指令長度
定址方式
指令型別
指令型別
堆疊和堆疊訪問方式
**處理機組織
cpu效能設計
①程式設計師用各種語言編寫的程式最後要翻譯（解釋或編譯）成以指令形式表示的機器語言以後，才能在計算機上執行。計算機的指令有微指令、機器指令和巨集指令之分。微指令是微程式級的命令，屬於硬體；巨集指令是由若干機器指令組成的，屬於軟體；機器指令介於二者之間，因而是硬體和軟體的介面。
②一台計算機能執行的機器指令的集合統稱位該機的指令系統。
操作碼位址碼opd
a.三位址指令：（d1）op（d2）→ d3
b.二位址指令：（d1）op（d2）→d2
c.單位址指令：（d）op （a）→ a(累加暫存器)
d.零位址指令：空操作、停機
選取原則：
①指令長度應為儲存器基本字長的整數倍。
②指令字長應盡量短。
①立即定址：| op | 運算元位址 |
②直接定址：| op | @間接位址 |
③間接定址：| op | rx | d |
④變址定址：| op | rb | d |
⑤基址定址：
⑥相對定址
⑦隱含定址方式：
⑧其他定址方式：
小結：
設計一台計算機的指令系統的功能時，須考慮的幾個原則：相容性、完備性、均勻性、可擴充性。
設計一台計算機的指令系統的功能時，須考慮的幾個原則：相容性、完備性、均勻性、可擴充性。
（1）暫存器堆疊：由若干移位暫存器構成，採用下壓式進棧方式。
（2）儲存器堆疊：記憶體中開闢堆疊區，儲存單元固定，而棧頂位置動態變化。在cpu中專門設定了堆疊指標sp，指示棧頂位置，訪問只能在棧頂進行。
入棧操作：①sp-1→sp ②存入資料→（sp）
出棧操作：①（sp）內容讀出 ②sp+1→sp
入棧操作：①sp+1→sp ②存入資料→（sp）
出棧操作：①（sp）內容讀出 ②sp-1→sp
cpu的三種實現方式：組合邏輯、pla、微程式控制。
指令暫存器（ir）、程式計數器（pc）、位址暫存器（ar）、緩衝暫存器（dr）、累加暫存器（ac）、狀態條件暫存器（psw）
a.讀取某一主存單元的內容，並將其裝入某乙個cpu暫存器;
（1） mar←[r1] r1out, marin
（2） read read
（3） wmfc wmfc
（4） r2←[mdr] mdrout,r2in
b.把乙個資料字從某一cpu暫存器存入某個給定的主存單元;
(1) mar←[r1] r1out, marin
(2) mdr←[r2] r2out, mdrin
(3) write write
(4) wmfc wmfc
c.把乙個資料字從某一cpu暫存器送到另乙個暫存器或alu;
r4 ←r1 r1out, r4in
d.進行乙個算術運算或邏輯運算，將結果送入某一cpu暫存器。
(1)y ←[r1]; r1out, yin
(2)z←[r2]+[y]; r2out, add, zin
(3)r3 ←z; zout, r3in
（1）同步控制方式：同步控制方式的時序訊號通常由週期、節拍和脈衝組成。指令的執行過程分為取指令、讀取運算元及執行三個基本工作週期。
（2）非同步控制方式
（3）聯合控制方式
（1）取出指令
（2）分析指令
（3）執行指令
（4）對異常情況和某些請求的處理
執行這條指令需要下列動作：
（1）取指令；
（2）取第乙個運算元(由r3所指出的儲存單元的內容)；
（3）完成加法運算；
（4）結果存入r1中。步操作
說明1pcout,marin, read,clear y,1→c0，add, zin
取指，(pc)+1
2zout,pcin,wmfc
(pc)+1→pc
3mdrout,irin
指令 → ir
4r3out,marin,read
取資料5
r1out,yin,wmfc
(r1) → y
6mdrout,add,zin相加7
zout,r1in,end
結果 →r1步動作
1pcout, marin, read, clear y, 1 → c0, add, zin
2zout, pcin,wmfc
3mdrout,irin
4pcout,yin
5（ir的偏移字段)out, add, zin
6zout, pcin, end
決定cpu效能最重要的三個因素：指令的功能強弱、時鐘週期的長短、執行每條指令所需時鐘週期數。
（1）多匯流排組織
（2）指令流水
（3）指令發射與完成策略
（4）動態執行技術
（5）乙個完整的cpu
計算機組成原理複習
模型機資料通路 指令3.取指 m db ir 4.取數 reg間址 r b alu 移位暫存器 內匯流排 mar 位址x pc pc a alu 移位暫存器 內匯流排 mar ab m m db mdr b alu 移位暫存器 內匯流排 c c b 同時r a 一起打入alu 移位暫存器 內匯流排 ...
計算機組成原理複習
1.計算機由運算器，儲存器，控制器，輸入裝置和輸出裝置五大部件組成。2.指令和資料以同等地位存放於儲存器內，並可按位址定址。3.指令和資料均用二進位制數表示。4.指令由操作碼和位址碼組成，操作碼用來表示操作的性質，位址碼用來表示運算元在儲存器中的位置。5.指令在儲存器內按順序存放。特定條件下，可根據...
計算機組成原理複習
mar memory address register 是儲存器位址暫存器，用來存放欲訪問的儲存單元的位址，其位數對應儲存單元的個數 如mar為10 位，則由210 1024個儲存單元，記為1k mdr memory data register 是儲存器資料暫存器，用來存放從儲存體的某個單元取出的 ...