第五章中央处理器5.4.ppt
《第五章中央处理器5.4.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第五章中央处理器5.4.ppt(25页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、计算机组成原理 Principles of Computer Organization,主讲教师: 韩阳 Michael 2008-11-10,北京化工大学 BUCT 信息科学与技术学院 本科课程教学 CSE32600D,VERSION CSE32600D200601-03 COPYRIGHT 2006EECE&MIC 2008.9.1 ALL RIGHTS RESERVED.,5.4.1 时序控制方式及其变化,2,5.4 时序产生器和控制方式,1.同步控制,各项操作受统一时序控制。,定义:,特点:,有明显时序时间划分,,优缺点:,时序关系简单,时序划分规整, 控制不复杂;,时间安排不合理。,
2、应用场合:,用于CPU内部、设备内部、系 统总线操作,控制逻辑易于集中,便于管理。,(各挂接部件速度相近,传送时间确 定,传送距离较近)。,时钟周期时 间固定,,各步操作的衔接、各部件之间的数 据传送受严格同步定时控制。,各项操作受统一时序控制。,由CPU或其他设备提供,3,2.异步控制,各项操作按不同需要安排时间,不 受统一时序控制。,定义:,特点:,无统一时钟周期划分,,例.异步传送操作, 主设备:,申请并掌握总线权的设备。,各操作间的 衔接和各部件之间的信息交换采用异步应答 方式。,主,从, 从设备:,响应主设备请求的设备。,发/接,接/发,4,主设备获得总线控制权, 操作流程:,主设备
3、询问从设备,主设备发送/接收数据,主设备释放总线控制权,Y,N,主设备输出端与总线连接,主设备输出端与总线断开,5,时间安排紧凑、合理; 控制复杂。,优缺点:,应用场合:,用于异步总线操作(各挂接部 件速度差异大,传送时间不确定,传送距离 较远)。,5.4 时序产生器和控制方式,6,5.4.1 时序控制方式及其变化,3. 联合控制 同步与异步控制相结合,7,5.4 时序产生器和控制方式,大部分操作序列安排在固定的机器周期中,对某些难以确定的操作以执行部件的应答信号作为本次操作的结束; 各条指令周期的机器周期(CPU周期/工作周期)数不固定。,5.4.1 时序控制方式及其变化,4. 同步方式的变
4、化,指令周期长度可变,时钟周期长度不变。,可用计数器指示时钟周期数的变化。,不同指令安排不同时钟周期数,总线周期中插入延长周期,经总线传送一次数据所用的时间(送地址、读/写),5.4 时序产生器和控制方式,8,5.4.1 时序控制方式及其变化,总线周期长度可变,时钟周期长度不变。,总线周期(4T),例.一个总线周期包含4个时钟周期,送地址,读/写数据,结束,同步方式,送地址,读/写数据,结束,总线周期(5T),扩展同步方式,9,同步方式引入异步应答,以固定时钟周期作为时序基础,引入应答思 想。,例.8088最大模式,用一根总线请求/应答线实现总线权的转移。,设备请求总线权,CPU使用总线,CP
5、U使用总线,CPU使用总线,设备使用总线,设备,设备,CPU,CPU响应, 总线权交设备,CPU,设备释放总线权,CPU,设备,若干时钟,若干时钟,10,11,判断,CPU对主存的访问既可采用同步控制方式也可采用异步控制方式。 在主机内部既可采用同步控制方式也可采用异步控制方式。 在CPU内部只能使用同步控制方式。 在主机与外设之间进行数据传送只能使用异步方式。,5.4 时序产生器和控制方式,5.4.1 时序控制方式及其变化,5.4.2 时序信号产生器,5.4 时序产生器和控制方式,用组合逻辑电路实现时序。 微程序控制器中使用的时序信号产生器由时钟源、环形脉 冲发生器、节拍脉冲和读写时序译码逻
6、辑、启停控制逻辑等部分组成。,12,指令时序信号最基本的体制是 电位-脉冲制 时序控制方式:指微操作与时序信号之间采取何种关系相互对应。,5.4 时序产生器和控制方式,5.4.2 时序信号产生器,5.4 时序产生器和控制方式,12,1、计算机 采用的多级时序体制 (1)采用硬连布线逻辑(门电路+触发器组成)的计算机采用三级时序体制: 主状态周期- 节拍电位-节拍脉冲 主状态周期 反映了某个状态周期的持续时间,通常用触发器的状态持续时间表示。 一个主状态周期包含若干个节拍电位。 节拍电位 表示一个CPU周期的时间,包含多个节拍脉冲 节拍脉冲 指的是节拍电位内的控制脉冲,对应了最基本的定时信号.,
7、5.4.2 时序信号产生器,5.4 时序产生器和控制方式,12,(2)微程序控制器设计的计算机的多级时序体制是两级体制: 节拍电位节拍脉冲 节拍电位对应CPU周期 节拍脉冲对应时钟周期,5.4.2 时序信号产生器,主频也叫时钟频率,单位是MHz,用来表示CPU的运算速度。CPU的工作频率(主频)包括两部分:外频与倍频,两者的乘积就是主频。倍频的全称为倍频系数。CPU的主频与外频之间存在着一个比值关系,这个比值就是倍频系数,简称倍频。倍频可以从1.5一直到23以至更高,以0.5为一个间隔单位。外频与倍频相乘就是主频,所以其中任何一项提高都可以使CPU的主频上升。 主频外频倍频,5.4.2 时序信
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第五 中央处理器 5.4
链接地址:https://www.31doc.com/p-3413522.html