diagrama de cicles de la CPU

L' adreça de memòria registra(MAR) : Està connectat a les línies de l' adreça del bus del sistema. Especifica l' adreça en memòria per una operació de lectura o escriptura.
Registre de memòria intermèdia(MBR) : Està connectat a les línies de dades del bus del sistema. Conté el valor a emmagatzemar a la memòria o a l' últim valor llegit de la memòria.
Comptador del programa(PC) : manté l' adreça de la següent instrucció a recuperar.
Registre d' instruccions(IR) : manté l' última instrucció obtinguda.

El cicle del cicle d' instrucció

Cada fase del cicle d' instrucció es pot descomposar en una seqüència de microoperacions elementals. En els exemples anteriors, hi ha una seqüència cada per a la Obtén, Indirect, Executa i interrupcions .

La Cicle indirecte Sempre és seguit per la Executa el cicle . La Cicle d' interrupció Sempre és seguit per la Obtén el cicle . Per obtenir i executar cicles, el següent cicle depèn de l' estat del sistema.

Suposem que un nou registre de 2 bits ha trucat Codi del cicle d' instrucció (ICC). L' ICC designada l'estat del processador en termes de quina porció del cicle és en:-

Al final dels cicles, el ICC s'estableix correctament. El diagrama de flux anterior de Cicle d' instrucció Mostra la seqüència completa de microoperacions, depenent només de la seqüència d' instruccions i el patró d' interrupció(això és un exemple simplificat). L' operació del processador es descriu com l' execució d' una seqüència de micro- operació.

Cicles d' instrucció diferents:

L' obtenció del cicle del cicle Al començament del cicle de recuperació, l' adreça de la següent instrucció a executar és a la Comptador del programa (CP).
Pas 1: L' adreça en el taulell del programa es mou al registre de l' adreça de memòria(MAR), ja que aquest és l' únic registre que està connectat a les línies d' adreça del bus del sistema.
Pas 2: L' adreça a Martin es col·loca a l'autobús d' adreces, ara la unitat de control emet una ordre RADA en el bus de control, i el resultat apareix a l'autobús de dades i es copia a la memòria cau de memòria com a registre d'(MBR). El comptador del programa està augmentat per un, per preparar-se per a la següent instrucció. (Aquestes dues accions es poden dur a terme simultàniament per a estalviar temps)
Pas 3: El contingut de la MBR es mou al registre d' instruccions(IR).
Per tant, una simple Obtén el cicle Condueix en tres passos i quatre micro-operacions. Simpòlicament, podem escriure aquesta seqüència d'esdeveniments tal com segueix:
Aquesta és la longitud de les instruccions. Les notacions (t1, t2, t3) representen unitats de temps amb èxit. Suposem que un rellotge està disponible per a propòsits de temps i que emet amb freqüència el pols del rellotge espaiat. Cada rellotge defineix una unitat de temps. Així doncs, totes les unitats de temps són de durada igual. Cada operació es pot realitzar en el temps d' una unitat de temps individual. Unitat de la primera vegada: Moveu el contingut del PC a Martin. Segona unitat de temps: Mou el contingut de la ubicació de la memòria especificada per Martin a MBR. Incrementa el contingut del PC a la I. Tercera unitat de temps: mou el contingut de MBR a IR. Nota: La segona i tercera operació tenen lloc durant la segona unitat de temps.
L'indirect cicles ekaCity name (optional, probably does not need a translation)

Una vegada recuperat una instrucció, el següent pas és recuperar els operands de codi font. Òpera d' origen s'està recuperant adreçant-la a l'indirect (( es pot recuperar per qualsevol) Mode d' adreçació , aquí el seu fet per adreçació indirecta). No s' han de recuperar els operands basats en registre. Una vegada s' executa el codi d' articles, es pot necessitar un procés similar per a emmagatzemar el resultat de la memòria principal. S' està seguint micro- operacions Té lloc:-

Pas 1: El camp d'adreça de la instrucció és transferit al Martin. Això s' utilitza per obtenir l' adreça del operand. Pas 2: El camp de l' adreça de la IR s' actualitza des de la MBR.(Així que ara conté una adreça directa en comptes de tractar-la directament) Pas 3: La IR és ara a l'Estat, com si no s' hagués trobat el contacte indirecte.

Nota: Ara l'IR està a punt pel cicle d' execució, però salta el cicle per un moment per considerar el Cicle d' interrupció .

El cicle Executa

L'altre tres cicles( Obtén, Indirect i Interromp ) són simples i previsibles. Cadascun d'ells necessita una seqüència senzilla, petita i fixada de micro-operació. En cada cas, es repeteix la mateixa operació cada vegada. Executa el cicle és diferent d'ells. Com per a una màquina amb codis N diferents hi ha una seqüència diferent de micro-operacions que poden ocórrer. Anem a prendre un exemple hipotètic: Considereu una instrucció d' afegir:

Aquí, aquesta instrucció afegeix el contingut de la localització X per registrar R. La operació de micro-operació serà: -
Comencem amb la IR que conté les instruccions ADD. Pas 1: La part de l'adreça d'IR està carregada al país. Pas 2: El camp d' adreça de la IR s' actualitza des de la MBR, de manera que la localització de la memòria de referència es llegeix. Pas 3: Ara, el contingut de R i MBR són afegits per l'ALU.

Anem a prendre un exemple complex :-

Aquí, el contingut de la localització X és incrementat per 1. Si el resultat és 0, s' ometrà la següent instrucció. La seqüència de la micro-operació serà:-
Aquí, el PC s' incrementarà si (MBR) = 0. Aquesta prova (és la MBR igual a zero o no) i l' acció (El PC s' incrementarà amb 1) es pot implementar com una única operació. Nota : Aquesta prova i operació d' acció es pot realitzar durant la mateixa unitat de temps durant la qual es desa el valor actualitzat MBR a la memòria.
El cicle de la interrupció : En la compleció del cicle Executat, es fa una prova per determinar si hi ha hagut alguna interrupció habilitada o no. Si hi ha hagut una interrupció habilitada, aleshores succeeix el cicle d' interrupció. La naturalesa d'aquest cicle varia molt des d'una màquina a una altra. Anem a prendre una seqüència de micro-operació:-
Pas 1: Contingut del PC es transferirà a la IMMR, per tal que es pugui desar per tornar. Pas 2: MARM s' ha carregat amb l' adreça en la que s' ha de desar el contingut del PC. El PC està carregat amb l' adreça de l' inici de la rutina de procés d' interrupció. Pas 3: MBR, que conté el valor antic del PC, es desa a la memòria.

Nota: En pas 2, dues accions s' accepten com una única operació. Tanmateix, la majoria de processadors proporcionen múltiples tipus d' interrupció, pot trigar una o més micro- operació per obtenir l' adreça desada i l' adreça rutinària abans de transferir- se al MAR i PC respectivament.