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计算机组成原理-CPU的功能与结构

文章目录

  • CPU的功能
  • 运算器和控制器的功能
  • 运算器的基本结构
    • 专用数据通路方式
    • CPU内部单总线方式
  • 控制器的基本结构
  • CPU的基本结构
  • 小结

CPU的功能

时间控制即每条指令对应的若干操作信号所提供的顺序

计算机组成原理-CPU的功能与结构_第1张图片

运算器和控制器的功能

中断处理可能是处理输入输出的中断也有可能是异常情况的中断
在这里插入图片描述
计算机组成原理-CPU的功能与结构_第2张图片

运算器的基本结构

把要运算的数据会放到寄存器中
H高位 L低位
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专用数据通路方式

此时所有寄存器都在同时为左右传送数据，此时需要挑选
计算机组成原理-CPU的功能与结构_第4张图片
MUX根据某些输入决定哪一路输出
计算机组成原理-CPU的功能与结构_第5张图片
三态门
根据Rout输入来决定该条路能否输出
计算机组成原理-CPU的功能与结构_第6张图片
计算机组成原理-CPU的功能与结构_第7张图片

CPU内部单总线方式

在这里插入图片描述

暂存寄存器可暂存从主存或某些寄存器读来的数据

而ALU上面的那个寄存器是用来存ALU计算的结果的，等计算结果稳定后（或者说B的信号稳定后），就会把结果和CPU内部总线的连接线的接通，最后通过CPU内部总线传到指定寄存器中

绿色的in也是根据某些输入决定是否可以向寄存器内输入数据

计算机组成原理-CPU的功能与结构_第8张图片

控制器的基本结构

CPU内部总线
指令中地址码的信息需要输出到CPU内部总线上
指令译码器会选中某条输出电路然后微操作信号发生器根据该信号产生的微操作序列
微操作信号发生器每接收到时序系统的信号就会发出该微操作的信号，并执行一个微操作

MAR：某个主存内容的存储地址
CPU内部总线：CPU内部的部件进行数据传输的公共通路
地址总线和数据总线：CPU和其他部件之间数据传输的公共通路
计算机组成原理-CPU的功能与结构_第9张图片

CPU的基本结构

可编程：可以通过汇编语言改变寄存器的值
PC：跳转指令
PSW：产生标志位，跳转指令也需要读该标志位
ACC：一些运算会改变ACC的值
R0 R1 R2 R3:可以通过汇编修改

红色可见 灰色不可见
计算机组成原理-CPU的功能与结构_第10张图片
计算机组成原理-CPU的功能与结构_第11张图片
计算机组成原理-CPU的功能与结构_第12张图片

小结

计算机组成原理-CPU的功能与结构_第13张图片

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