获取调用的微操作

Question

我正在尝试理解cpu如何在微操作中写入32位调用指令的获取周期。

MAR is 16 bits wide
MDR is 8 bits wide
PC is 16 bits wide
IR is 16 bits wide
Temp registers are 16 bits wide

我的问题源于这样一个事实:指令是32位的，高16位代表操作码，低16位代表我们要跳转到的目标地址。

获取周期是这样的：

MAR <- PC

MDR <- M(MAR)

IR <- MDR opcode

MAR <- MDR address

PC <- PC + 1

由于MDR只有8位宽，我们如何调整这个获取周期来考虑整个操作码和地址，每个操作码和地址都是16位宽？

Answer 1

我假设使用小的endian架构来处理内存。我还假设其中一个寄存器称为SP，是一个向下增长的堆栈指针。可独立访问PC、TEMP和IR的上下部。

/* FETCH................ */
MAR <- PC
PC <- PC+1
MDR <- M(MAR)  ;low 8 bits of opcode
IRlow <- MDR

MAR <- PC
PC <- PC+1
MDR <- M(MAR)  ;high 8 bits of opcode
IRhigh <- MDR

/* DECODE AND EXECUTE................ */
if MDR is opcode for CALL...
MAR <- PC
PC <- PC+1
MDR <- M(MAR)  ;low 8 bits of destination
TEMPlow <- MDR

MAR <- PC
PC <- PC+1
MDR <- M(MAR)  ;high 8 bits of destination
TEMPhigh <- MDR

SP <- SP-1
MAR <- SP
MDR <- PChigh
M(MAR) <- MDR  ;store hi part of next instruction in stack

SP <- SP-1
MAR <- SP
MDR <- PClow
M(MAR) <- MDR  ;store low part of next instruction in stack

PC <- TEMP    ;update PC to jump to the called address