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指令编码方式有哪几种

归档日期:11-28       文本归类:编码形式      文章编辑:爱尚语录

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  2. 编码表示法是将微指令进行分组编码,将不同时出现的相斥信号分在一个组中,然后将其编码成较短的代码。这种方法减少了控制存储器所需要的存储器的代码的数量,但是编码的指令代码需要译码器译码,增加了控制信号的延迟,影响CPU的工作频率。

  3. 混合表示法是把直接表示法与编码方法相结合使用,即采用部分直接表示部分编码的方法,将一些速度要求较高,或与其他控制信号都相容的控制信号以直接方式表示,而将剩余信号以编码方式。混合表示法便于综合考虑指令字长、灵活性和执行速度方面的要素。

  展开全部器的连接和数据交换都需要通过接口设备来实现,前者被称为I/O接口,而后者则被称为存储器接口。存储器通常在CPU的同步控制下工作,接口电路比较简单;而I/O设备品种繁多,其相应的接口电路也各不相同,因此,习惯上说到接口只是指I/O接口。

  I/O接口的功能是负责实现CPU通过系统总线把I/O电路和 外围设备联系在一起,按照电路和设备的复杂程度,I/O接口的硬件主要分为两大类:

  这些芯片大都是集成电路,通过CPU输入不同的命令和参数,并控制相关的I/O电路和简单的外设作相应的操作,常见的接口芯片如定时/计数器、中断控制器、DMA控制器、并行接口等。

  有若干个集成电路按一定的逻辑组成为一个部件,或者直接与CPU同在主板上,或是一个插件插在系统总线插槽上。

  按照接口的连接对象来分,又可以将他们分为串行接口、并行接口、键盘接口和磁盘接口等。

  由于计算机的外围设备品种繁多,几乎都采用了机电传动设备,因此,CPU在与I/O设备进行数据交换时存在以下问题:

  速度不匹配:I/O设备的工作速度要比CPU慢许多,而且由于种类的不 同,他们之间的速度差异也很大,例如硬盘的传输速度就要比打印机快出很多。

  时序不匹配:各个I/O设备都有自己的定时控制电路,以自己的速度传 输数据,无法与CPU的时序取得统一。

  信息格式不匹配:不同的I/O设备存储和处理信息的格式不同,例如可以分为串行和并行两种;也可以分为二进制格式、ACSII编码和BCD编码等。

  信息类型不匹配:不同I/O设备采用的信号类型不同,有些是数字信号,而 有些是模拟信号,因此所采用的处理方式也不同。

  基于以上原因,CPU与外设之间的数据交换必须通过接口来完成,通常接口有以下一些功能:

  (1)设置数据的寄存、缓冲逻辑,以适应CPU与外设之间的速度差异,接口通常由一些寄存器或RAM芯片组成,如果芯片足够大还可以实现批量数据的传输;

  (3)能够协调CPU和外设两者在信息的类型和电平的差异,如电平转换驱动器、数/模或模/数转换器等;

  (6)设置中断和DMA控制逻辑,以保证在中断和DMA允许的情况下产生中断和DMA请求信号,并在接受到中断和DMA应答之后完成中断处理和DMA传输。

  这种方式下,CPU通过I/O指令询问指定外设当前的状态,如果外设准备就绪,则进行数据的输入或输出,否则CPU等待,循环查询。

  这种方式的优点是结构简单,只需要少量的硬件电路即可,缺点是由于CPU的速度远远高于外设,因此通常处于等待状态,工作效率很低

  在这种方式下,CPU不再被动等待,而是可以执行其他程序,一旦外设为数据交换准备就绪,可以向CPU提出

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