CPU的功能和基本结构

2023-01-09 CPU

一、CPU的功能:
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。
操作控制：一条指令的功能往往是由若干操作信号的组合来实现的。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的要求进行动作。
时间控制：对各种操作加以时间上的控制。时间控制要为每条指令按时间顺序提供应有的控制信号。
数据加工：对数据进行算术和逻辑运算。
【CPU的功能和基本结构】中断处理：对计算机运行过程中出现的异常情况和特殊请求进行处
二、CPU的组成：控制器+运算器
控制器：负责协调并控制计算机各个部件执行程序的指令序列（取指令、分析指令、执行指令、中断处理）。

运算器：对数据进行处理加工。

1.运算器的基本结构

注：所有的数据传输，16bit即16条线，为了方便展示即显示一条线。
Q .为了避免多个导线同时连接，相当于多个寄存器同时向ALU发数，所以用了两种方法。
1.MUX选择器
2.三态门

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暂存寄存器：用于暂时存储从主存或者寄存器读出来的数据
分两次先后顺序
1.可以先把数据通过总线放到暂存寄存器（可以把主存或者通用寄存器）。
2.再把数据放在B 。
3.运算结果再通过总线传播。
给Ro in接入有效信号，然后就把结果输入回Ro中

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2.控制器的基本结构

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流程
1.PC程序计数器
2.操作码+地址码（IR指令寄存器）
3.操作码到指令译码器——产生微操作信号发生器（受到时序控制时序系统：选择操作的先后顺序和psw的标志的影响）
影响微操作序列
4.微操作信号发生器中的输出结果：会控制三态门的通路
绿色线：输出结果控制绿色(PC in等信号)
蓝色线：
5. 导通AdIRout把Ad送到MDR寄存器。根据地址总线找到对应的存储单元，然后数据放到MDR当中。