計算機組成解疑補漏之真正理解單週期處理器的「數據通路」

正確理解單週期處理器的「數據通路」

這種是屬於不懂會一臉懵逼，但理解了就會清晰暢快的知識點。

記錄一下本身的理解：

創建數據通路的目的是爲了讓指令更好的執行，最基本的五個步驟：取指、譯碼、執行、訪存、回寫。與之相應的：取指、讀寄存器、ALU操做、訪存、寫寄存器。這其中並非每一個步驟在一次指令中都會徹底執行，好比說sw存儲字，就不須要回寫，執行到存儲進存儲器就結束了。

因此，這就引出了一點：若是用控制信號來控制每個指令執行所須要的過程和部件。，控制信號就是0和1加多選器，若是超過兩種選擇，那就在增長一位就好。

因而就有了下面這些選擇：

• 寫寄存器：寫到哪？對於MIPS指令集，R型指令和I型指令是不，即rd和rt。
• 當即數擴展：考慮零擴展（填充0，即補位），符號擴展（與地址計算有關，偏移可正可負）
• ALU的模式：算術運算（加法、減法）？或者邏輯運算（與、或）？
• 存儲器：是否須要寫入？好比sw和lw
• 寫回機制：從哪寫回的？ALU的結果or存儲器？
• PC：好比分支指令就會致使是隻要PC+4仍是再要上偏移量？

如此，理解清楚這一點，再加上明白硬件底層的邏輯無非是0和1，加上與門、或門的組合，再來看這些知識點時，就會暢通不少！