关于单周期CPU的问题

[far_2]

这学期学的计算机组成与设计,关于MIPS的单周期实现,一直有一个问题没有想明白,所以过来请教一下各位高手.

对于单周期的CPU来说,每条指令执行都需要一个周期，一条指令执行完再执行下一条指令。就是说,单周期CPU来说处理指令的5个阶段是串行执行的。这里的这个5个阶段串行执行怎么理解啊,怎么保证这5个阶段是串行执行的呢??也就是说,对于一个CLOCK信号(比如说上升沿触发的),在这个上升沿到来之后,CPU中的每个部分工作的顺序是怎样的呢??比如说,是不是得保证在里面的任何一MUX单元要在输入信号进来之前就先设置好了那个信号选通了么??

谢谢各位了!!

[guetcw]

单周期指令的CPU一般都是基于RISC架构的，像ARM，AVR这样的，指令集中抛弃那些复杂的指令，对于一条指令来说5个阶段是串行执行，但这5个功能单元是并行运行的，想研究就去看用硬件描述语言的软核。

[asak_1]

单周期指令是指流水线处理，像CPU中的RISC架构/DSP处理器等。流水线处理一般把一条指令分为多级（大多都在5~7级），每一级都可以并行执行（总线和存储器不发生冲突时）。实际上执行一条指令需要多个指令周期，由于单周期内也有多条指令处于执行的不同阶段，平均下来相当于单周期指令。

[autotyx]

举个例子吧,就说洗碟子吧,如果你一个人洗,要拿碟子(1),清洗(2),擦碟子(1),摆放(1),括号后面是周期,也就是说现在一共要五个周期才能洗一个碟子,如果现在我安排五个人来做,拿碟子(1人),清洗(2人),擦碟子(1人),摆放(1人),这样我们就能够一个周期洗好一个碟子.

[gooogleman]

ARM等指令都是流水线的，并且具有MMU和cache，指令执行时间很难算的。
一般的单片机就是可以按照震荡周期等来算。