单总线结构 MIPS 处理器(微程序控制器) (增加1条add指令),增加add指令对应的3条微指令是多少
时间: 2023-07-15 21:11:02 浏览: 56
单总线结构的MIPS处理器(微程序控制器)通常包含以下微指令:
1. 取指令(Instruction Fetch,IF)
2. 指令译码(Instruction Decode,ID)
3. 寄存器读取(Register Read,RR)
4. 执行操作码(Execute,EX)
5. 存储结果(Memory Write,MW)
6. 写回寄存器(Register Write,RW)
为增加一条add指令,需要在ID和EX阶段分别增加对应的微指令。
通常在ID阶段需要进行译码和寄存器读取操作,因此需要增加2条微指令:
1. 从指令中提取源寄存器地址
2. 读取源寄存器的值
在EX阶段需要进行加法运算,因此需要增加1条微指令:
1. 执行加法运算
因此,增加add指令对应的3条微指令。
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单总线结构 MIPS 处理器(微程序控制器) (增加1条add指令)(6条指令)add3条16进制微指令是多少
单总线结构 MIPS 处理器使用微程序控制器,一条指令通常由多条微指令组成。增加一条 add 指令后,总共有 7 条指令需要支持。每条指令需要对应的微指令序列。
假设每条指令需要 3 条 16 进制微指令来实现,那么一条指令的微指令数量为 3 条,7 条指令的微指令数量为:
7 * 3 = 21
因此,增加一条 add 指令后,需要支持的微指令数量为 21 条。
24条指令单周期MIPS 处理器数据通路
24条指令单周期MIPS处理器的数据通路主要由以下组成部分构成:
1. 指令寄存器 (IR)
指令寄存器用于存储当前正在执行的指令。在每个时钟周期的上升沿,指令寄存器从指令存储器中读取下一条指令,并将其保存在寄存器中。
2. 程序计数器 (PC)
程序计数器用于存储当前指令的地址,是一个自增的计数器。在每个时钟周期的上升沿,程序计数器加上4,以指向下一条指令的地址。
3. 数据寄存器 (Register File)
数据寄存器用于存储处理器中的数据。它由32个32位寄存器组成,可以通过指令中的寄存器编号来进行读写操作。
4. ALU (算术逻辑单元)
ALU是MIPS处理器的核心组件,用于执行各种算术和逻辑运算。它支持加、减、与、或、异或等基本操作,还支持移位、比较等高级操作。
5. 数据存储器 (Data Memory)
数据存储器用于存储处理器中的数据,它的容量通常比指令存储器大得多。在每个时钟周期的上升沿,数据存储器可以从数据寄存器中读取数据,并将其保存在指定的内存地址中,或从内存中读取数据并存储到数据寄存器中。
6. 控制单元 (Control Unit)
控制单元用于解析指令,控制各个组件的操作,以确保指令的正确执行。它可以根据指令码实现不同的控制信号,如ALU控制信号、数据存储器控制信号、指令寄存器控制信号等。
7. 多路选择器 (MUX)
多路选择器用于选择不同的输入信号,将其送入输出端。在MIPS处理器中,多路选择器通常用于选择不同的寄存器或数据通路中的不同信号。
8. 符号扩展器 (Sign Extension)
符号扩展器用于将16位的立即数扩展为32位,以便进行算术运算。
9. 立即数生成器 (Immediate Generator)
立即数生成器用于生成指令中的立即数,通常是将指令的低16位进行符号扩展。
以上就是24条指令单周期MIPS处理器的数据通路的主要组成部分。