计算机组成原理-中央处理器-CPU指令和数据执行过程

目录

一、CPU的功能和基本架构

 二、指令cpu执行过程

 指令周期​编辑

 各周期执行过程

 指令执行方案

三、数据通路

3.1 cpu内部单总线

3.1.1 寄存器之间传送

3.1.2 主存与cpu之间数据传送

3.1.3 执行算术或逻辑运算的

3.2 cpu内部多总线

3.3 专用数据通路

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一、CPU的功能和基本架构

1.指令控制：完成取指令、分析指令和执行指令的操作，即程序的顺序控制

2.操作控制：一条指令的功能往往是由若干操作信号组成，cpu管理并产生由内存取出的每条指令的操作信号，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要求进行动作

3.时间控制：对各种操作加时间上的控制，时间控制要为每条指令按时间顺序提供应有的控制信号

4.数据加工：对数据进行算术和逻辑运算

5.中断处理：对计算机运行过程中出现的异常情况和特殊情况进行处理

 二、指令cpu执行过程

 指令周期：cpu从主存中每取出并执行一条指令所需的全部时间

指令周期通常用若干机器周期来表示，机器周期又叫CPU周期，一个机器周期又包含若干时钟周期(也称节拍、T周期或cpu时钟周期，cpu操作的基本单位)

 

 指令周期

 各周期执行过程

 指令执行方案

三、数据通路

数据通路：数据在功能部件之间传送的路径

信息从哪里开始，中间经过哪些部件，最后传到哪里

3.1 cpu内部单总线

同一时刻只允许2个部件之间进行交换

3.1.1 寄存器之间传送

3.1.2 主存与cpu之间数据传送

3.1.3 执行算术或逻辑运算的

 例题

3.2 cpu内部多总线

3.3 专用数据通路