POC设计中的查询与中断方式对比分析及微程序设计
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更新于2024-08-05
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"这篇资料是关于计算机组成原理的笔试题目,主要涉及FPGA开发和微程序设计。讨论了POC(Point Of Control)设计中查询方式与中断方式的区别,并要求根据LOAD指令格式写出SHIFTL及OR指令的微程序段。"
在计算机系统中,POC(Point Of Control)设计是处理器与外设之间通信的关键部分。题目2讨论了POC设计中的两种主要通信方式——查询方式和中断方式:
1. 查询方式:在查询方式中,CPU会在特定时间周期内主动查询POC的状态。如果POC中的SR7(RDY)位为1,表示设备准备好进行数据传输。此时,CPU会将数据传送给POC并清零SR7位。当POC完成与Printer的数据交换并重新设置SR7为1时,表明可以进行新的传输。如果CPU查询时发现SR7为0,则不会进行传输。
2. 中断方式:与查询方式不同,中断方式下CPU并不主动传输数据。当Printer完成当前任务并需要新数据时,它会将SR7设置为1,并可能同时设置SR0,这会导致IRQ(中断请求)信号变为1,从而触发中断。CPU检测到中断后,会暂停当前任务,处理中断事件,进行数据传输。在数据传输过程中,POC会清除SR0,防止再次中断。
题目3则涉及到微程序设计,这是计算机硬件和软件之间的桥梁,用于实现复杂控制逻辑。例如,对于SHIFTL指令,微程序分为以下几个步骤:
- 地址112:将PC的值加载到MAR,将CAR加1,然后执行SHIFTLACC操作,这通常意味着左移ACC寄存器的内容。
- 地址113:读取内存中的数据到MBR,PC加1,准备执行下一条指令。
- 地址114:将IR的值加载到CAR,MBR的内容加载到MAR,为下一次操作做准备。
- 后续地址(115-119)可能包含额外的控制信号,但资料中没有给出具体细节。
同样的,对于LOAD指令的OR(按位或)操作,我们需要设计一个类似的微程序段,不过具体的微程序内容在资料中未提供。微程序的设计会涉及到控制信号的设定,如C15至C1的各个位,它们分别控制写入/读取RAM、分支操作、指令寄存器更新等内容。
这篇资料探讨了计算机系统中处理器与外设交互的两种重要机制,并要求理解并应用微程序设计的基本原理。这些知识对于FPGA开发和计算机体系结构的学习至关重要。
2022-08-03 上传
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