一、CPU结构(运算器与控制器的组成)
CPU由运算器和控制器组成
二、运算器(ALU)
包括:累加寄存器(AC) 和 程序状态寄存器(PSW)
2.1 累加寄存器(AC)
专门存放算术或逻辑运算的一个操作数和运算结果的寄存器。
累加寄存器(AC)能进行加,减,读出,移位,求补等操作。
累加寄存器(AC)是运算器的主要部分。
2.2 程序状态寄存器(PSW)
该部件用来存放两类信息
-
一类是体现当前指令执行结果的各种状态信息(条件码)
如有无进位,有无溢出,结果正负,信息是否为零等; -
另一类是存放控制信息
如允许中断,跟踪标志等。
三、控制器
包括:程序计数器(PC)、指令寄存器(IR)、指令译码器、时序部件
3.1 程序计数器(PC)
程序计数器中存放的是下一条指令的地址。
由于多数情况下程序是顺序执行的,所以程序计数器设计成自动加一的装置。
当出现转移指令时,就需重填程序计数器
3.2 指令寄存器(IR)
中央处理器正在执行的操作码表存放在这里,即当前正在执行的所有指令
3.3 指令译码器
将操作码解码,告诉中央处理器该做什么。
3.4 时序部件
注:
·CPU的寻址方式除了直接寻址以外还有多种寻址方式,目的是为了在效率和方便性上找一个平衡
·CPU根据指令周期的不同阶段来区分内存中以二进制编码形式存放的指令和数据
·指令最先进入到数据寄存器暂存起来,然后在拿到指令寄存器中,再交由指令译码器来解码进而运算(交给运算器),而这一过程一结束,就会迅速提取程序计数器中的指令(即下一条指令),因此,程序计数器中存储的始终是暂未执行的,下一条指令的“地址”;