同时递增程序计数器并加载指令寄存器答案

【问题标题】：Simultaneously incrementing the program counter and loading the Instruction register同时递增程序计数器并加载指令寄存器
【发布时间】：2014-02-24 13:00:24
【问题描述】：

在我的计算机体系结构讲座中，有人告诉我 IR 分配和 PC 增量是并行完成的。但是，这肯定会影响加载哪条指令。

如果 PC = 0，则加载 IR，然后 PC 递增，然后 IR 将保存地址 0 处的指令。

但是，如果 PC = 0，则 PC 递增，然后加载 IR，然后 IR 将保存地址 1 处的指令。

那么肯定它们不能同时完成并且必须定义顺序吗？

【问题讨论】：

如果您是并行递增，则新值在 IR 负载开始时不可用。

标签： cpu-architecture

【解决方案1】：

你没有考虑到FlipFlops 的奇妙之处。确切的实现当然取决于您的具体设计，但是完全可以读取当前锁存在某个寄存器或锁存器上的值，同时准备一个不同的值存储在那里，只要您知道这些值是独立的（也有可能在更复杂的设计中进行“绕过”，但这不是这里的重点）。

在这种情况下，您将在准备下一个值（例如 PC+4 或一些分支目标，如果你知道的话）。这就是管道的工作原理。

一般来说，您要么有足够的时间在同一个周期内做一些工作（递增 PC 并将其用于代码提取），在这种情况下它们将适合同一个管道阶段，或者如果你不能及时完成 - 您只需将这些串行活动分解为两个管道阶段，以便它们可以“并行”完成，因为其中一个属于流经管道的下一个操作，因此不再存在依赖关系（除了极端情况像树枝或气泡）

【讨论】：