指令的执行步骤概述c

1、程序计数器程序计数器运算器运算器控制器控制器控制控制 存储器存储器用于运算器用于运算器输入设备输入设备输出设备输出设备主存储器主存储器控制总线控制总线0 41278BD20912091接口接口.PCARIR数据总线数据总线地址总线地址总线ALU乘商寄存器乘商寄存器66881234R9操作数操作数地址地址操作码操作码寄存器组寄存器组映射映射地址寄存器地址寄存器指令寄存器指令寄存器微程序微程序定序器定序器主振主振 脉冲脉冲微指令寄存器微指令寄存器下地址字段内容下地址字段内容80034090807A4809CFBAC00800807返回返回3041指令的执行步骤概述指令的执行步骤概述读取指令读取指令

2、指令地址送入主存地址寄存器指令地址送入主存地址寄存器读主存，读出内容送入指定的寄存器读主存，读出内容送入指定的寄存器分析指令分析指令按指令规定内容执行指令按指令规定内容执行指令不同指令的操作步骤数，不同指令的操作步骤数，和具体操作内容差异很大和具体操作内容差异很大检查有无中断请求检查有无中断请求若有，则转中断处理若有，则转中断处理若无，则转入下一条指令的执行过程若无，则转入下一条指令的执行过程形成下一条指令地址形成下一条指令地址返回返回典型指令的执行过程举例：典型指令的执行过程举例：800 0401H ADD r0, r1801 2090H MOV r9, r0 802 3409H MOV 8

3、07 ，r9（写内存）（写内存）803 0807H804 A480H IN 80 （读串行口（读串行口）805 9CFBH JR C, 800806 AC00H RET返回返回程序程序 计数器计数器 运算器运算器控制器控制器控制控制 存储器存储器用于运算器用于运算器输入输入/出设备出设备主存储器主存储器控制总线控制总线0 41278BD20902090CZVS接口接口.PCARIR数据总线数据总线地址总线地址总线ALU乘商寄存器乘商寄存器66881234R9操作数操作数地址地址操作码操作码寄存器组寄存器组映射映射地址寄存器地址寄存器指令寄存器指令寄存器微程序微程序定序器定序器主振主振 脉冲脉冲

4、微指令寄存器微指令寄存器下地址字段内容下地址字段内容80034090807A48098FBAC003041800807800 801 0401 0401 4275 42 75 AR PC读内存，读内存，IR读出内容读出内容R0 R0 + R1PC PC+1+ADD R0,R1返回返回程序程序 计数器计数器运算器运算器控制器控制器控制控制 存储器存储器用于运算器用于运算器输入输入/出设备出设备主存储器主存储器控制总线控制总线0 41278BD20902090CZVS接口接口.PCARIR数据总线数据总线地址总线地址总线ALU乘商寄存器乘商寄存器66881234R9操作数操作数地址地址操作码操作码

5、寄存器组寄存器组映射映射地址寄存器地址寄存器指令寄存器指令寄存器微程序微程序定序器定序器主振主振 脉冲脉冲微指令寄存器微指令寄存器下地址字段内容下地址字段内容80034090807A48098FBAC004275801807801 802 2090 2090 4275 4275 AR PC读内存，读内存，IR 读出内容读出内容R9 R0 + 0PC PC+10+MOV R9, R0返回返回程序计数器程序计数器运算器运算器控制器控制器控制控制 存储器存储器用于运算器用于运算器输入设备输入设备主存储器主存储器控制总线控制总线0 40178BD20902090CZVS接口接口.PCARIR数据总线数

6、据总线地址总线地址总线ALU乘商寄存器乘商寄存器66881234R9 4275操作数操作数地址地址操作码操作码寄存器组寄存器组映射映射地址寄存器地址寄存器指令寄存器指令寄存器微程序微程序定序器定序器主振主振 脉冲脉冲微指令寄存器微指令寄存器下地址字段内容下地址字段内容80034090807A48098FBAC00304180280780208073409 803803080780478BD04725ARPC， PC PC+1读内存，读内存，IR读出内容读出内容读内存，读内存，AR读出内容读出内容ARPC，PC PC+1写内存写内存,数据总线数据总线R9+04725+MOV 807, R9返回返

7、回程序程序 计数器计数器运算器运算器控制器控制器控制控制 存储器存储器用于运算器用于运算器输入输入/出设备出设备主存储器主存储器控制总线控制总线0 41278BD20902090CZVS接口接口.PCARIR数据总线数据总线地址总线地址总线ALU乘商寄存器乘商寄存器66881234R9操作数操作数地址地址操作码操作码寄存器组寄存器组映射映射地址寄存器地址寄存器指令寄存器指令寄存器微程序微程序定序器定序器主振主振 脉冲脉冲微指令寄存器微指令寄存器下地址字段内容下地址字段内容80034090807A48098FBAC003041804807804 805 A080 A080 A ARPC读内存，读

8、内存，IR读出内容读出内容读设备，读设备，R0读出内容读出内容PC PC+1 80 ARI/O portIN 80返回返回程程 序计数器序计数器运算器运算器控制器控制器控制控制 存储器存储器用于运算器用于运算器输入输入/出设备出设备主存储器主存储器控制总线控制总线0 41278BD20902090CZVS接口接口.PCARIR数据总线数据总线地址总线地址总线ALU乘商寄存器乘商寄存器66881234R9操作数操作数地址地址操作码操作码寄存器组寄存器组映射映射地址寄存器地址寄存器指令寄存器指令寄存器微程序微程序定序器定序器主振主振 脉冲脉冲微指令寄存器微指令寄存器下地址字段内容下地址字段内容80

9、034090807A48098FBAC00A805807805 806 98FE 98FB IP，ARPC若若C=1, 则则 PCIP+offset读内存，读内存，IR 读出内容读出内容PC PC+1否则否则 顺序执行顺序执行800 806 JR C, 800返回返回程序程序 计数器计数器运算器运算器控制器控制器控制控制 存储器存储器用于运算器用于运算器输入输入/出设备出设备控制总线控制总线0 41278BD20902090CZVS接口接口.PCARIR数据总线数据总线地址总线地址总线ALU乘商寄存器乘商寄存器66881234R9操作数操作数地址地址操作码操作码寄存器组寄存器组映射映射地址寄存

10、器地址寄存器指令寄存器指令寄存器微程序微程序定序器定序器主振主振 脉冲脉冲微指令寄存器微指令寄存器下地址字段内容下地址字段内容80034090807A48098FBAC00A806807806 FF0 AC00 IP，ARPC读内存，读内存，IR 读出内容读出内容PC PC+1读内存读内存,PCMEM807 RET ARSP FF0 FF1 SP SP+1 A00 堆栈FF0单元存A00返回返回读取指令读取指令 AR PC（注）（注） 读主读主存，存，IR 读出内容读出内容 PC PC + 1 由操作码找微地址，读由操作码找微地址，读控存控存执行指令执行指令 ALU R0 ALU R1 执行执

11、行 + R0 ALU，记忆结果特征，记忆结果特征结束，判中断结束，判中断加法指令加法指令 ADD R0， R1 形成下条指令地址形成下条指令地址返回返回寄存器内容传送指令寄存器内容传送指令MOV R9， R0 读取指令读取指令 AR PC（注）（注） 读主读主存，存，IR 读出内容读出内容 PC PC + 1 由操作码找微地址，读由操作码找微地址，读控存控存执行指令执行指令 ALU 0 ALU R1 执行执行 + R0 ALU结束，判中断结束，判中断形成下条指令地址形成下条指令地址返回返回写寄存器内容到主存写寄存器内容到主存MOV 807 ， R9读取指令读取指令 AR PC 读主存，读主存，

12、IR 读出内容读出内容 PC PC + 1 由操作码找微地址由操作码找微地址,读控存读控存执行指令执行指令 AR PC ， PC PC+ 1 读主存，读主存，AR 读出内容读出内容 写主存写主存, 总线总线 ALU ， ALU 0 , ALU R9 ，+结束，判中断结束，判中断（地址（地址 807 存在指令的第二个字中）存在指令的第二个字中）（注）（注）形成下条指令地址形成下条指令地址返回返回输入指令输入指令 IN 80 形成下条指令地址形成下条指令地址读取指令读取指令 AR PC（注）（注） 读主读主存，存，IR 读出内容读出内容 PC PC + 1 由操作码找微地址，读控存由操作码找微地址，读控存执行指令执行指令 AR I/O Port 读外设，读外设，ALU 读出数据读出数据 ALU 0 执行执行 + R0 ALU结束，判中断结束，判中断返回返回相对转移指令相对转移指令 JR C, 800 读取指令读取指令 AR PC（注）（注） 读主读主存，存，IR 读出内容读出内容 PC PC + 1 由操作码找微地址，读由操作码找微地址，读控存控存执行指令执行指令 若若 c = 1 则：则： ALU IP ALU offset（IR低字节）低字节） 二者相加，结果送二者相加，结果送PC 否则，顺序执行