Выбор логической структуры процессора
Ср - стоимость процессора (млн.руб).
В расчетах Ср учитываются только основные устройства, указанные
в структуре. Проработка устройства управления не производилась.
а) выполнение одиночной команды: Тк = Твк+Тво+Топ+Тзр+2*Тм
ВК РК АО ВО ОП ЗР
│----├────┼────┤----│════│----│
N такта: 1 2 3 4 5 6
б) выполнения команд с частичным совмещением:
Команды: Тк = Твк+Тво+Топ+Тзр
ВК РК АО ВО ОП ЗР
N │----├────┼────┤----│════│----│
│ │ │ │ │ ВК РК АО ВО ОП ЗР
N+1 │ │ │ │ │----├────┼────┤----│════│----│
│ │ │ │ │ │ │ │ │ ВК РК АО ВО
N+2 │ │ │ │ │ │ │ │ │----├────┼────┤----│
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
N такта: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
в) выполнение команд в режиме полного совмещения:
Команды: Тк = Топ
ВК РК АО ВО ОП ЗР
N │----├────┼────┤----│════│----│
│ │ ВК │ РК │ АО │ ВО │ ОП │ ЗР
N+1 │ │----├────┼────┤----│════│----│
│ │ │ ВК │ РК │ АО │ ВО │ ОП │ ЗР
N+2 │ │ │----├────┼────┤----│════│----│
│ │ │ │ ВК │ РК │ АО │ ВО │ ОП │ ЗР
N+3 │ │ │ │----├────┼────┤----│════│----│
│ │ │ │ │ ВК │ РК │ АО │ ВО │ ОП │ ЗР
N+4 │ │ │ │ │----├────┼────┤----│════│----│
│ │ │ │ │ │ ВК │ РК │ АО │ ВО │ ОП │ ЗР
N+5 │ │ │ │ │ │----├────┼────┤----│════│----│
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │
N такта: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Рис.2. Принципы совмещения выполнения команд.
Команды от ОП
Буферы ┌───────────┬──────────────┐ ┌────────────
команд ┌──┴──┐ ┌──┴──┐ ┌───┴───────┴────┐
├─────┤ ├─────┤ │Сверхоперативная├───────
├─────┤ ├─────┤ │буферная память │ к ОП
├─────┤ ├─────┤ │ (кэш-память) ├──┬────
└──┬──┘ └──┬──┘ └───┬────────────┘ │
┌ ─ ─ ─ ─ ─│─ ─ ─ ─ ─ ─│─ ─ ─ ─ ─ ┐ │ Операнды │
┌───────┴───────────┴───────┐ │ ┌─────────┐ │
┌──┼──┤ Регистр команд ├──┼───┼──┤Локальная│ │
│ └───────┬───────────────────┘ │ │ память │ │
│ │ │ │ │ └──┬────┬─┘ │
│ БВК │ ┌──────────────┼─────┤ │ │
│ │ ──────┴──── ────┴────── │ │ │ │ │
│ Адресный сумматор │ │ │ │
│ │ ──────────┬────────── │ │ │ │ │
│ └ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─│─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┘ │ │ │ │
│ ├────────────────────┼─────┘ │ │
│ ┌ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─│─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┐ │ │ │
│ ┌─────────────┴─────────────┐ │ │ │
│ │ │ Регистр адреса │ │ │ │ │
│ └─────────────┬─────────────┘ │ │ │
│ │ └────────────────┼───┼──────────┼────┘
│ БВО ┌────────────────────┤ ┌────┤
│ │ │ │ ┌─┴─────┴─┐ │
│ ┌─────────────┴─────────────┐ │Буферная │ │
│ │ │ Регистр операнда │ │ │ память │ │
│ └─────────────┬─────────────┘ │операндов│ │
│ └ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─│─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┘ └─┬───────┘ │
│ ├────────────────────┘