《计算机组成原理》第2版:组合逻辑设计步骤解析

需积分: 50 0 下载量 86 浏览量 更新于2024-08-22 收藏 16.41MB PPT 举报
"该资源是一份关于计算机组成原理的学习资料,源自哈工大教材的配套课件,内容包括计算机系统概论、系统总线、存储器、输入输出系统、计算机的运算方法、指令系统、CPU的结构和功能、控制单元的功能及设计等方面,旨在帮助读者深入理解计算机组成原理。课件提供了丰富的文字、图表和动画演示,方便用户边阅读边思考,支持自定义播放章节。" 在计算机科学领域,计算机组成原理是理解和设计计算机硬件系统的基础。这份资料详细阐述了组合逻辑设计的过程,它是构建数字电路和计算机系统的关键步骤之一。组合逻辑设计通常涉及以下几步: 1. **列出操作时间表**:在计算机设计中,操作时间表用于描述不同操作(如取指、执行、存取等)的时序关系。例如,描述中提到了T0、T1和T2三个时间点,对应于微操作命令信号和状态条件,以及工作周期的标记。这些时间点对应于处理器的节拍,表明了指令执行的不同阶段。 2. **理解微操作命令信号**:微操作是构成计算机指令执行的最基本动作,如取指(Fetch)、跳转(JMP)、加载(LDA)、存储(STA)、加法(ADD)等。每个微操作都有对应的命令信号,它们控制着数据在计算机内部的流动和处理。 3. **状态条件**:在计算机系统中,状态条件通常指的是处理器寄存器的状态,如标志位,它们根据运算结果进行设置,影响后续指令的执行。 4. **节拍和工作周期**:节拍是计算机时序控制的一部分,表示一个基本操作的时间间隔。工作周期则是完成一个完整指令所需的一系列节拍的集合,通常包括取指、解码、执行和写回等步骤。 5. **地址计算和数据传输**:描述中提到了PC(程序计数器)和MAR(存储器地址寄存器),它们分别用于存放当前指令地址和将要访问的数据地址。R代表寄存器,M(MAR)表示存储器中的数据,MDR(存储器数据寄存器)用于暂存从存储器读出或写入的数据。例如,PC +1表示执行完当前指令后,PC会自动增加,以指向下一条指令的地址。 6. **数据流和控制流**:这部分内容展示了数据如何在计算机内部流动,如从PC到存储器,再到MDR,然后到IR(指令寄存器),再经过解码(ID)阶段,最后执行(EX)阶段。控制流则由微操作命令决定,指导这些数据流向哪里以及何时执行。 这份资料的配套课件以唐朔飞教授的《计算机组成原理》为基础,通过动画和图表辅助学习,使得复杂的计算机组成原理变得更加直观易懂。用户可以自由选择章节进行学习,加深对计算机硬件系统各部分功能和相互作用的理解。对于学习者而言,这是一份非常有价值的参考资料。