2016 组成原理 单周期处理器总线类型 选择题
第 20 题

单周期处理器中所有指令的指令周期为一个时钟周期。下列关干单周期处理器的叙述中,错误的是()。

A. 可以采用单总线结构数据通路 B. 处理器时钟频率较低 C. 在指令执行过程中��制信号不变 D. 每条指令的 CPI 为 1

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正确答案:A

本题考察对 CPU 时钟周期的理解。时钟周期:又称节拍周期,是处理操作的最基本单位。时钟周期是计算机中最基本的、最小的时间单位。在一个时钟周期内,CPU 仅完成一个最基本的动作。时钟周期是一个时间的量。单总线结构 将 CPU、主存、I/O 设备都挂在一组总线上,允许 I/O 设备之间、I/O 设备与主存之间直接交换信息,但多个部件只能争用唯一的总线,且不支持并发传送操作,会造成总线冲突。单周期处理器 不可以采用单总线结构数据通路。A 错误。假设一条指令分为五段①IF 取值②ID 译码和取数③EX 执行④M 访存⑤WB,每段执行需要一个时钟周期,若要在一个时钟周期内完成该指令,则需要 5 条总线并行,单总线显然无法满足要求,若要在单总线上完成,则需要串行执行 5 个时钟周期。单周期处理器采用单总线结构数据通路,好比上班高峰交通要道限速又限流,直接造成交通堵塞。因为要考虑比较慢的指令,所以处理器的时钟频率较低,B 正确。因为在一个时钟周通常为一个节拍脉冲,控制信号时控制单元 (CU) 根据指令操作码发出的信号,一个时钟周期内的控制信号不变,单周期处理器中所有指令的指令周期为一个时钟周期,在指令执行过程中控制信号不变。C 正确。因为单周期处理器即指所有指令的指令周期为一个时钟周期,所以每条指令的 CPI 为 1。D 正确。本题选 A。