Что такое машинный цикл и как построить временную диаграмму?

Машинный цикл — это время, необходимое компьютеру для выполнения одной инструкции. Он состоит из следующих шагов:

1. Выборка инструкций . Блок управления извлекает следующую команду из памяти и сохраняет ее в регистре команд.

2. Декодирование . Блок управления расшифровывает инструкцию и определяет, какие операции необходимо выполнить.

3. Выполнить . АЛУ выполняет указанные операции.

4. Магазин . Результаты операции сохраняются в памяти.

Временная диаграмма машинного цикла показывает взаимосвязь между различными сигналами, возникающими во время цикла. На следующей диаграмме показана временная диаграмма однотактного процессора:

[Изображение временной диаграммы однотактного процессора]

На диаграмме показаны следующие сигналы:

* ПК . Счетчик программ содержит адрес следующей команды, которая будет выполнена.

* ИК . Регистр инструкций содержит текущую инструкцию.

* МАР . Регистр адреса памяти содержит адрес ячейки памяти, к которой осуществляется доступ.

* МЛУ . Регистр данных памяти содержит данные, которые необходимо прочитать или записать в память.

* АЛУ . АЛУ выполняет указанные операции.

* Управляющие сигналы . Управляющие сигналы управляют работой процессора.

Временная диаграмма показывает, что этапы выборки, декодирования, выполнения и сохранения инструкций выполняются последовательно. Сигналы управления используются для обеспечения правильного выполнения шагов.

Машинный цикл — это основная единица времени компьютера. Скорость компьютера определяется количеством машинных циклов, которые он может выполнить в секунду.