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为什么数据通路不包括控制部件?

发布时间:2019-08-19 10:03 来源:未知 编辑:admin

  家的数据交换。数据通路由操作元件和存储单元通过总线或者分散方式连接而成,由操作元件和状态元件交替组成,即数据通路的基本结构为“-----状态元件----操作元件-------状态元件”下面来逐个解释

  2019-04-18展开全部数据在功能部件之间传送的路径,称为数据通路。比如运算器与寄存器之间的传送路径,就是CPU内部的数据通路。

  数据通路描述了信息从什么地方开始,中间经过那个寄存器或者开关,最后传送到哪个寄存器。这些都要加以控制.

  数据通路的功能就是实现CPU内部逻辑运算器与寄存器以及寄存器之家的数据交换。数据通路由操作元件和存储单元通过总线或者分散方式连接而成,由操作元件和状态元件交替组成,即数据通路的基本结构为“-----状态元件----操作元件-------状态元件”下面来逐个解释

  常用的操作元件有多路选择器mux,加法器,ALU,译码器等等,有些操作元件不需要控制信号控制。

  状态元件具有存储功能,输入状态在时钟控制下被写到电路,并保持电路输出值不变,直到下一个时钟到达,输入端状态由时钟决定何时被写入,输出端状态随时可以读出。

  指令的执行过程中,每个操作步骤都有先后顺序,为了使得计算机能正确执行指令,CPU必须按正确的时序产生操作控制信号。

  Cpu内部单总线方式:所有寄存器的输入输出端都连接到一条公共通路上,这种结构简单,但是数据的传输存在较多的冲突现象,因此性能相对较低。

  Cpu内部多总线方式:所有寄存器的输入输出端都连接到多条公共通路上,同时可以在一个时钟内传输多个数据,以提高效率。

  专用数据通路方式:根据指令执行过程中的数据和地址流动方向,安排线路,避免使用共享的总线,性能高,但是硬件量大。

  为了能在图中清楚的表示各部件之间的关系,各部件之间用大写字母表示,字母加in表示该部件允许输入控制信号,字母加Out表示该部件允许输出控制信号。如下图(摘自王道考研):

  指令寄存器:用以保存当前执行或即将执行的指令的一种寄存器。指令内包含有确定操作类型的操作码和指出操作数来源或去向的地址。指令长度随不同计算机而异,指令寄存器的长度也随之而异。计算机的所有操作都是通过分析存放在指令寄存器中的指令后再执行的。指令寄存器的输人端接收来自存储器的指令,指令寄存器的输出端分为两部分。操作码部分送到译码电路进行分析,指出本指令该执行何种类型的操作;地址部分送到地址加法器生成有效地址后再送到存储器,作为取数或存数的地址。存储

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