一必怜、CPU概述
主要功能部件是:運算器肉拓、控制器、存儲器梳庆、輸入設(shè)備暖途、輸出設(shè)備
- 這五大功能部件通過數(shù)據(jù)總線相互連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互
馮諾依曼計算機(jī)最主要的工作原理就是 存儲程序和程序控制
(1) 主要功能
- 完成 取指令和執(zhí)行指令的功能膏执,由cpu的運算器和控制器來承擔(dān)
(2)一次完整的取指令、執(zhí)行指令的步驟如下:
根據(jù)程序計數(shù)器中地址通過地址總線訪問主存更米,找到對應(yīng)地址指令
將指令通過數(shù)據(jù)總線送到指令寄存器IR中
由指令譯碼器產(chǎn)生指令對應(yīng)的譯碼信號,再由時序產(chǎn)生器對信號進(jìn)行時間上的調(diào)制
操作控制器產(chǎn)生各功能部件所需要的操作控制信號序列
這些控制信號最終會實現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)據(jù)通路征峦,實現(xiàn)指令對應(yīng)的功能
中斷邏輯提供異常處理功能
二、cpu基本組成
- cpu主要由運算器和控制器組成
運算器
負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)加工
負(fù)責(zé)程序執(zhí)行/指令執(zhí)行类腮,保證程序/指令執(zhí)行的正確的順序
包括算術(shù)邏輯運算單元,以及通用寄存器
通用寄存器
- 用來暫存運算器所需要的操作數(shù)以及運算器運算的結(jié)果
控制器
-
取指令
- Mem[PC++] --> IR
-
執(zhí)行指令
- 指令字→控制信號序列
- 信號序列→數(shù)據(jù)通路
在控制器內(nèi)部存哲,還有相應(yīng)的中斷邏輯,中斷邏輯為控制器提供異常處理的功能祟偷,能夠為外設(shè)進(jìn)行中斷的交互邏輯
三打厘、CPU主要功能
cpu主要功能:取指令并執(zhí)行指令的部件
運算器功能:
數(shù)據(jù)加工:算術(shù)/邏輯運算
控制器功能:
程序控制:程序中指令執(zhí)行順序控制
操作控制:將機(jī)器指令翻譯成執(zhí)行部件所需的操作控制信號
時序控制:控制操作信號的產(chǎn)生時間、持續(xù)時間
異郴Фⅲ控制:異常處理饲化,外設(shè)交互
四吗伤、主要寄存器
PC(Program Counter)----------程序計數(shù)器
IR(Instruction Register)--------指令寄存器
AR(Address Register)-----------地址寄存器
DR(Data Register)----------------數(shù)據(jù)緩沖寄存器
AC(Accumulate Count)--------累加寄存器
PSW(Program Status Word )--------程序狀態(tài)字
五、操作控制器
取指令足淆,將機(jī)器指令譯碼并生成執(zhí)行部件控制信號序列,建立正確的數(shù)據(jù)通路巧号,從而完成指令的正確執(zhí)行
按照實現(xiàn)機(jī)理可以分為兩大類:
1、硬布線控制器(時序邏輯型)(硬件實現(xiàn))
2丹鸿、微程序控制器(存儲程序型)(軟件實現(xiàn))