一、指令周期的基本概念 指令周期=CPU取出并执行一条指令所需的时间 指令周期则由两部分时间构成：取指周期和执行 周期 指令周期可用更基本的时间单位：CPU周期描述 CPU周期：即机器周期，CPU访问一次内存所花 的时间较长，因此用从内存读取一条指令字的 最短时间来定义
指令周期=CPU取出并执行一条指令所需的时间 指令周期则由两部分时间构成：取指周期和执行 周期条指令的取指周期时间上相同，但对执行 周期则因指令不同而有差异。 指令周期可用更基本的时间单位：CPU周期描述 CPU周期 :即机器周期，CPU访问一次内存所花 的时间较长，因此用从内存读取一条指令字的 最短时间来定义 一、指令周期的基本概念
二、六条指令的指令执行的过程 八进制表示 100 程序执行前，R0=00R1=10R2=20 R3=30 101 MOV RO,R1 指令存储器 102 LADR1⑥ ◆1 直接 地址 103 ADD R1,R2 104 STO R2,(R3) 105 JMP101 106 AND R1,R3
二、六条指令的指令执行的过程 程序执行前，R0=00 R1=10 R2=20 R3=30 MOV R0,R1 LAD R1,6 ADD R1,R2 100 101 102 103 104 105 106 指 令 存 储 器 八进制表示 AND R1,R3 JMP 101 STO R2,(R3) 直接 地址
八进制表示 5 70 6 100(LAD不影响6号单元内的数据) 7 66 10 77 20 30 40(120,ST0后为120)
70 100(LAD 不影响6号单元内的数据) 66 40(120,STO后为120) 5 6 7 10 . 20 30 八进制表示 77
一个CPU周期 一个CPU周期 开始 取指令 1取下条指1 非访内指令MOVR0,R1 PC+1 I令PC+1 7 RR型指令。 执行指令 对指令 译码 取指令阶段 执行指令阶段 1取指令阶段 1)程序计数器PC被装入的101（八进制） (2)PC内容被放到地址总线上，启动读指存命令； (3)将101号地址的单元读出的MOV指令通过BUS送R (4)程序计数器内容加1，变为102，为取下一条指令做好准备： (⑤)指令寄存器中的操作码OP被译码或测试： (6)CPU识别出是指令MOV,至此，取指令阶段即告结束
1 (1)程序计数器PC被装入的101(八进制) (2) PC内容被放到地址总线上，启动读指存命令； (3)将101号地址的单元读出的MOV指令通过IBUS送IR (4)程序计数器内容加1，变为102，为取下一条指令做好准备； (5) 指令寄存器中的操作码OP被译码或测试； (6)CPU识别出是指令MOV，至此，取指令阶段即告结束。 非访内指令MOV R0,R1 RR型指令
DBUS IBUS 数据 指令 Cache Cache ALU 地 数据 地址 OP 2101 地址字段 C2 5 7 MOV RO,R1 6 100 102 LAD R1,6 RO 00 7 66 103 ADD R1,R2 10 10 77 104 STO R2,R3) 20 用寄存器 105 JMP 101 ●●● ●。 3 3 30 40 106 AND R1,R3 31 107 数据 地址总线 指令2] 地址总线 数据缓冲寄存器DR AR地址寄存器 PC102 状态字PSW 通往 C1+ 5 C2+ 产生15取指 vo 操作信号 —指令译码 接 操作控制器 MOV R0,R1 指令集确定后，检查指令系统，根据指令功能， IR 3 沿计4L工随定数据通路控制部件↓↓1
ALU C1 R0 00 R1 10 R2 20 R3 30 C2 通 用 寄 存 器 数据缓冲寄存器DR 状态字PSW 通 往 I/O 接 口 地址 数据 5 70 6 100 7 66 10 77 . . 30 40 31 数据 Cache AR地址寄存器 地址 OP 101 MOV 102 LAD 103 ADD 104 STO 105 JMP 106 AND 107 Cache 指令 地址字段 R0,R1 R1,6 R1,R2 R2,(R3) 101 R1,R3 PC101 +1 地址总线 地址总线 DBUS 数据 指令 产生1-5取指 操作信号 指令译码 MOV R0,R1 C1 C2 Cn Ci 指令集确定后，检查指令系统，根据指令功能， IR 设计ALU，确定数据通路、控制部件！！！ IBUS 1 2 2 2 3 4 5 操作控制器 PC102