2018-05-15

                        中央处理器知识体系结构

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会持续更新，补充。

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知识框架

控制器的功能

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取指令

 发出指令地址，取出指令的内容。

分析指令

（1）对操作码译码产生操作相应部件的操作控制命令。

（2）根据寻址方式形成操作数地址。

执行指令

（1）根据分析指令后产生的“操作命令”和“操作数地址”形成相应的操作控制信号序列，通过CPU、存储器以及输入输出设备的执行实现每条指令的功能。

（2）处理运算结果。

（3）形成下条指令的地址。

计算机不断重复顺序执行上述三种基本操作：取指、分析、执行

n控制程序和数据的输入与结果输出（I/O）

异常状况

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控制器基本组成框图

分析：运行时，启停线路在脉冲源的作用下将第一条地址放入PC，PC将指令地址放入地址总线中，然后，PC+1。通过地址中线中的地址，在存储器中读出指令，通过数据总线，放入IR中，操作码经过译码，在时序控制信号形成部件中，形成控制信号，此控制信号，控制各个部件的操作；与此同时，地址码经过运算器计算出操作数地址，通过地址总线读出数据，通过数据总线放入运算器中，经过运算，将数据通过数据总线放回存储器中。如果此条指令为转移指令，那么PC应减一，然后加上转移地址。

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程序计数器   PC

即指令地址寄存器。用来存放当前正在执行的指令地址或者即将要执行的下一条指令地址；而在有指令预取功能的计算机中，一般还需要增加一些程序计数器用来存放要预取的指令地址。

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    指令寄存器 IR

即指令内容寄存器。用以存放当前正在执行的指令，以便在指令执行过程中，控制完成一条指令的全部功能。

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指令译码器或操作码译码器

对指令寄存器中的操作码进行分析解释，即操作码译码，产生相应的控制信号。

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几种周期，以及周期之间的关系

周期

一个指令的执行通常包含四个指令周期（不考虑间址周期和终端周期），指令周期包含机器周期，一个机器周期包含两个时钟周期。