【知識強化】第五章 中央處理器 5.3 數據通路的功能和基本結構


下面我們進入第三節的學習,也就是數據通路的功能和基本結構。我們這一節呢主要講解單總線它的這樣的一個基本結構。

 

 

我們再來回顧一下我們之前都學了一些什么。我們在第一節中講解了CPU的功能和結構,我們講解了CPU具有五大功能,分別是指令控制、操作控制、時間控制、數據加工和中斷處理。然后我們講解了為了實現這些功能,我們需要哪些結構,於是我們講解了運算器和控制器它的基本結構與它的內部的基本的組成部分。那么第二節呢我們講解了指令的執行過程,首先我們給出了指令周期的概念,我們說一條指令它的執行呢可以分為不同的階段,比如有取址周期、建址周期、執行周期有的呢還有中斷周期。然后我們講解了數據流,也就是說在指令執行的不同階段呢,要求一次訪問的數據序列它也是不同的,所以呢我們就講解了不同階段要求一次訪問的這樣的數據序列,這就是我們的數據流。最后我們簡單地提了一下指令的執行方案,有單指令周期、多指令周期還有最后一點點的這樣的流水線的方案我們只是簡單地介紹一下,關於流水線的詳細內容,我們將要在這一章的第五節,也就是最后一節指令流水線當中詳細地進行講解。那么我們這一節課將要學習什么呢?將要學習的就是數據通路它的功能和基本結構。也就是說我們解決的問題呢就是說,如何設置部件之間的這樣的一個連接路徑,然后呢我們要描述指令執行過程中信號和數據在這樣的一些路徑上的傳輸,這和我們第二節講的這樣的數據流是不太一樣的。數據流只是簡單地介紹了一下這樣的一個數據序列,而我們這一節課呢就要詳細地來講解這樣的數據、這樣的信號是如何在部件之間、在這樣的連接路徑之間進行傳輸的。好的,這就是我們這一節的一些主要內容。

 

 

那么我們來看一下,這就是我們上一節課講的這樣的指令周期它的數據流,這是一個抽象的一個示意圖。我們只是講解了,比如說我們在取址周期的時候,就是PC,把地址,指令的地址傳送給MAR,然后MAR呢送到地址總線上,然后地址總線呢再送到我們的存儲器當中取出我們的這樣的指令。啊這就是簡單的一個數據流。

 

那么我們這一節課講的呢是這樣的數據通路,我們首先來看一下數據通路是什么?數據通路就是說數據在功能部件之間的一個傳送的路徑,這就叫做數據通路。這一張圖大家應該很熟悉了,這是我們第一節課講CPU的組成部分的時候給出的這樣的東西。那么數據通路就是數據在我們功能部件當中這樣的一個傳輸路徑。比如我們整個這樣的部件都是和我們CPU的這樣的內部總線進行一個溝通的,那么這樣的數據就可以在這樣的溝通這樣的路徑上進行傳送,那這樣傳送的路徑,就是一個數據通路。

 

 

那么我們學習數據通路主要學習哪些內容呢?我們要學習信息它是從哪里開始的。

 

 

那么我們上一節課已經把數據通路的功能和基本結構給大家介紹了一下,並且給大家介紹了單總線它的這樣的功能和基本的結構,並且呢以一道例題的方式給大家講解了單總線這樣的結構它的一些做題方法。那么這一節,我們進入到數據通路的功能和基本結構的第二個基本結構,也就是專用數據通路這樣的基本結構。值得注意的是,這部分內容呢在王道考研的書上沒有寫,但是這部分也很重要,所以我給大家補充一下,並且在課后題的第五題,它就是用的這樣的專用數據通路的方式,所以這部分內容呢雖然書上沒有,但是還是要認真做好筆記。


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