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下图是一个简化的CPU与主存连接结构示意图(图中省略了所有多路选择器)。其中有一个累加寄存器AC、一个状态寄存器和其他四个寄存器(主存地址寄存器MAR、主存数据寄存器MDR、程序计数器PC和指令寄存器IR),各部件及其之间的连线表示数据通路,箭头表示信息传
下图是一个简化的CPU与主存连接结构示意图(图中省略了所有多路选择器)。其中有一个累加寄存器AC、一个状态寄存器和其他四个寄存器(主存地址寄存器MAR、主存数据寄存器MDR、程序计数器PC和指令寄存器IR),各部件及其之间的连线表示数据通路,箭头表示信息传
admin
2019-08-01
115
问题
下图是一个简化的CPU与主存连接结构示意图(图中省略了所有多路选择器)。其中有一个累加寄存器AC、一个状态寄存器和其他四个寄存器(主存地址寄存器MAR、主存数据寄存器MDR、程序计数器PC和指令寄存器IR),各部件及其之间的连线表示数据通路,箭头表示信息传送方向。
要求:
(1)写出图中a、b、c、d四个寄存器的名称。
(2)简述图中指令从主存取到控制器的过程。
(3)说明数据从主存取出、运算、写回主存所经过的数据通路(假定数据地址已在MAR中)。
选项
答案
(1)b单向连接微控制器,由微控制器的作用不难得知b是指令寄存器(IR);a和c直接连接主存,只可能是MDR和MAR,c到主存是单向连接,a和主存双向连接,根据指令执行的特点,MAR只单向给主存传送地址,而MDR既存放从主存中取出的数据又要存放将要写入主存的数据,因此c为主存地址寄存器(MAR),a为主存数据寄存器(MDR)。d具有自动加1的功能,且单向连接MAR,不难得出为程序计数器(PC)。 因此,a为MDR,b为IR,c为MAR,d为PC。 (2)先从程序计数器(PC)中取出指令地址,将指令地址送入主存地址寄存器(MAR),在相关的控制下从主存中取出指令送至主存数据寄存器(MDR),然后将MDR中的指令送至指令寄存器(IR),最后流向微控制器,供微控制器分析并执行指令。 因此,取指令的数据通路为:PC→MAR,M(MAR)→MDR→IR→控制器。 (3)与(2)的分析类似,根据MAR中的地址去主存取数据,将取出的数据送至主存数据寄存器(MDR),然后将MDR中的数据送至ALu进行运算,运算的结果送至累加器(AC),运算结束后将AC中的结果送至MDR,最后将MDR中的数据写入主存。 因此,从主存取出、运算和写回主存所经过的数据通路为:MAR→M,M(MAR)→MDR→ALU,ALU→ AC,AC→MDR→M(MAR)。
解析
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