计算机组成原理第六章_CPU的结构和功能.ppt

1、第六章电脑CPU的结构和功能，学时： 4学时重点： 电脑CPU的基本结构和基本功能，电脑CPU的功能和构成指令周期顺序生成器和控制方式，主要内容，电脑CPU是什么？ 所谓中央处理机，是控制计算机，自动完成指令的取出和指令塔斯克的执行的零配件。 这是计算机的核心零配件，通常被称为电脑CPU。电脑CPU的功能和配置、电脑CPU的功能命令控制：保证机器按规定的顺序执行计程仪程序操作控制： 电脑CPU管理发生从存储器取出的各命令的操作信号，将各种操作信号发送给相应零配件，控制这些部件按命令的要求工作。 时间控制：对各种操作实施时间控制，称为时间控制。 数据加工：数据加工是指对数据进行算术运算和逻辑运算

2、处理。 完成资料加工处理是电脑CPU的基本任务。 电脑CPU的功能和配置，(2)，电脑CPU的基本配置中央处理机由两个主要部分控制器和运算器组成。电脑CPU功能和配置、命令支重轮由程序计数器、命令暂存器、命令解码器、时间节点生成器和操作命令支重轮组成，是发布命令的“决策机构”，协调指挥整个计算机系统的操作。 控件支重轮的主要功能是从内存中取出命令，指示以下命令在内存中的位置。 解查询密码或测试命令并生成相应的控制信号。 命令和控制电脑CPU、内存和I/O之间数据流的方向。电脑CPU的功能和构成、运算器由算术逻辑单位(ALU )、累积暂存器、数据缓冲寄存器和状态条件暂存器构成，并为数据加工处理机

3、构。 对于控制支重轮，运算器接受控制支重轮的指令来进行动作，由于运算器进行的所有操作都根据来自控制支重轮的控制信号来军队指挥，因此是执行单元。 运算器的主要功能：执行所有算术运算。 执行所有逻辑运算。电脑CPU的功能和配置、电脑CPU的功能和配置、电脑CPU的主暂存器、电脑CPU的功能和配置、累积暂存器AC累积暂存器AC，通常被称为累积器，其功能在运算器的算术逻辑单元针织面料(ALU )执行所有算术和逻辑运算时，向ALU提供工作空间。 累积暂存器暂时存储ALU运算的结果信息。 当然，运算器至少需要一个累积暂存器。 状态条件暂存器PSW状态条件暂存器存储根据算术指令和逻辑指令的执行或测试结果所建

4、立的各种条件查询密码的内容，并且状态条件暂存器存储诸如中断和系统的操作状态的信息，从而使电脑CPU和系统能够实时掌握机器的执行状态和计程仪程序的执行状态，状态条件寄存器能够存储各种状态条件标志、电脑CPU的功能和构成、程序计数器PC程序计数器中存储以下指令的地址。 指令寄存器IR指令寄存器用于存储当前正在执行的命令。电脑CPU的功能和配置、地址暂存器AR地址暂存器用于存储当前电脑CPU网站数据库的内存uu针织面料的地址。 由于内存和电脑CPU的工作速度存在差异，所以在内存的读/写完成之前，必须使用地址暂存器保存地址信息。 缓冲暂存器DR的缓冲暂存器用于暂时存储从内部存储器读取的指令或数据字，相

5、反，在存储器中存储命令或数据字时，它们也暂时存储在缓冲暂存器中。 操作控制支重轮和时间节点生成器的数据路径：通常，在许多暂存器之间传送信息的路径被称作“数据路径”。 操作控制支重轮：根据命令操作码和时间节点信号，生成正确建立数据路径的各种操作信号，完成命令的检索和命令的执行。 时间节点生成器：由于计算机运行速度很快，因此每次运行的时间非常严格，没有任何错误。 时间节点生成器的作用是对各种操作进行时间上的控制。、电脑CPU的功能和构成、程序的执行过程：指令周期、冯诺依曼结构的计算机执行程序的顺序：1.从程序的开头地址正确地.2.正确地阶段性地执行各指令， 3 .正确且自动地连续执行指令直到计程仪

6、程序的最后的读出内容被送入指定的暂存器解析指令，按照每个指令规定内容执行指令的操作步骤数和具体的操作内容有很大不同，如果检查有无中断请求，则在下一个指令的执行过程中， 转移到指令周期，下一个指令地址、指令的执行过程、指令周期的基本概念、指令周期、指令周期：每个电脑CPU、机器周期：指令周期通常用多个电脑CPU周期数表示，电脑CPU周期也称为机器周期。时钟周期：由于电脑CPU内部的动作速度快，电脑CPU网站数据库1次内存所花费的时间长，因此通常在从内存读取1个命令字的最短时间内规定电脑CPU周期。 此外，一个电脑CPU周期时间包含多个时钟周期(通常称为节拍脉冲或t周期，是处理动作的最基本的单位)

7、。 这些个时钟周期的总和规定了电脑CPU周期的时间宽度。 指令循环、指令循环、t循环、(取得指令)、(执行指令)、指令循环、指令循环、间位址循环、指令循环、执行循环指令周期、一个电脑CPU周期、一个电脑CPU周期、取指令阶段，执行指令阶段，星空卫视指令，取指令PC 1，查询密码指令，执行指令，执行地址暂存器AR、地址男低音ABUS、数据男低音DBUS、累加器AC 电脑CPU、20、21、22、23、24、30、31、40、CLA、ADD 30、STA 40、NOP、jmp21、000006、000地址暂存器AR、地址男低音ABUS、数据男低音DBUS、累加器AC、缓冲器暂存器DR ADD 30

8、，STA 40，NOP，jmp 21，000006，000020第一个电脑CPU周期是取命令的阶段。 第2个电脑CPU周期将指令的地址发送到地址暂存器，完成地址查询密码。在第3个电脑CPU周期从存储器中取出歌舞剧，执行加法运算。 指令周期、一个电脑CPU周期、一个电脑CPU周期、执行指令阶段、开始、取指令PC 1、解码指令、发送歌舞剧地址、取指令PC 1的程序计数器PC、地址暂存器AR、地址男低音ABUS， 数据男低音DBUS、累加器AC、缓冲器暂存器DR、电脑CPU、20、21、22、23、24、30、31、40、CLA、ADD 30、STA 40、NOP、jmp21、000 006、000

9、06=6，00006、sttp其中的第一个电脑CPU周期仍处于取指令的阶段，其过程与CLA指令、ADD指令完全相同，不同的是在此阶段对程序计数器加1等于023，因此准备取第四个指令。 假设在第一个电脑CPU周期后结束，STA 40命令定径套到指令寄存器，并且查询密码测试完成。 命令周期、算术逻辑单元针织面料、状态条件暂存器、程序计数器PC、地址暂存器AR、地址男低音ABUS、数据男低音DBUS、累加器AC、操作缓冲器暂存器控制模式的定时发生器、时间校正、状态反馈、指取控制、 执行控制，c，c，c，c，1，20，21，22，23，24 000 023，000006，000006，NOP命令和JM

10、P命令的命令周期JMP命令为2个第二个周期是执行阶段，电脑CPU向程序计数器发送指令注册机的地址查询密码部分21以用新的内容21替换PC的原始内容25，而下一个指令不从25亿针织面料读出，而是从21电源读出并执行，从而改变节目的原始执行顺序。 命令周期、算术逻辑单元针织面料、状态条件暂存器、程序计数器PC、地址暂存器AR、地址男低音ABUS、数据男低音DBUS、累加器AC、缓冲器暂存器状态反馈、指取控制、执行控制、c、c、c、1、 在以子摇滾乐格拉夫语言表示20，21，22，23，24，30，40 000006，000006，000025，00021，指令周期的计算机设置校正时，可以以子摇滾乐

11、格拉夫语言表示指令的指令周期。 方块代表电脑CPU周期，方块中的内容代表资料路径的行为或控制。 菱形符号表示判别或测试，但时间取决于前一个框的电脑CPU周期，不会单独占用电脑CPU周期。 符号“”表示公共动作。指令周期、指令周期、PCAR ABUS DBUS DR IR PC 1、解查询密码或测试、0 AC、IR AR、IR PC PCAR、AR ABUS DBUS DR RDALU ALUAC、arabusaccus STA、JMP、NOP、小结节：各种信息的传输路径指令： m bus-ri、指令周期，例如图所示是双男低音构造设备的数据路径，控制信号g控制的是男同性恋电路。 “ADD R2，

12、R0”命令完成(R0) (R2)R0功能操作。 假设此命令的地址已经在PC中。 子r 1，R3指令完成(R3)-(R1)R3的功能操作定。 指令周期、指令周期、AR、m、a、b、ALU、IRi、IRo、R0 R2R0、PCAR、MDR、DRIR、R3Y、R1X、R3-R1R3、PC0操作定命令支重轮构成修正机硬件的去老虎钳特性决定时间节点信号的最基本的体制是电位脉冲制。时间节点生成器和控制方式，常用的操作控件支重轮有2种。 硬接线控制支重轮微编程控制支重轮、时间节点发生器和控制方式、硬接线控制支重轮中时间节点信号包括主状态周期接触电位接触脉冲三级方式微、定时发生器和控制方式、主状态周期(指令周期):包括多个接触周期，可以用一个触发的状态持续时间表示。 节拍电位(机器周期):包含多个节拍脉冲，表示较大的时间单位。 节拍脉冲(时钟周期):表示较小的时间单位。时间节点震荡器和控制方式、构成时间节点信号震荡器的时钟源环形脉冲发生器的节拍脉冲和读/写时间节点的解查询密码起停控制逻辑、时间节点振荡器和控制方式、定时发生器和控制方式、起停控制逻辑、节拍脉冲和对定