• 取决因素操作码的长度操作数地址的长度操作数地址的个数
• 指令字长 固定指令字长 = 存储字长
• 指令字长 可变按字节的倍数变化
• 对准边界存放不连续存放数据按字节编址a.半字地址最低位恒为0b.字地址最低两位恒为0c.双字地址的最低三位恒为0减少访存次数 ， 浪费存储空间
• 不对准边界存放连续存放数据节约存储器空间 ， 但增加访存次数 ， 对多字节数据存在调整高 低字节位置的问题

（4）寻址方式
①分类：

1. 立即寻址：执行速度快 ， 不能被修改 ， 立即数大小受长度限制 ， 灵活性较差 。
2. 寄存器间接寻址：又快又灵活 ， 被广泛使用 。
3. 直接寻址：不需要做寻址运算 ， 简单直观 ， 受地址码字长限制 。
4. 间接寻址：灵活 ， 能扩大寻址范围 ， 速度慢 。
5. 变址寻址：修改地址方便 ， 无需修改指令 ， 只需修改地址即可 。
6. 基址寻址：大型计算机采用的一种技术 ， 将用户的逻辑地址转换为主存的物理地址 。

②指令系统类型：

1. CISC（复杂）：数量多 ， 使用频率差别大 ， 可变长格式；适用于小型机 。
2. RISC（简单）：数量少 ， 使用频率接近 ， 定长格式；适用于大型机 。

（5）指令操作码的扩展技术

• 指令操作码的长度决定了指令系统中完成不同操作的指令数
• 若某机器的操作码长度固定为K位 ， 则它最多只能有2^K条不同指令
• 指令操作码两种格式
• 固定格式优点:对于简化硬件设计 ， 减少指令译码时间非常有利缺点:指令少 ， 浪费地址
• 可变格式(分散地放在字的不同字段)优点:指令多 ， 缩短指令平均长度 ， 减少程序总位数 ， 增加指令字所能表示的操作信息缺点:译码复杂 ， 控制器的设计难度增大
• 拓展方法的一个重要原则使用频度(即指令在程序中出现概率)高的指令应分配短的操作码 ， 使用频度低的指令相应地分配较长的操作码
• 指令系统的兼容性保持系统向上兼容

第六章、中央处理器
1、计算机工作过程

• 加电——->产生reset信号——->执行程序——->停机——->停电
• 产生reset信号的任务任务一：使计算机处于初始状态任务二：从PC中取出指令地址
• 控制器作用是协调并控制计算机各部件执行程序的指令序列

2、控制器的组成
（1）控制器的功能

• 取指令发出指令地址 ， 取出指令的内容
• 分析指令（1）对操作码译码产生操作相应部件的控制信号（2）根据寻址方式形成操作数地址
• 执行指令（1）根据分析指令后产生控制信号、操作数地址信号序列 ， 通过CPU及输入输出设备的执行实现每条指令的功能（2）结果回送存储器（3）形成下条指令的地址
• 控制程序和数据的输入和结果输出
• 对异常情况和某些请求的处理异常情况的处理：例如算术运算的溢出、数据传送奇偶错某些请求的处理“中断请求”信号DMA请求信号

（2）控制器的组成

• 程序计数器（PC）：即地址寄存器 ， 用来存放当前正在执行的指令地址或即将要执行的下一条指令地址
• 指令寄存器（IR）：用以存放当前正在执行的指令 ， 以便在指令执行过程中控制完成一条指令的全部功能
• 指令译码器或操作码译码器：对指令寄存器中的操作码进行分析解释 ， 产生相应的控制信号
• 脉冲源及启停线路：脉冲源参数一定频率的脉冲作为整个机器的时钟脉冲 ， 是机器周期和工作脉冲的基准信号 ， 在机器刚加电时 ， 还应产生一个总清信号（reset）
• 时序控制信号形成部件当程序启动后 ， 在CLK时钟作用下 ， 根据当前正在执行的指令的需要 ， 产生相应的时序控制信号 ， 并根据被控制功能部件的反馈信号调整时序控制信号控制存储器微指令寄存器控制字段+下址
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