作者:梦之舞的微薄极_922 | 来源:互联网 | 2024-10-28 10:47
在CPU设计中,指令有限状态机是关键组成部分。通过对每个时钟周期内指令状态的精确描述,确保指令按预定步骤执行。每条指令的状态转换序列是有限且确定的,这为指令的解析与执行提供了坚实的基础。本文深入探讨了指令状态机的工作原理及其在实际应用中的优化策略。
指令有限状态机
在CPU设计当中,我们要通过节拍的变动,将每条指令随着节拍的变化一一进行描述。指令的每一个顺序步都是一种状态,任何一条指令的顺序步都是有限的。因此人们将对指令顺序步的描述工程称为有限状态机设计。有限状态机设计最常用的有两种基本形式,一是摩尔型,另一种叫米利型。摩尔型状态机的输出只依赖于当前状态;米利型状态机的输出既依赖于当前的状态,也依赖于输入。我们设计CPU不必非要区别是哪一种有限状态机,根据设计的需要,状态怎么描述要依需要而定。CPU的描述一般都是摩尔型和米利型混合,我们就以加法指令的描述来说明一般描述方法。
加法指令Add用图方法来描绘,就是图 3-3的有限状态机。
指令分析的一般性总结(二)