一、CPU
功能:获取程序指令、对指令进行编码、执行。
(1)程序控制:通过执行指令来控制程序执行顺序。
(2)操作控制:一条指令需要有若干操作信号操作对应部件按指令进行操作。
(3)时间控制:对操作信号的出现时间、持续时间及出现时间顺序进行严格控制。
(4)数据处理:cpu根本任务;
组成:运算器、控制器、寄存器、内部总线;
二、运算器:接受控制器的命令完成计算机的各种算术和逻辑运算。
(1)算术逻辑单元(ALU):负责处理数据,实现数据的算术运算和逻辑运算。
(2)累加寄存器(AC):通用寄存器,为ALU提供一个工作区,存放运算结果。运算器至少有一个累加寄存器。
例:减法运算,先将被减数放到AC中,再从内存存储器中取出减数同AC的内容相减,并将结果放到AC中。
(3)数据缓冲寄存器(DR)
1)主要作用:作为CPU和内存、外部设备之间数据传输的中转站和操作速度上的缓冲;
2)单个累加器结构的运算器,数据缓冲器可作为操作数寄存器;
3)存放和隔离对内存存储器进行读写指令和数据;
(4)状态条件寄存器(PSW):保存由算术指令、逻辑指令和测试结果建立各种条件码内容,只要分为:状态标志和控制标志;
三、控制器:控制整个CPU的工作,包括处理异常事件。
组成:指令控制逻辑、时序控制逻辑、总线控制逻辑、中断控制逻辑。
(一)指令控制逻辑——工作流程:取指令、指令译码、按指令操作码执行、形成下一条指令地址。
(1)指令寄存器(IR):cp执行一条指令时,先把它从内存存储器取到缓冲寄存器再送入IR暂存。
指令译码器根据IR的内容产生各种操作指令,控制其他的组成部件工作,完成所需功能。
(2)程序计数器(pc):
功能:寄存信息、计数。
执行情况:顺序执行、转移执行。
(3)地址寄存器(AR):保存当前CPU所访问的内存单元地址。
由于内存和CPU存在着操作速度上差异,所以需要使用AR保持地址信息,直到内存读写完成。
(4)指令译码器(ID):就是对指令中的操作码字段进行分析解释,识别该指令规定操作,向操作控制器发出控制信号。
指令:包括操作码、地址码。
(二)时序控制逻辑:为每条指令按时间顺序提供应有的控制信号。
(三)总线逻辑:为多个功能部件服务的信息通路的控制电路。
(四)中断控制逻辑:用于控制各种中断请求。根据优先级对中断请求排队并逐个交给CPU处理。
四、寄存器组:专用寄存器、通用寄存器。
运算器和控制器的寄存器是专用寄存器,作用固定。
通用寄存器用途由程序员用途。
来源:https://blog.csdn.net/nhp_qk/article/details/99864779