指令时间控制:
机器周期数节拍数同步方式实践定长指令周期不变不变按机器周期mips单周期变长指令周期变变按时钟周期mips多周期
4. CPU设计
略,详情请参见《自制CPU系列》
七、总线
1. 系统总线的特性及应用
总线概念:将计算机系统中各部件连接起来
总线分类:(外部/内部,系统/非系统,串行/并行,同步/异步...)
①. 按用途分类:
- 存储总线:cpu与存储器
- 系统总线:连接存储总线和IO总线的中间总线
- IO总线:连接外部设备
②. 按位置分类:
- 外部总线:USB,火线(IEEE1394)
- 内部总线:PCI(连网卡),AGB(连显卡)
- (芯)片内总线:AMBA(ARM处理器)
③. 按组成分类
- 数据总线:传数据,双向三态
- 地址总线:传地址,单向三态
- 控制总线:控制信号和时序信号
- 电源线和地线:略
2. 总线性能和总线事物
总线的性能参数
- 总线频率:总线工作速率f,单位是MHz
- 总线宽度:数据总线的宽度w,单位是bit
- 总线传输速率:总线传输数据量BW,单位是MB/s。BW = w / 8 * f
总线事务
- 概念:从请求总线到完成使用的操作序列(请求 - 裁决 - 地址传输 - 数据传输 - 总线释放)
- 角色:主设备(CPU,DMA)和从设备
- 四个阶段:请求与仲裁 - 传输 - 寻址 - 结束
- 常见总线操作:读,写,读修改写,写后读,块操作
3. 总线连接方式
- 单总线结构
- 双总线结构
- 多总线结构