数据通路

部件

  • 操作元件
    • ALU
    • 加法器 adder
    • 多路选择器 MUX
    • 译码器 decoder
    • 异常中断处理逻辑
  • 状态元件
    • 寄存器堆 GPRs
    • 指令存储器 PC
    • 状态寄存器
    • 数据存储器

连接方式

  • 内部总线
    • 单总线
    • 多总线
  • 专用数据通路
单总线

  1. 单周期 CPU 不可用单总线
  2. 单总线执行 ALU,每个周期总线只能传一个数据,所以两入一出中の一个输入端&一个输出端需要暂存寄存器
  3. 多个部件共享总线,控制数据输出到总线用三态门
单总线工作范式

  1. 访存
  2. MAR $\leftarrow$ (R)
  3. MDR $\leftarrow$ MEM(MAR)
  4. A $\leftarrow$ (MDR)
  5. 类 ALU 运算
  6. T $\leftarrow$ (R1)
  7. O $\leftarrow$ (T) + (R2)
  8. Res $\leftarrow$ (O)
  9. T & O 是单总线防止多写冲突的暂存寄存器