一、CPU的功能:
指令控制:完成取指令、分析指令和執(zhí)行指令的操作,即程序的順序控制。
操作控制:一條指令的功能往往是由若干操作信號(hào)的組合來實(shí)現(xiàn)的。CPU管理并產(chǎn)生由內(nèi)存取出的每條指令的操作信號(hào),把各種操作信號(hào)送往相應(yīng)的部件,從而控制這些部件按指令的要求進(jìn)行動(dòng)作。
時(shí)間控制:對(duì)各種操作加以時(shí)間上的控制。時(shí)間控制要為每條指令按時(shí)間順序提供應(yīng)有的控制信號(hào)。
數(shù)據(jù)加工:對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算。
中斷處理:對(duì)計(jì)算機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的異常情況和特殊請(qǐng)求進(jìn)行處
二、CPU的組成:控制器+運(yùn)算器
控制器:負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)并控制計(jì)算機(jī)各個(gè)部件執(zhí)行程序的指令序列(取指令、分析指令、執(zhí)行指令、中斷處理)。
運(yùn)算器:對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理加工。
1.運(yùn)算器的基本結(jié)構(gòu)
注:所有的數(shù)據(jù)傳輸,16bit即16條線,為了方便展示即顯示一條線。
Q .為了避免多個(gè)導(dǎo)線同時(shí)連接,相當(dāng)于多個(gè)寄存器同時(shí)向ALU發(fā)數(shù),所以用了兩種方法。
1.MUX選擇器
2.三態(tài)門
暫存寄存器:用于暫時(shí)存儲(chǔ)從主存或者寄存器讀出來的數(shù)據(jù)
分兩次先后順序
1.可以先把數(shù)據(jù)通過總線放到暫存寄存器(可以把主存或者通用寄存器)。
2.再把數(shù)據(jù)放在B。
3.運(yùn)算結(jié)果再通過總線傳播。
給Ro in接入有效信號(hào),然后就把結(jié)果輸入回Ro中
2.控制器的基本結(jié)構(gòu)
流程
1.PC程序計(jì)數(shù)器
2.操作碼+地址碼(IR指令寄存器)
3.操作碼到指令譯碼器——產(chǎn)生微操作信號(hào)發(fā)生器(受到時(shí)序控制時(shí)序系統(tǒng):選擇操作的先后順序和psw的標(biāo)志的影響)
影響微操作序列
4.微操作信號(hào)發(fā)生器中的輸出結(jié)果:會(huì)控制三態(tài)門 的通路
綠色線:輸出結(jié)果控制綠色(PC in等信號(hào))
藍(lán)色線:
5. 導(dǎo)通AdIRout把Ad送到MDR寄存器。根據(jù)地址總線找到對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元,然后數(shù)據(jù)放到MDR當(dāng)中。