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第5章中央处理器for12计算机
计算机组成原理
主讲:陈晓竹/向琳
计算机
存储器 I/O
系统总线
CPU
中央处理单元 控制单元
ALU CU 排队
逻辑 寄存器
内部
互连 解码器
控制
寄存器 存储器
宏指令
机器指令
微指令
中央处理器(CPU )是整个计算机的核心,它包括运算器和控制器
计算机组成原理
本章着重讨论CPU的功能和组成,控制器的工作原理和实现方法,
微程序控制原理,基本控制单元的设计以及先进的流水线技术和
RISC技术。
3
中央处理器的功能和组成
控制器的组成和实现方法
时序系统与控制方式
微程序控制原理
控制单元的设计
要求掌握:控制器的基本组成、指令执行的基本过程、取指周
期的微操作序列(公共操作) 、微程序控制的基本概念、
微指令编码法特点。
理解:CPU的功能和主要寄存器、时序系统中指令周期、机器
周期的概念、不同的控制方式(同步、异步、联合)、微
程序控制器的组成和工作过程、微程序入口地址和后继微
地址的形成、控制单元的设计、流水线技术和RISC技术。
4
从程序运行的角度来看,CPU的基本功能
就是对指令流和数据流在时间与空间上
实施正确的控制。
指令流指的是CPU执行的指令序列,
数据流指的是根据指令操作要求依次存取数据
的序列。
对于冯·诺依曼结构的计算机而言,数据流是
根据指令流的操作而形成的,也就是说
数据流是由指令流来驱动的。
5
指令控制:程序的顺序控制, 称为指令控制。
操作控制:管理并产生每条指令的操作信号, 并将
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:对各种操作实施时间上的定时, 称为
时间控制。
数据加工:所谓数据加工, 就是对数据进行
算术运算和逻辑运算处理。
处理中断:响应并处理中断请求。
6
CPU 结构框图
指令控制 PC IR
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