上图中有指令 RAM 和数据 RAM，两个 RAM 就是哈佛结构的重要标志。 “常见的两种 CPU 结构为哈佛和冯诺依曼结构。哈佛结构是将程序指令和数据存储在同一块 RAM 中的 CPU 设计方案。...整个数据通路从程序计数器 pc 开始，计数器从 0 开始输出数字 0，1，2，3，4……。指令 RAM 和数据 RAM 中分别存储程序代码和数据。RAM 采用数字表示的位置访问、存储数据。...根据计数器地址 0，1，2之类，将 RAM 中的数据分别放入指令寄存器 IR 和数据寄存器 DR。寄存器相当于容器、变量，存储了 RAM 给它的数据。...循环过程中，首先将程序指令 RAM 中的数据写入指令寄存器，根据指令寄存器解码各控制信号，此后操作都是在指令控制信号控制下进行。...在顺序执行程序指令的过程中，每一步都是解析程序指令、产生控制信号，进而控制所有 CPU 相关器件的工作状态，产生程序计算结果，保存进各寄存器或者RAM 中。
操作码应存入指令寄存器（IR），地址码应存入程序计数器（PC） B. 操作码应存入程序计数器（PC），地址码应存入指令寄存器（IR） C. 操作码和地址码都应存入指令寄存器（IR） D....操作码和地址码都应存入程序计数器（PC） 在CPU的寄存器中， （5） 对用户是完全透明的。（2011年下半年） （5） A. 程序计数器 B. 指令寄存器 C. 状态寄存器 D....数据寄存器（MDR） C. 程序计数器（PC） D. 指令寄存器（IR） 计算机在一个指令周期的过程中，为从内存读取指令操作码，首先要将 （2） 的内容送到地址总线上。...指令寄存器（IR） B. 通用寄存器（GR） C. 程序计数器（PC） D....程序计数器 C. 地址寄存器 D. 指令译码器 计算机中提供指令地址的程序计数器PC在 （2） 中。（2020年下半年） （2） A. 控制器 B. 运算器 C. 存储器 D.
它实例化了五个模块:PC0（程序计数器、8位计数器）、Ir0（指令寄存器、16位计数器）、OBUF0（输出缓冲器、16位计数器）、STATE0（状态机）和RAM0（存储器，8位256字块RAM）。...模块pc0用于指定要读取的地址，以便从ram0获取（提取）指令代码。指令代码存储在IR0中。 此指令获取操作在两种状态下执行：fetcha和fetchb。...fetcha用于取地址操作，该地址作为读取ram中指令的地址，fetchb用于指令寄存操作，将指令寄存到指令寄存器中。 在execa和execb状态下，执行表1中的操作。...设计说明 该工程有以下模块组成： PC0（程序计数器、8位计数器）、 Ir0（指令寄存器、16位计数器）、 OBUF0（输出缓冲器、16位计数器）、 STATE0（状态机）、 RAM0（存储器，8位256...其中，PC0，IR0，OBUF0是例化计数器模块得到的，该计数器模块拥有计数和寄存数据两个功能，分别由端口 inc 和 端口 load 控制。
(Buffer Register) 缓冲寄存器(MBR)ID(Instruction Decoder) 指令译码器PC(ProgramCounter) 程序计数器OP（Operate Code）: 操作码...存储字长)取两个操作数访存2次存回结果访存1次共访存4次取指PC（程序计数器）=0 指向第一条指令的位置，PC存放了当前欲执行指令的位置。...MAR（地址寄存器）=0 PC把地址０交给了地址寄存器MARMDR（数据寄存器）=000001 0000001000 MAR根据地址在0的存储单元中取出指令，交给了数据寄存器MDRIR（指令寄存器...）=000001 0000001000 MDR将指令交给了指令寄存器IR分析OP(IR)=000001 获取指令操作码PC=PC+1 地址为0的存储单元中的指令执行结束，程序计数器PC自动...可以设A为数组的首地址，不断改变IX,所以十分适合编制循环程序缺点:寄存器价格昂贵，逻辑比较复杂相对寻址把程序计数器PC的内容加上指令格式中的形式地址A而形成操作数的有效地址，即EA=(PC)+A，其中
用于暂存从主存读来的数据，该数据不能存放在通用寄存器中，否则会破坏其原有内容。暂存寄存器对应用程序员是透明的4) 累加寄存器ACC。...7) 计数器。控制乘除运算的操作步数1) 程序计数器: 用于指出下一条指令在主存中的存放地址。CPU 根据 PC 的内容去主存中取指令。...因程序中指令(通常)是顺序执行的，所以PC 有自增功能2) 指令寄存器: 用于保存当前正在执行的那条指令1) 程序计数器: 用于指出下一条指令在主存中的存放地址。...CPU 根据 PC 的内容去主存中取指令。因程序中指令(通常)是顺序执行的，所以PC 有自增功能。...6 MDR 7 数据总线 8 主存 (程序断点存入主存)4) CU (中断服务程序的入口地址) 9 PC数据通路的功能和基本结构数据通路的功能数据通路数据在功能部件之间传送的路径称为数据通路路径上的部件称为数据通路部件
： IR PC） PC PC + 4 其中PC是下一个指令的程序计数器或地址，IR是要执行的指令。...在此阶段，CPU可以使用IR[10:6)和IR|15:11）作为寄存器索引，从寄存器文件中读取操作数，或从IR中提取立即操作数[15:0] EX EX阶段可以使用以下公式进行总结： ALU输出和store操作。此外，分支业务也将在这个周期内完成。如果满足在EX阶段获得的条件，PC将加载EX阶段和程序分支的ALU输出；否则程序按顺序执行，PC将指向下一个指令。...IR索引的寄存器[15:11]。...结论 在计算机硬件面试中，熟悉MIPS 5-stage是必须的。面试官希望候选人充分了解每个pipeline state的功能。
(1)计算机由五大部件组成(2) 指令和数据以同等地位存储在存储器中，并按地址寻问(3) 指令和数据均以二进制代码表示(4)指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置...在乘、除计算时用于存放操作数或者运算结果X:通用的操作数寄存器，用于存放操作数ALU:算术逻辑单元，是运算器的核心控制器概念PC: 程序计数器，存放下一条指令的地址IR: 指令寄存器，存放当前正在执行的指令...CU: 控制单元，分析指令，给出控制信号公式MAR位数=PC位数，PC所能寻址的范围，就是地址的范围MDR位数=IR位数，其实这里的指令也是一种数据。...指令的执行CPU: 中央处理器;PC: 程序计数器;MAR:存储器地址寄存器ALU: 算术逻辑部件;IR: 指令寄存器;MDR: 存储器数据寄存器GPRs: 通用寄存器组 (由若干通用寄存器组成，早期就是累加器...->PC(D) 翻译IR的操作性质(E) 取操作数(F) 将操作数送往运算器，进行运算(G) 送结果(a) 寄存器(b)内存计算机性能指标计算机系统层次数据链路带宽计算例子总线带宽指的是总线在单位时间内可以传输的数据总量
一、 实验目的 掌握指令部件模块原理； 熟悉跳转指令的实现过程； 理解数据打入指令寄存器IR1。 二、 实验内容 PC计数器置数； PC计数器+1； 置当前指令寄存器。...● 按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在IR2CK上产生一个上升沿，把当前数据总线数据打入IR2锁存器，按脉冲单元中的PLS2脉冲按键，在PCCK上产生一个上升沿，将IR2锁存器中的地址打入PC计数器（2...1 1 1 按脉冲单元中的PLS2脉冲按键，在PCCK上产生一个上升沿，因PC-O=0，PC计数器将加1，PC计数器为06H，并且输出至地址总线。...● 按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在IR1CK上产生一个上升沿，把当前数据总线数据5FH打入IR1锁存器，表示当前运行的指令码为5FH。此时指令寄存器的指示灯I0~I7应显示5FH。...110 实验3 置当前指令寄存器 实验3的整体连线图 实验3的指令寄存器显示0101，1111 六、 实验体会 通过对实验操作以及结果分析，我掌握了指令部件模块原理，并且理解了熟悉跳转指令的实现过程和学会如何设置数据打入指令寄存器
2、控制单元CU（Controller Unit）：类似工厂的物流分配部门 控制单元是整个CPU的指挥控制中心，由程序计数器PC（Program Counter）, 指令寄存器IR(Instruction...PC程序计数器: 存储 CPU 正在执行的指令(地址)位置，或者即将执行的指令位置。 当每个指令被获取，程序计数器的存储地址加1。在每个指令被获取之后，程序计数器指向顺序中的下一个指令。...2）在内存中检索下一个进程的上下文并将其在 CPU 的寄存器中恢复， 3）跳转到程序计数器所指向的位置（即跳转到进程被中断时的代码行），以恢复该进程。...1、取指令：CPU的控制器需要根据PC中存放的指令地址，从内存读取一条指令并放入指令寄存器IR。...在中央处理器的控制部件中，包含的寄存器有指令寄存器(IR)和程序计数器(PC)。在中央处理器的算术及逻辑部件中，包含的寄存器有累加器(ACC)。
: 计算机组成 体系结构划分 两大知识板块 ; 在架构师考试时 , 平均分值是 3 分 ; 计算机组成与体系结构 需要掌握的知识点 : 计算机结构 存储系统 ( 重点 ) : 存储体系划分 , 内存..., 如控制代码运行 , 控制线程运行 ; 1、运算器 运算器 : 主要进行运算操作 ; 算术逻辑单元 ALU : 负责进行 算术运算 和 逻辑运算 ; 如 : 加法操作 ; 累加寄存器 AC : 通用寄存器...; 数据缓存寄存器 DR : 将 CPU 数据写出到内存时 , 暂时在该寄存器中存储数据 ; 计算出的数据 最终要写出到内存中 , 借助 DR 可以实现 CPU 与 内存的数据交互 ; 状态条件寄存器...; 程序计数器 PC : PC 中存储 下一条 要执行的 指令 的 地址 ; 指令寄存器 IR : 存储 将要执行的指令 ; 读取 PC 计数器中的 地址 对应的指令 , 将指令存储到该 IR 寄存器中...; 指令译码器 ID : 解析 IR 中的 指令字段 ; 时序部件 : 提供脉冲时序控制信号 ; 程序计数器 PC 是常见的考点 ; 了解 CPU 子部件 分类 及 功能 即可 ;
有一件事情需要注意，上图的寄存器中，程序计数器（pc）和堆栈指针（sp）的地址现在都在距离0比较近的地址，这进一步印证了当前代码运行在用户空间，因为用户空间中所有的地址都比较小。...我在寄存器拷贝的结束位置设置了一个断点，我们在gdb中让代码继续执行，现在我们停在了下面这条ld（load）指令。...在RISC-V中，存储在SEPC寄存器中的程序计数器，是用户程序中触发trap的指令的地址。但是当我们恢复用户程序时，我们希望在下一条指令恢复，也就是ecall之后的一条指令。...sret是我们在kernel中的最后一条指令，当我执行完这条指令： 程序会切换回user mode SEPC寄存器的数值会被拷贝到PC寄存器（程序计数器） 重新打开中断 现在我们回到了用户空间。...打印PC寄存器: 这是一个较小的指令地址，非常像是在用户内存中。如果我们查看sh.asm，可以看到这个地址是write函数的ret指令地址。
例如，在执行一个减法运算前，先将被减数取出暂存在AC中，再从内存储器中取出减数，然后同AC的内容相减，将所得的结果送回AC中。运算的结果是放在累加器中的，运算器中至少要有一个累加寄存器。...DR的主要作用为：作为CPU和内存、外部设备之间数据传送的中转站；作为CPU和内存、外围设备之间在操作速度上的缓冲：在单累加器结构的运算器中，数据缓冲寄存器还可兼作为操作数寄存器。...控制器： 保证程序指令的正确执行，能够处理异常事件 指令寄存器IR + 程序计数器PC + 地址寄存器AR + 指令译码器ID 指令寄存器(IR)。...当CPU执行一条指令时，先把它从内存储器取到缓冲寄存器中，再送入IR暂存，指令译码器根据IR的内容产生各种微操作指令，控制其他的组成部件工作，完成所需的功能。用户不能访问。 程序计数器(PC)。...保存跟踪指令地址的寄存器。PC具有寄存信息和计数两种功能，又称为指令计数器。程序的执行分两种情况，一是顺序执行，二是转移执行。大多数指令都是按顺序来执行的，所以修改的过程通常只是简单地对PC加1。
编译原理 高级语言源程序中的错误分为两类：语法错误和语义错误，其中语义错误可分为静态语义和动态语义错误 语法错误：语言结构上的错误 静态语义错误：编译时能发现的程序含义上的错误 动态语义错误：只有程序运行时才能表现出来...寻址方式 立即寻址：直接指出操作数本身 直接寻址：直接指出操作数地址 间接寻址：给出存放操作数地址的主存单元的地址 寄存器寻址：指定的寄存器中存放着操作数 隐含寻址：在指令中隐含着操作数的地址 总线系统...IR：保存当前正在执行的一条指令，位数取决于指令字长 数据寄存器MDR：保存操作数和运算结果信息 地址寄存器AR：保存当前CPU所访问的内存单元的地址 累加寄存器AC：专门存放算术或逻辑运算的操作数和运算结果的寄存器...算术逻辑单元ALU：CPU执行单元，主要负责运算工作，包含加法器 程序计数器PC：保存待执行指令的地址，程序猿应该要能控制其所编写程序的执行过程，这需要利用程序计数器来实现，因为程序猿能访问的是程序计数器...运算器组成 算术逻辑单元ALU、累加寄存器、数据缓冲寄存器和状态条件寄存器 控制器组成 程序计数器PC、指令寄存器IR、地址寄存器AR、指令译码器ID、时序部件 作用：保证指令的正确执行，处理异常事件
一、程序编译的过程 ? 二、程序加载进CPU的过程 ? 三、CPU的组成 累加寄存器（AC） ：主要进行加法运算。 标志寄存器（PSW) ：记录状态，做逻辑运算。...程序计数器（PC） ：是用于存放下一条指令所在单元的地址的地方。 基质寄存器（BX） ：储存当前数据内存开始的位置。 变址寄存器 ：储存基质寄存器的相对位置。...通用寄存器（GPRs）:支持有所的用法。 指令寄存器（IR） ：CPU专用，储存指令。 堆栈寄存器（SP） ：记录堆栈的起始位置。 ? CPU是由四大部分所构成的：寄存器、控制器、运算器、时钟。...寄存器 CPU内部的内存，程序加载进CPU内部的寄存器中从而被用来解释和运行。 控制器 计算机的指挥中心，负责决定执行程序的顺序,给出执行指令时机器各部件需要的操作控制命令。...运算器 计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。 时钟 它是处理操作的最基本的单位，影响着指令的取出和执行时间。
程序计数器 程序计数器（Program Counter，PC）用来指出下一条指令在主存储器中的地址。...在程序执行之前，首先必须将程序的首地址，即程序第一条指令所在主存单元的地址送入PC，因此PC的内容即是从主存提取的第一条指令的地址。...但是，当遇到转移指令时，下一条指令的地址将由转移指令的地址码字段来指定，而不是像通常的那样通过顺序递增PC的内容来取得。 因此，程序计数器的结构应当是具有寄存信息和计数两种功能的结构。 4....将指令存入指令寄存器。 程序计数器PC+1，指向下一条指令。 指令寄存器将指令送到指令译码器进行译码。 2....后继微地址的产生方式主要有两种： 计数器方式 （增量方式） 多路转移方式 （断定方式） 入口地址形成： 如果机器指令操作码字段的位数和位置固定，可以直接使用操作码与微程序入口地址的部分位相对应。
程序计数器 指令寄存器 程序计数器是用于存放下一条指令所在单元的地址的地方。 当执行一条指令时，首先需要根据PC中存放的指令地址，将指令由内存取到指令寄存器中，此过程称为“取指令”。...与此同时，PC中的地址或自动加1或由转移指针给出下一条指令的地址。此后经过分析指令，执行指令。完成第一条指令的执行，而后根据PC取出第二条指令的地址，如此循环，执行每一条指令。...指令寄存器（IR，Instruction Register），是临时放置从内存里面取得的程序指令的寄存器，用于存放当前从主存储器读出的正在执行的一条指令。...当执行一条指令时，先把它从内存取到数据寄存器（DR，Data Register）中，然后再传送至IR。指令划分为操作码和地址码字段，由二进制数字组成。...为了执行任何给定的指令，必须对操作码进行测试，以便识别所要求的操作。指令译码器就是做这项工作的。指令寄存器中操作码字段的输出就是指令译码器的输入。
cpu的工作大致分为以下几个步骤； ? 1：取指。该阶段从内存中读取指令，PC（程序计数器）制定指令的地址。 2：译码。该阶段将从内存读取的指令翻译为各种操作。并从寄存器中取出操作数。 3：执行。...（1）取指令(IF) CPU在取指令阶段（IF阶段）时，先向一级指令缓存要指令，要到指令后我们将程序计数器（PC）自增1（1表示移动一条指令的宽度，如果数据单位是32位，那么就自增1，如果数据单位是8位...在CPU的工作流程中，首先读取PC（程序计数器）指向的地址的指令，送入到译码模块，译码器对opcode指令进行译码，经过译码之后得到指令需要的操作数寄存器索引，可以使用此索引从通用寄存器组（Register...第三，在 RISC-V 中对于所有指令，要读写的寄存器的标识符总是在同一位置，意味着在解码指令之前，就可以先开始访问寄存器。第四，这些格式的立即数字段总是符号扩展，符号位总是在指令中最高位。...第 0 个时钟，cpu 状态控制器的输出 rd，data_ctl 和 load_ir 为高电平,inc_pc从 0 变为 1 故 pc 加 1，ROM 送来的指令代码寄存在指令寄存器中。 2.
程序计数器（PC）：记录了将要取出的指令的地址。 指令寄存器（IR）：包含了最近取出的指令。 程序状态字（PSW）：记录了处理器的运行模式信息。...] …… …… …… …… 指令MOVE被送入指令寄存器IR中，同时将自增一个指令的长度，（4个字节），取指之后PC为2004h。...这是一条访问内存的指令，树3340h所指定的双字地址单元中的数据取到通用寄存器R1中来。 CPU又从PC（地址为2004h）处取出指令ADD到IR中，PC变为2008h。...CPU根据指令将R1寄存器和立即数1相加。 访存指令MOVE被取到IR中，PC变为2004h。 特权指令与非特权指令 单用户单任务下使用计算机指令系统中的全部命令。...限制用户程序执行特权指令 程序状态字PSW 程序状态字PSW：用程序计数器PC这个专门的寄存器来指示下一条要执行的指令。
2.7.2 实验要求 按照实验步骤完成实验项目，掌握数据打入指令寄存器IR1、PC计数器的重置，PC计数器自动加1和实现跳转指令的方法。...选通指令寄存器IR1 低电平有效 EIR2 选通指令寄存器IR2 低电平有效 IR2-O IR2输出允许 低电平有效 PC-O PC计数器内容输出允许 低电平有效 ELP 74LS161控制信号 高电平可重置...● 按脉冲单元中的PLS1脉冲按键，在IR2CK上产生一个上升沿，把当前数据总线数据打入IR2锁存器，按脉冲单元中的PLS2脉冲按键，在PCCK上产生一个上升沿，将IR2锁存器中的地址打入PC计数器（2...PLS2： PC 计数器的工作脉冲，根据微指令的控制实现PC 计数器加1和重置PC 计数器（跳转指令）等功能。 PLS3： 把24位微指令打入3片微指令锁存器。...在模型机处于运行状态时，脉冲PLS1将微地址寄存器（74LS161）加1，脉冲PLS2将PC计数器加1，PLS3把微程序存储器中的微指令打入微指令锁存器并且输出。
② PC 指针是带预置加法计数器，因此在输入起始地址后一旦后续地址为 PC+1的话就不需重装 PC，用PC+1指令完成下续地址的读写操作。...期间程序首先置位中断响应标志IAQ，其次执行当前PC的进栈操作，然后按照机器程序的要求随机定义中断向量，把中断服务程序入口地址装入程序计数器PC中，转入中断服务子程序的执行。...遇RET指令，执行中断服务返回微操作，清除中断服务响应标志IAQ，把栈顶所指单元的内容装入程序计数器PC中，恢复执行被中断的机器程序。 4....通过程序计数器PC不断加1，将数据存储器RAM中的数据调出。PC=0002，6002先调出高位60，PC+1，PC=0003，再调出低位02，BX=0260。...44，执行微单步，程序计数器PC=0001，从程序去区读出2040，并将其赋予IR，继续执行微单步，此时执行add r0, 0260h微指令，从I/O地址中读出低位数据44，将其付给CL，继续执行微单步
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