【README】

本文總結自bilibili《計算機組成原理（哈工大劉宏偉）》的視頻講解，非常棒，墻裂推薦；

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1）完成一條指令需要4個周期：

• 取值周期；
• 間址周期（或有）；
• 執行周期；
• 中斷周期（或有）；

看一下，在取指，間指，指令分析，指令執行以及中斷響應過程中，控制單元CU到底要發出哪些微控制命令（引出問題） ？
2）微操作命令定義：指的是這些命令是在指令解釋過程中，控制單元發出的命令；這些命令要完成的動作與整條指令相比要小得多；所以叫做微操作命令；

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【1】取指周期微操作命令分析

1）取指周期數據流的步驟：

步驟	描述
1	PC把下一條指令的內存地址送入MAR；
2	MAR把地址送到地址總線，再由地址總線送到存儲器；
3	CU把讀控制信號送到控制總線上；再由控制總線送到存儲器；
4	存儲器執行讀操作，把相應的數據送到數據總線；通過數據總線送到MDR； （這個時候，指令已經被取出到cpu了，并保持到MDR寄存器中）
5	MDR把指令送到IR中；
6	CU把PC加1（得到下一條指令的地址）；為下一條指令的取指操作做準備；

?2）取指周期還要完成一項動作就是譯碼：
譯碼就是確定指令要完成什么操作；具體什么操作根據指令操作碼給出；
所以需要把IR（指令寄存器）中的指令操作碼部分送給CU（OPCODE(IR) –>CU ），由CU譯碼，來確認這條指令具體是做什么操作；

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【2】間址周期

間址周期數據流的步驟：

步驟	描述
1	IR存儲的指令中的形式地址送到MAR；
2	MAR把地址送到地址總線，再通過地址總線送給存儲器；
3	CU發出讀操作到控制總線；控制總線再送入存儲器中；
4	存儲器完成讀操作后，把數據送到數據總線；再由數據總線送到MDR； （MDR就保存了指令用到的操作數所在的內存地址）
5	MDR把操作數的真實地址送入IR寄存器中的地址碼部分；

步驟2~5這4個操作，是間址周期控制單元CU要發送的控制命令（微操作命令）；

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【3】執行周期

【3.1】非訪存指令

序號	指令	描述	控制器CU微操作
1	CLA	把寄存器A清零；如A=ACC寄存器；	控制器只要把0送給A寄存器即可；1條微操作命令；
2	COM	取反	把acc寄存器的內容每位取反； 1條控制命令就可以做；
3	SHR	算術右移	2條微操作命令；
4	CSL	循環左移	2條微操作命令； 最高位移動到最低位；
5	STP	停機指令	1條微操作命令； 給停機標志設置0即可；

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?【3.2】訪存指令

ADD X：把ACC寄存器的數據與X內存地址中的內容相加，結果存入ACC；

• 微控制命令1，Ad(IR)-> MAR，把IR地址碼部分取出，送入MAR寄存器；MAR寄存器通過地址總線送入存儲器；
• 微控制命令2，CU控制單元發出讀命令到控制總線，控制總線再發給存儲器；
• 微控制命令3，存儲器從MAR給定內存地址單元讀取操作數，并送入MDR寄存器；
• 微控制命令4，把ACC中的操作數與MDR中的操作數相加；結果存入ACC；

LDA X：取數指令，把X指定的內存地址單元的數據取出，并送入ACC寄存器；

3.轉移指令
3.1 無條件轉移 JMP X；
Ad(IR) –> PC ；把指令的地址碼部分送入pc寄存器即可；

3.2 條件轉移 BAN X （負則轉，即上一次計算結果為負值，則轉移到X指定的指令）
上一條指令的計算結果存入了ACC寄存器；
A0 表示計算結果符號位；

【小結】指令分類

序號	指令分類	例子
1	非訪存指令	CLA-把A清0； COM-取反； SHR-算術右移； CSL-循環左移； STP-停機指令；
2	訪存指令	加法指令；ADD X 存數指令；STA X 取數指令；LAD X
3	轉移指令	無條件轉移；JMP X 條件轉移；BAN X

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【4】 中斷周期

中斷周期：做3件事情

保存斷點；

形成中斷服務程序入口地址；、

關中斷；

操作	程序斷點存入0地址	程序斷點進棧
保存斷點	0 -> MAR；把地址0送入MAR	(SP)-1 –> MAR；把指令指針寄存器SP的內容減1（棧頂地址）送給MAR；
	1->W；把讀命令傳入控制總線，進而傳給存儲器；
	PC->MDR；斷點指令存入MDR PC->MDR
	MDR->M(MAR)；MDR把斷點指令存入MAR（地址0）指定的內存單元；	MDR->M(MAR)；MDR把斷點指令存入MAR（棧頂地址）指定的內存單元；
形成中斷服務入口地址	向量地址->PC； 或中斷識別程序入口地址M->PC
關中斷	0->EINT；把0送入允許中斷觸發器；關中斷就是不允許其他中斷源提出中斷請求；

總結

以上是生活随笔為你收集整理的9.1-微操作命令的分析（学习笔记）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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