CPU和周期上的数据路径

Question

我们有一个来自一个CPU的Datapath，如下图所示。如果下一个指令地址在PC Register，

  

    

获取并执行了clock cycle指令需要多少word add？

  

存储器为10位，每条指令至少为2字。所有寄存器都是10位，并有INC (increment), CLR (clear), LD(load)条指令。 Addr表示直接寻址。指令将适用于10位字：

Wadd (src1), (src2), (dst)

我的导师解决它是在15个时钟周期。任何提示或想法，如何计算？

编辑：

我的尝试*但我不确定，我的尝试是对还是错：

Answer 1

您的解决方案不能正常工作，因为您将PC移动太多次，这意味着您正在将目标指针作为源2指针加载（在步骤5中，您不应再次增加PC）。我没有注意到你的解决方案中有任何其他错误，但是我能找到一个更快的错误：

[更新：显然有一个IR假定在处理器中;所以我们假设IR可以从DR加载

获取操作代码

第1步：AR <- PC

第2步：DR <- M[AR]; PC++; AR++

第3步：IR <- DR; DR <- M[AR]

第4步：Decode(IR)

获取SRC1

第5步：AR <- DR; PC++

第6步：DR <- M[AR]; AR <- PC

获取SRC2（SRC1至AC）

第7步：AC <- DR; DR <- M[AR]; PC++

第8步：AR <- DR

第9步：DR <- M[AR]; AR <- PC

添加并获取DEST

第10步：AC <- AC + DR; DR <- M[AR]

在DEST中回答（如果我们想继续下一条指令，则单独的答案）

第11步：AR <- DR; DR <- AC PC++

第12步：M[AR] <- DR AR <- PC

[更新2：由于似乎随机要求需要15个周期;这是一个15周期的解决方案......请注意，12周期是理想的，您应该与您的TA /教授讨论]

获取操作代码

第1步：AR <- PC

第2步：DR <- M[AR]; PC++; AR++

第3步：IR <- DR

第4步：DR <- M[AR]

第5步：Decode(IR)

获取SRC1

第6步：AR <- DR; PC++

第7步：DR <- M[AR]

第8步：AR <- PC

获取SRC2（SRC1至AC）

第9步：AC <- DR

第10步：DR <- M[AR]; PC++

第11步：AR <- DR

第12步：DR <- M[AR]; AR <- PC

添加并获取DEST

第13步：AC <- AC + DR; DR <- M[AR]

在DEST中回答（如果我们想继续下一条指令，则单独的答案）

第14步：AR <- DR; DR <- AC PC++

第15步：M[AR] <- DR AR <- PC