第6章中央处理器
第6章 中央处理器
61中央处理器的功能和组成 中央处理器的功能 中央处理器简称CPU,它具有如下四方面的功 (1)程序的顺序控制 ·(2)操作控制产生取出并执行指令的微操作 信号,并把各种操作信号送往相应的部件,从 而控制这些部件按指令的要求进行动作。 (3)时间控制对各种操作实施时间上的控制。 (4)数据加工对数据进行算术运算和逻辑运 算处理
6.1 中央处理器的功能和组成 中央处理器的功能和组成 • 1． 中央处理器的功能 • 中央处理器简称CPU，它具有如下四方面的功 能： • (1)程序的顺序控制。 • (2)操作控制 产生取出并执行指令的微操作 信号，并把各种操作信号送往相应的部件，从 而控制这些部件按指令的要求进行动作。 • (3)时间控制 对各种操作实施时间上的控制。 • (4)数据加工 对数据进行算术运算和逻辑运 算处理
2.中央处理器的组成 中央处理器由控制器、运算器和总线组 成 ·(1)控制器 控制器是全机的指挥中心,其基本功能 就是执行指令。 控制器由程序计数器PC、指令寄存器|R 地址寄存器(AR)、数据寄存器(DR)、指 令译码器、时序系统和微操作信号发生 器组成
• 2. 中央处理器的组成 • 中央处理器由控制器、运算器和总线组 成。 • (1)控制器 • 控制器是全机的指挥中心，其基本功能 就是执行指令。 • 控制器由程序计数器PC、指令寄存器IR、 地址寄存器(AR)、数据寄存器(DR)、指 令译码器、时序系统和微操作信号发生 器组成
①程序计数器PC 用以指出下条指令在主存中的存放地址, CPU根据PC的内容去主存取得指令。因 程序中指令是顺序执行的,所以PC有自 增功能。 ②指令寄存器(R):用来保存当前正在 执行的一条指令的代码。 ③地址寄存器(AR):用来存放当前CPU 访问内存单元的地址。 ④数据寄存器(DR):用来暂存由内存储 器中读出或写如入内存的指令或数据
• ① 程序计数器PC • 用以指出下条指令在主存中的存放地址， CPU根据PC的内容去主存取得指令。因 程序中指令是顺序执行的，所以PC有自 增功能。 • ② 指令寄存器(IR): 用来保存当前正在 执行的一条指令的代码。 • ③ 地址寄存器(AR): 用来存放当前CPU 访问内存单元的地址。 • ④ 数据寄存器(DR): 用来暂存由内存储 器中读出或写如入内存的指令或数据
⑤指令译码器:分别对操作码字段、寻 址方式字段、地址码字段进行译码,向 控制器提供操作的特定信号。 6时序部件:用来产生各种时序信号, 时序信号可分为CPU周期信号、节拍周 期信号和节拍脉冲信号,它们都是由统 时钟 CLOCK分频得到。 ⑦微操作形成部件:根据R的内容(指令) PSW的内容(状态信息)以及时序线路 方面的内容,产生控制整个计算机系统 所需的各种控制信号。其结构有组合逻 辑型和存储逻辑型
• ⑤ 指令译码器: 分别对操作码字段、寻 址方式字段、地址码字段进行译码，向 控制器提供操作的特定信号。 • ⑥ 时序部件: 用来产生各种时序信号， 时序信号可分为CPU周期信号、节拍周 期信号和节拍脉冲信号，它们都是由统 一时钟CLOCK分频得到。 • ⑦ 微操作形成部件: 根据IR的内容 (指令 ) 、 PSW的内容 (状态信息 )以及时序线路三 方面的内容，产生控制整个计算机系统 所需的各种控制信号。其结构有组合逻 辑型和存储逻辑型