中央处理器 | Personal Blog

中央处理器

功能

CPU根据计划控制对应程序

  1. 指令控制:通过顺序寻址等方式控制程序的执行顺序
  2. 操作控制:对指令操作码译码后产生控制信号
  3. 时间控制:控制指令操作实施的顺序和时间
  4. 数据加工:对数据进行算术逻辑运算

组成

控制器

  1. 取址寻址
  2. 对指令进行译码,产生控制信号
  3. 建立数据通路,控制数据流动

硬布线控制器

微程序控制器

运算器

  1. 算术运算
  2. 逻辑运算与逻辑测试

时序产生器及其控制

数据通路

是数据在功能部件中传送的路径

数据通路的基本结构

  1. 总线方式
    • Cpu内部单总线方式:所有寄存器的输入输出端都连接到一条公共通路上,这种结构简单,但是数据的传输存在较多的冲突现象,因此性能相对较低。
    • Cpu内部多总线方式:所有寄存器的输入输出端都连接到多条公共通路上,同时可以在一个时钟内传输多个数据,以提高效率。
  2. 分散方式:专用数据通路方式:根据指令执行过程中的数据和地址流动方向,安排线路,避免使用共享的总线,性能高,但硬件量大。

指令周期

指CPU从内存中取出一条指令并执行完毕的时间总和

指令周期一般由:取指周期、间址周期、执行周期、中断周期组成