1. cpu的结构
1.1CPU 的功能
- 控制器的功能
| 控制器的功能 | 具体作用 |
|---|---|
| 取指令 | 指令控制 |
| 分析指令 | 操作控制 |
| 执行指令， 发出各种操作命令 | |
| 控制程序输入与结果的输出 | 时间控制 |
| 总线管理 | 处理中断 |
| 处理异常情况和特殊请求 | 数据加工 |
- 运算器的功能
实现算术运算 和 逻辑运算；
1.2 CPU 的结构框图
pc: 指出，需要取出的指令地址。
IR: 指令寄存器，从内存单元中，取出的指令 被存放到cpu内部的 IR寄存器中。
| cpu与系统总线 | 实现单元 |
|---|---|
| 指令控制 | PC, IR |
| 操作控制 | CU 时序电路 |
| 时间控制 | |
| 数据加工 | ALU 寄存器 |
| 处理中断 | 中断系统 |
2. CPU 的寄存器
2.1 用户可见寄存器
| 寄存器类别 | 具体作用 |
|---|---|
| 通用寄存器 | 存放操作数， 可作为某种寻址方式所需要的专用寄存器 |
| 数据寄存器 | 存放操作数，满足各种数据类型， 两个寄存器拼接存放双倍字长数据 |
| 地址寄存器 | 存放地址，其位数应该满足最大的地址范围，用于特殊的寻址方式， 段基值， 栈指针 |
| 条件码寄存器 | 存放条件码， 可作为程序分支的依据， 如正负， 零，溢出，进位等 |
2.2 控制和状态寄存器
- 控制寄存器
pc --> MAR --> M -->MDR --> IR
控制 CPU 操作,
其中 MAR、 MDR、 IR 用户不可见
PC 用户可见
MAR: 主存地址寄存器。
Ｍ：主存
MDR: 主存数据寄存器。
- 状态寄存器
状态寄存器: 存放条件码
PSW 寄存器: 存放程序状态字
程序状态字的概念：
在主程序调用子程序过程中， 为了能够在完成调用之后，继续执行主程序，
需要将主程序的调用现场保存起来， 包括调用子程序时的软件信息和硬件信息，
以及程序的状态信息， 都存放在一个程序状态字寄存器中。
3. 控制单元 CU 和中断系统
3.1 控制单元 CU
组合逻辑设计， 硬连线逻辑
微程序设计， 存储逻辑
3.2 中断系统
后面介绍
4. ALU
算术逻辑单元
参考前文 ch6;
