- 数据在功能部件之间传送的路径稱为数据通路路径上的部件称为数据通路部件,如ALU、通用寄存器等
- 数据通路描述了
信息从什么地方开始,中间经过哪个寄存器或多路開关最后传送到哪个寄存器
。
数据通路中专门进行数据运算的部件
称为执行部件或功能部件
;数据通路由控制部件控制
数据通路的功能是实现 CPU 内部的设有一运算器通路如下图所示与寄存器及寄存器之间的数据交换
。
- 数据通路的基本结构有
CPU 内部单总线方式、CPU 内部三总线方式和专用数据通路方式
1、CPU 内部单总线
- 将所有寄存器的输入端和输出端都连接到
一条公共通路
上,其优点是结构简单易于实现缺点
就是數据传输时存在较多的冲突现象
。
2、CPU 内部三总线
- 将所有寄存器的输入端和输出端都连接到
多条公共通路上
像这种 CPU 内部不止一条总线的称為多总线结构
,相比单总线结构其好处就是可以同时传送不同的数据
,从而提高效率
-
根据指令执行过程中的数据和地址的流动方向安排连接线路
,避免使用共享的总线性能较高,缺点是硬件量大
- 部件名后面所带的
“in”
和“out”
分别代表对应的部件运行输入控制信号
和尣许输出控制信号
。 - 注意:
内部总线是指同一部件如 CPU 内部连接各寄存器及运算部件之间的总线;而系统总线是指一台计算机系统的各部件,如 CPU、内存、通道和各类 I/O 接口间相互连接的总线
- 指的是数据通路上不同部件之间的数据传送操作的流程及控制信号,主要有
寄存器之間的数据传送、主存和 CPU 之间的数据传送以及执行算术或逻辑运算是的数据传送
。
1、寄存器之间的数据传送
- 寄存器之间的数据传送一般鈳直接通过 CPU 内部总线完成,以 PC 内容送 MAR 为例具体的传送操作和控制信号如下:
2、主存和 CPU 之间的数据传送
- 主存与 CPU 之间完成数据传送,需要借助 CPU 内部总线以 CPU 读取指令为例,传送操作流程和信号如下:
3、执行算术或逻辑运算
- 执行算术或逻辑操作时由于 ALU 本身没有存储功能的电路,因此如要执行加法运算相加的两个操作数必须在 ALU 的两个输入端同时有效。
- 数据通路结构
直接影響 CPU 内各种信息的传送路径
数据通路不同,指令执行过程的微操作序列的安排也不同关系着微操作信号形成部件的设计
。