ch8_1_CPU的结构和功能

1. cpu的结构

1.1CPU 的功能

1. 控制器的功能

控制器的功能	具体作用
取指令	指令控制
分析指令	操作控制
执行指令，　发出各种操作命令
控制程序输入与结果的输出	时间控制
总线管理	处理中断
处理异常情况和特殊请求	数据加工

3. 运算器的功能
   实现算术运算　和　逻辑运算；

1.2　CPU 的结构框图

pc:　指出，需要取出的指令地址。
IR: 指令寄存器，从内存单元中，取出的指令　被存放到cpu内部的 IR寄存器中。

cpu与系统总线	实现单元
指令控制	PC, IR
操作控制	CU 时序电路
时间控制
数据加工	ALU　寄存器
处理中断	中断系统

2. 　CPU 的寄存器

2.1 用户可见寄存器

寄存器类别	具体作用
通用寄存器	存放操作数，　可作为某种寻址方式所需要的专用寄存器
数据寄存器	存放操作数，满足各种数据类型，　两个寄存器拼接存放双倍字长数据
地址寄存器	存放地址，其位数应该满足最大的地址范围，用于特殊的寻址方式，　段基值，　栈指针
条件码寄存器	存放条件码，　可作为程序分支的依据，　如正负，　零，溢出，进位等

2.2 控制和状态寄存器

1. 控制寄存器

pc --> MAR --> M -->MDR --> IR

控制 CPU 操作,

其中 MAR、 MDR、 IR 用户不可见

PC 用户可见

MAR: 主存地址寄存器。
Ｍ：主存
MDR:　主存数据寄存器。

2. 状态寄存器

状态寄存器: 存放条件码
PSW 寄存器: 存放程序状态字

程序状态字的概念：
在主程序调用子程序过程中，　为了能够在完成调用之后，继续执行主程序，
需要将主程序的调用现场保存起来，　包括调用子程序时的软件信息和硬件信息，

以及程序的状态信息，　都存放在一个程序状态字寄存器中。

3. 　控制单元 CU 和中断系统

3.1　控制单元 CU

组合逻辑设计，　硬连线逻辑

微程序设计，　存储逻辑

3.2　中断系统

后面介绍

4. ALU

算术逻辑单元

参考前文 ch6;