计算机组成原理:间址周期详解与系统架构

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"间址周期是计算机组成原理中的一个重要概念,它涉及到指令执行过程中的地址计算和访问。在现代计算机架构中,一个典型的指令执行流程通常包括一个间址周期。这个周期主要包括以下几个步骤: 1. 指令读取(MAR - Memory Address Register, 存储器地址寄存器):当控制器(如CPU)需要执行一条指令时,首先从内存中读取指令地址。这个地址会被存储在MAR中,然后送往内存地址总线。 2. 地址解码:内存地址被送到内存控制器,通过地址总线传输到内存,得到指令的物理地址。同时,控制器会根据这个地址计算出需要访问的数据存储单元。 3. 数据传输:数据从内存单元(MDR - Memory Data Register, 内存数据寄存器)读出,可能需要通过数据总线进行传输,以便后续处理。 4. 指令解码和执行:读取到的指令在指令寄存器(IR - Instruction Register)中解码,控制单元(CU - Control Unit)依据指令内容决定下一步操作,如执行算术逻辑运算或转移控制。 在这个过程中,控制总线起到关键作用,它连接了CPU、内存和其他部件,允许数据和控制信号的交换。间址周期的效率直接影响了计算机系统的性能,尤其是在处理复杂指令和大容量数据时。 此外,这个PPT教程是由唐朔飞编写的《计算机组成原理》第二版配套课件,强调了边学边思的教学方式,通过文本和动画演示帮助学生理解和掌握计算机系统各部分的工作原理。课件包含了计算机系统概论、系统总线、存储器、输入输出系统、运算方法、指令系统、CPU结构、控制单元功能等内容,适合进行深入学习和实践。 值得注意的是,这个课件是由哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院的张丽杰和罗丹彦团队制作和维护,他们为课件的录入、排版、绘图和动画演示付出了大量工作。尽管经过精心设计,但作者也表示由于时间紧迫可能存在不足之处,期待读者和专家的批评指正。 学习间址周期有助于理解计算机内部运作机制,特别是对于那些希望从事硬件设计、编程或系统分析的人来说,掌握这个基本概念至关重要。通过深入研究,可以提升对计算机系统整体架构的深刻认识,并能更好地应对现代信息技术的挑战。"