“21天养成好习惯”第一期—17

cpu

MIPS32处理器（基本部件）

CPU设计的主要任务

（1）拟定指令集

（2）数据通路设计

（3）控制器设计

CPU执行一条指令的作用

（1）取指令

根据pc，从存储器中取出指令，同时pc自动加4

（2）取操作数

根据指令中操作数字段，选择读取寄存器或立即数，送ALU

（3）分析指令

将指令中的操作码送控制器，分析指令的功能，产生相应的控制信号

（4）执行指令

ALU根据控制器产生的控制信号，完成指令规定的操作，并保存结果，修改pc

根据指令执行的所需时钟周期数

（1）单周期cpu

指令固定在一个时钟周期内完成

时间效率低，时钟宽度由单指令最长时间决定

在指令周期内，功能部件不能共享，冗余度大

（2）多周期cpu

指令分散在多个时钟周期内完成

时间效率高，时钟宽度由单步最长时间决定

不同的时间周期之间，部件可共享，冗余降低

MIS32的指令格式

指令字长固定为32位，寄存器型寻址，指令中给出寄存器号（显、隐）或者偏移量

基本部件的选型

存储相关的部件

数据预处理部件

运算部件

数据通路选择部件

控制单元（控制器）