处理1位数据所需的CPU周期数为100时,一般是在什么情况下
时间: 2024-03-04 17:52:55 浏览: 24
这种情况通常出现在比较简单的嵌入式系统中,这些系统的处理器性能和资源较为有限,需要在数据处理和资源利用之间进行平衡。在这种情况下,处理1位数据所需的CPU周期数为100是比较常见的。比如一些低功耗的传感器设备、嵌入式系统、智能手表等等,它们需要经常进行低复杂度的数据处理,比如简单的数值计算、状态判断等等,因此采用低功耗的低性能处理器来实现。
相关问题
标出cpu周期所需微命令
具体的微命令数量和名称可能会因为不同的CPU设计而有所不同,但是一般来说,执行 mov a @r 指令的CPU周期所需的微命令如下:
1. 取指令周期:
a) 将 PC 寄存器中的值送入地址总线;
b) 将地址总线中的值送入存储器,取出指令的操作码和操作数;
c) 将指令的操作码送入指令寄存器 IR 中。
2. 执行阶段:
a) 将 IR 中操作数的地址部分送入地址总线;
b) 将地址总线中的值送入存储器,读取操作数的值;
c) 将操作数的值送入数据总线;
d) 将数据总线上的值送入累加器 A 中;
e) 将累加器 A 中的值送入数据总线;
f) 将数据总线上的值送入地址部分为 @r 的存储单元中。
3. 存储结果周期:
a) 将累加器 A 中的值送入数据总线;
b) 将数据总线上的值送入地址总线的 @r 部分;
c) 将地址总线中的值送入存储器,写入 @r 存储单元。
因此,执行 mov a @r 指令的CPU周期需要大约 6 个微命令。
某机有三个外围设备采用程序查询输入/输出方式。假定一个查询操作需要 100 个时钟周期,CPU 的时钟频率为 50MHz。求 CPU 在以下三种情况下输入/输出查询所花费的时间比率(为避免数据丢失要保证足够的查询时间): (1) 鼠标器必须在每秒进行 30 次查询; (2) 软盘与 CPU 的数据传输以 16 位的单位进行,数据传输速率为 50KB/s; (3) 硬盘传输数据以 32 位的字为单位,传输速率为 2MB/s。
(1)鼠标器必须在每秒进行 30 次查询。
每秒需要进行 30 次查询,因此每次查询的时间为 1/30 秒,即约 33.3 毫秒。每个查询操作需要 100 个时钟周期,因此每个时钟周期的时间为 2 纳秒(1/50MHz),每个查询操作所需的时间为 100 × 2 纳秒 = 200 纳秒。因此,每次查询所占用的 CPU 时间为 200 纳秒 ÷ 33.3 毫秒 ≈ 0.00602,即约占用 CPU 时间的 0.6%。
(2)软盘与 CPU 的数据传输以 16 位的单位进行,数据传输速率为 50KB/s。
数据传输速率为 50KB/s,即每秒钟可以传输 50 × 1024 = 51200 字节。每个数据块的大小为 16 位,即 2 个字节,因此每秒钟可以传输 51200 ÷ 2 = 25600 个数据块。每个数据块的传输时间为 2 × 2 纳秒 = 4 纳秒,因此每个数据块所占用的 CPU 时间为 4 纳秒。因此,每次数据传输所占用的 CPU 时间为 4 纳秒 × 25600 = 102.4 微秒。因此,每次数据传输所占用的 CPU 时间比率为 102.4 微秒 ÷ (1 秒 × 50MHz) ≈ 0.002048,即约占用 CPU 时间的 0.2%。
(3)硬盘传输数据以 32 位的字为单位,传输速率为 2MB/s。
数据传输速率为 2MB/s,即每秒钟可以传输 2 × 1024 × 1024 = 2097152 字节。每个数据块的大小为 32 位,即 4 个字节,因此每秒钟可以传输 2097152 ÷ 4 = 524288 个数据块。每个数据块的传输时间为 4 × 2 纳秒 = 8 纳秒,因此每个数据块所占用的 CPU 时间为 8 纳秒。因此,每次数据传输所占用的 CPU 时间为 8 纳秒 × 524288 = 4.1952 毫秒。因此,每次数据传输所占用的 CPU 时间比率为 4.1952 毫秒 ÷ (1 秒 × 50MHz) ≈ 0.083904,即约占用 CPU 时间的 8.4%。