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请根据数据通路分析该指令执行过程,把指令执行过程中各时钟周期

[问答题]

计算机字长16位,CPU内部包含如下部件:通用寄存器R0、R1、R2、R3,累加器AC,算术逻辑单元ALU及其数据暂存器A和B,程序计数器PC,指令寄存器IR,存储器地址寄存器MAR,存储器 数据缓冲器MER,存储器 数据缓冲器MDR。ALU支持加(A+B)、减(A-B)、与(A∧B)、或(A∨B)4种算术逻辑运算,分别由Add、Sub、And、Or 4个控制信号控制。 所有寄存器 数据总线及内总线均为16位。题 是该CPU内部数据通路图。

加法运算 指令 ADD R1,1000H (R2) 。其中 源操作数1000H (R2) 变址寻址 ,目的操作数R1是寄存器直接寻址,指令编码长度32位 ,指令编码格式如下:


请根据数据通路分析该指令执行过程,把指令执行过程中各时钟周期 的微操作 及应处于有效状态的控制信号填入下表(参照表中已给出的取指令周期的表示方法)

(注意:1.该数据通路中的存储器读数据缓冲器MER完成的功能:接收MEMORY通过DB数据总线传送到CPU内的数据、地址、指令等信息,然后分别送往数据暂存器A、B或指令寄存器IR等 ;2. 存储器写数据缓冲器MDR完成的功能:将CPU内的信息通过DB数据总线写入MEMORY;3.执行完成一条指令后PC+2表示:一条指令在主存中占用2个存储单元,且执行PC+2操作可在PC寄存器中实现,需要的控制信号是PC+2;4.加法指令中1000H是位移量地址,且其位移量地址存放在PC中;5.在ALU中运算完成后的结果要送入AC累加器,然后再外送。)

时钟周期

功能(操作)

控制信号 (微命令)

取指令

T1

指令地址送 MAR

PC MAR

PCout, MARin

T2

读指令送 MER

M MER

MARout, MemR, MERin

T3

PC 调整,指令送 IR ,译码

PC + 2 PC MER IR

PC+2, MERout, IRin

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