cpu结构是控制器 (自动控制) 运算器构成。
控制器 决策机构
取指令,并指出下一条指令的位置。
指令译码,产生相应的操作信号,启动规定的动作。比如一次算术逻辑操作。
指挥控制CPU内存输入输出设备之间数据流动的方向。
因此硬件上 需要程序计数器,指令寄存器,指令译码器,时序产生器,操作控制器。
运算器接收控制器的指挥。
运算器简单介绍功能就是
算术运算
逻辑运算,逻辑测试(零值测试,两个值比较)
下面主要介绍控制器。
CPU是由许多寄存器组成,这些寄存器只存入少量信息,一般就是一个字长(大多数寄存器的尺寸是一个字长。字是其用来一次性处理事务的一个固定长度的位(bit)组,
现代计算机的字长通常为16、32、64位。)
比如:
地址寄存器: AR保存当前CPU访问内存地址。因为CPU和内存存在 操作速度上的差别,所以必须 由它保存 地址信息,直到读写完成为止。
缓冲寄存器: CPU和内存之间的中转站。暂时放由内存中取出的指令和数据。
指令寄存器: 保存当前执行指令的位置。
累加寄存器: 暂时存放ALU(算术逻辑运算电路)运算结果。
程序计数器: 保证程序连续执行。指向下一条指令的位置。
状态寄存器: 保存运算结果的各种条件码,进位标,溢出标,运算结果为0标 等。
操作控制器: 产生操作信号,指挥寄存器在数据通路间运转。
时序产生器: 对操作控制信号严格控时。
根据设计方法不同,1 组合逻辑型(硬布线控制器),2 存储逻辑型(微程序),3 前两个结合型。
指令取出并执行的连续时间---指令周期
指令周期由多个CPU周期组成,第一个CPU周期就是 取指周期
CPU周期 由多个时钟周期组成。
下面是 四个典型指令
非访内 CLa(零地址) 直接访内ADD 间接访内 程序控制指令