3时序控制方式与时序系统.ppt

CPU模型
CPU设计步骤:
一. 拟定指令系统
1. 指令格式
2. 寻址方式
3. 操作类型
二. 确定总体结构和数据通路
1. 寄存器
2. 运算部件
3. 总线( 1组内总线3组系统总线)
CPU模型
4. 传送路径
1)指令信息的传送
2)地址信息的传送
3)数据信息的传送
5. 微命令设置
三. 安排时序
四. 拟定指令流程和微命令序列。
五. 形成控制逻辑
组:列逻辑式,形成逻辑电路
微:按微指令格式编写微程序
模型机指令系统
一. 指令格式
指令字长16位,采用寄存器型寻址,指令中给出寄存器号。

操作码寄存器号寻址方式寄存器号寻址方式
目的地址
源地址
4 3 3 3 3
模型机指令系统
4 6 3 3
:
操作码(可扩展) 寄存器号寻址方式
目的地址
:
15 12 11 9 8 6 5 4 3 2 1 0
转移地址
转移条件
操作码寄存器号寻址方式方式 N′Z′V′C′
模型机指令系统
二. 寻址方式
CPU可编程访问的寄存器:
编码寻址方式助记符定义
000
通用寄存器R、指令计数器PC、堆栈指针SP、程序状态字PSW
寄存器寻址
R
(R)为操作数
001
寄存器间址
(R)
(R)为操作数地址
操作码寄存器号寻址方式寄存器号寻址方式
4 3 3 3 3
编码寻址方式助记符定义
010
自减型寄存器间址
-(R)
-(SP)
(R)-1为操作数地址
(SP)-1为栈顶地址
011
立即/自增型寄存器间址
(R)+
(R)为操作数地址,
访问后(R)+1
(SP)+
(SP)为栈顶地址,
出栈后(SP)+1
(PC)+
(PC)为立即数地址,
取数后(PC)+1
操作码寄存器号寻址方式寄存器号寻址方式
4 3 3 3 3
编码寻址方式助记符定义
直接/自增型双间址
(R)为间接地址,
100
变址/相对寻址
@(R)+
PC指向有效地址,
(R)+d为有效地址
访问后(R)+1
@(PC)+
访问后(PC)+1
101
X(R)
X(PC)
(PC)+d为有效地址
110
跳步
SKP
跳过下条指令执行
操作码寄存器号寻址方式寄存器号寻址方式
4 3 3 3 3
模型机指令系统
三. 指令类型
操作码助记符含义
用于数传、堆栈、I/O操作
0000
MOV
传送
0001
ADD
加
0101
EOR
异或
双操作数指令
0010
0011
0100
SUB
AND
OR
减
逻辑与
逻辑或
操作码寄存器号寻址方式寄存器号寻址方式
4 3 3 3 3
模型机指令系统
操作码助记符含义
0110
COM
求反
0111
NEG
求补
1011
SR
右移
单操作数指令
1000
1001
1010
INC
DEC
SL
加1
减1
左移
1101
JSR
转子
1100
1100
JMP
RST
转移
返回
可视为一条指令
0 0 0 0 0
5 4 3 2 1 0
转移地址
无条件转
JMP 寄寻方式 N′Z′V′C′
0 0 0 0 1
无进位转
(C=0)
0 0 0 1 0
无溢出转
(V=0)
0 0 1 0 0
数非零转
(Z=0)
0 1 0 0 0
数为正转
(N=0)
1 0 0 0 1
有进位转
(C=1)
1 0 0 1 0
有溢出转
(V=1)
1 0 1 0 0
数为零转
(Z=1)
1 1 0 0 0
数为负转
(N=1)
条件满足,转转移地址;条件不满足,顺序执行。