1.指令周期的四个阶段:
取指阶段:取指令
间址阶段:取地址
执行阶段:取操作数
中断阶段:保存程序断点
2.取指阶段数据流:
1.当前指令地址送至存储器地址寄存器MAR (PC)->MAR
2.控制单元CU发出控制信号,通过控制总线传到主存,告知操作,这里是读操作,所以是读信号。 1->R
3.将MAR所指的主存地址中的数据信息经过数据总线送入MDR 数据寄存器中 M(MAR)->MDR
4.将MDR中的内容(此时是指令)送入IR (MDR)->IR
5.CU发出控制信号 形成下一条指令地址 (PC)+1 ->PC
3.间址周期数据流
- MDR中的间址送至MAR,也可能是IR中的数据送至MAR Ad(IR)->MAR
- CU发出读命令 1->R
- 从存储器中取出该间址对应的操作数有效地址,并存入MDR。
4.执行周期数据流
不同指令在执行周期的操作不同(存值方式不同),故执行周期的数据流是多种多样的,故无法用统一的数据流图表示
5.中断周期的数据流
CPU执行完一条指令后,需要判断是否有中断请求,若有中断请求,则执行一下操作。若没有则跳过,进入下一个指令周期。
控制单元CU将用于保存程序断点地址的栈寄存器地址送入MAR,再到地址总线
PC将断点程序地址(即中断结束后执行的下一条指令地址)送入MDR,再到数据总线
CU发出写命令,根据MAR和MDR将断点程序地址写入栈寄存器
CU将中断服务程序的入口地址(第一条指令地址)送入PC,CPU开始执行中断服务程序(同上面三个周期)
中断服务程序结束后,CU根据栈寄存器地址取出断点程序地址,CPU继续执行原程序