一 CPU的功能和基本结构
1 CPU的功能
CPU=计算器+控制器
控制器:协调并控制计算机各部件执行程序的指令序列,包括取指令,分析指令,执行指令
计算器:对数据加工
(1)指令控制
(2)操作控制
(3)时间控制
(4)数据加工
(5)中断处理
2 基本结构
2.1 运算器
(1)算术逻辑单元ALU
(2)暂存寄存器
(3)累加寄存器ACC
(4)通用寄存器组
(5)程序状态字寄存器
(6)移位器
(7)计数器:控制乘除运算的操作步骤
2.2 控制器
系统的指挥中枢,基本功能是执行指令,每条指令的执行由控制器发出一组微操作实现
控制器有硬布线控制器和微程序控制器
组成:
(1)程序计数器PC:取指令
(2)指令寄存器IR:保存当前执行指令
(3)指令译码器:对操作码字段译码
(4)存储器地址寄存器MAR
(5)存储器数据寄存器MDR
(6)时序系统:产生时序信号,由统一时钟CLOCK分频得到
(7)微操作信号发生器:根据IR,PSW,时序信号产生控制整个计算机的控制信号,有组合逻辑型和存储逻辑型
控制器—>指令操作码,指令的执行步骤,条件信号—>当前计算机各部件要用到的控制信号—>各部件协同运行
用户可见的寄存器:通用寄存器组,程序状态字寄存器PSW
用户不可见的寄存器:MAR,MDR,IR
二 指令执行过程
1 指令周期
CPU取出一条指令并执行的时间周期,因不同指令而异文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-476582.html
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