数据通路: 数据在功能部件之间传送的路径
数据通路的建立:控制部件产生控制信号建立
内部总线:在同一部件内连接各部件的总线,如CPU中的寄存器 运算器
系统总线:计算机系统内各部件互相连接的总线;如CPU,内存,I/O设备
数据通路的种类:CPU内部的单总线和多总线,以及专用数据通路
单总线方式:CPU中各部件连接到一条总线上,通过连接线的OUT/IN的有效状态,发送/接收数据
1.寄存器之间数据传送
比如把pc内容送至MAR,实现传送操作的流程及控制信号为:
(PC)→Bus pcout有效,pc内容送总线
Bus→MAR MARin有效,总线内容送MAR
2.主存与CPU之间的数据传送
比如CPU从主存读取指令,实现传送操作的流程及控制信号为:
(PC)→Bus→MAR pcout和MARin有效,现行指令地址*MAR
1→R CU发读命令(通过控制总线发出,图中未画出)
MEM(MAR)→MDR MDRin有效
MDR→BuslR MDRout和IRin有效,现行指令→R
3.执行算术或逻辑运算
比如一条加法指令,微操作序列及控制信号为:
Ad(lR)→Bus→MAR MDRout和MARin有效 (把IR中指令的地址字段通过总线送到MAR)
1→R CU发读命令 (CU告知主存“读命令”)
MEM(MAR)→数据线→MDR MDRin有效 (主存用MAR的地址找到操作数通过总线送到MDR)
MDR→Bus→Y MDRout和Yin有效,操作数→Y (MDR将操作数通过总线送到寄存器Y)
(ACC)+(Y)→Z ACCout和ALUin有效,CU向ALU发送加命令 (ACC的操作数与Y的操作数输入到ALU中运算,结果输出到Z)
Z→ACC Zout和ACCin有效,结果→ACC (Z将运算结果存入ACC)
专用数据通路:CPU中需要传输的各部件间各连一条线,通过连接线的有效状态,发送/接收数据
(PC)→MAR co有效 PC将下一条指令的地址送到MAR
(MAR)→主存 C1有效 MAR将地址送到主存
1→R 控制单元向主存发“送读命”
M(MAR)→MDR C2有效 主存按MAR地址找到指令并放到MDR中
(MDR)→IR C3有效 MDR将指令送到IR中
(PC)+1→PC PC生成下一条指令的地址
Op(lR)→CU C4有效 IR将指令中的操作码字段送到CU中生成操作信号