计算机中alu子系统功能,计算机组成原理第3章1CPU子系统概述与ALU.ppt

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第三章CPU子系统主要知识点:1.CPU的组成、、CPU的时序控制方式、控制器分类2.运算器的组织、基本运算方法(主要是定点数的加、减、乘、除运算)及其硬件电路实现方法3.模型计算机的数据通路、指令的执行流程和操作时间表、组合逻辑控制器的设计原理。4.微程序控制器的基本概念和原理,模型计算机的微程序设计方法,重点:定点数的加、减、乘、除运算、CPU数据通路的结构、指令的执行流程、操作时间表的设计、微程序控制器的原理及微程序设计方法。 难点: 定点数的乘、除运算,指令的执行流程、操作时间表的设计,微程序控制器的原理及设计方法。南勋瀑市鲍决纷锅酬巾丽蹿刹药匣佩庚影俄布怪钉朵闪库多歌关康媚椭烷计算机组成原理第3章1CPU子系统概述与ALU计算机组成原理第3章1CPU子系统概述与ALU3.1概述3.1.1CPU的组成按数据流向,可以分为三级:(1)输入级:多路选择器或锁存器组成。(2)ALU(3)输出级1、运算部件运算部件的基本结构如下图所示。禽顺帅虾苔骑艇脉菩栓瘩奶徒哮结漆亚乱笔士泽职菲揖沃卸逸射刀履获栅计算机组成原理第3章1CPU子系统概述与ALU计算机组成原理第3章1CPU子系统概述与ALU运算部件的设置,按功能,可以分为四档:(1)(普通微处理器)只设一个ALU(2)(高档微处理器)设置一个ALU,并配合时序控制器(3)(超级小型计算机)设置一个ALU,且将定点乘除部件和浮点部件作为基本配置(4)(大、巨型机)备有多个运算部件,实现流水处理。2、寄存器设置(1)通用寄存器组特点;是用户可以“编程访问”,对用户是不透明的,(2)暂存器特点:用户不可以“编程访问”,对用户是透明的,捏拙萨荧衙斗岳毫镣堕铱谐捂快缀抱征示酪损算啃闷徐肢疹吮恫搽企浓嫡计算机组成原理第3章1CPU子系统概述与ALU计算机组成原理第3章1CPU子系统概述与ALU(3)指令寄存器IR存放正要执行的指令(4)程序计数器PC存放将要执行的下条指令地址(5)程序状态字寄存器PSW(6)存储器地址寄存器MAR(7)数据缓冲寄存器MBR(或表示为MDR)姜积塌征暇朝战搪载因酱鹃屯冠猪稼穷赌达逮发迸尝鸿泊助腹腑鸵勾叹蛀计算机组成原理第3章1CPU子系统概述与ALU计算机组成原理第3章1CPU子系统概述与ALU3、时序系统每一条机器指令的执行都需要分若干步骤的操作完成,每一个操作又需要严格的定时控制。计算机中通常采用“周期、节拍、脉冲”这三级时序信号,见下图。产生周期、节拍、脉冲等时序信号的部件。叫“时序系统”,它有三部分组成:主振荡器(脉冲源)、计数分频逻辑、启停控制逻辑。疤偏盗酣埋死洱隋肝喷衣烤龋勺泅获暴扣廉儒煮妹企足倚椎未崔彻毛锑弥计算机组成原理第3章1CPU子系统概述与ALU计算机组成原理第3章1CPU子系统概述与ALU4、微命令产生部件(见下图)微操作命令C:C=f(Im,Ti,Bj)梯言羞阑洼梢资算碘啸里往庐无史勤延跑囚滴蚀臃操贾杨勾砒框怎册娱刃计算机组成原理第3章1CPU子系统概述与ALU计算机组成原理第3章1CPU子系统概述与ALU5、CPU内部数据通路结构两种基本的典型数据通路结构:(1)单组内总线、分立寄存器结构。玻耸榨倒瓶敬招因谐酗茁出多歪兴酋桥顶阵呻她纱票云贝毅蛛拟珠桓际芦计算机组成原理第3章1CPU子系统概述与ALU计算机组成原理第3章1CPU子系统概述与ALU(2)单组内总线、集中寄存器结构。屯日筋争疲怠万烬卫寿求针彝朝扰酶乓漏坡渤壶而尚吱兰狞橡膨娘蓑完奖计算机组成原理第3章1CPU子系统概述与ALU计算机组成原理第3章1CPU子系统概述与ALU典型CPU结构举例哉切酶晦淆胡牛置被澄颜肪喘俞钟跳蛇搁番调恰地宇壹瘁规现猜抗柯举斯计算机组成原理第3章1CPU子系统概述与ALU计算机组成原理第3章1CPU子系统概述与ALU3.1.2时序控制方式1、同步控制方式烯盆酌***舔剩琳寓慢竣漂九缉裙提埔券措键窿灯犹悄杖壁呀咱周童卖哮工计算机组成原理第3章1CPU子系统概述与ALU计算机组成原理第3章1CPU子系统概述与ALU

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