cpu的基本结构和功能.pptx

cpu的基本结构和功能 cpu的基本结构 指令周期 指令流水 中断系统 cpu的结构 一、cpu的功能 1.控制器的功能 取指令 分析指令 执行指令，发出各种操作命令 控制程序输入级结果的输出 总线管理 处理异常情况和特殊请求 2.运算器的功能 实现算术运算和逻辑运算 二、cpu结构框图 1.cpu与系统总线 指令控制 PC IR 操作控制 CU 时序电路 时间控制 同上 数据加工 ALU 寄存器 处理中断 中断系统 cpu ALU 寄存器 中断 系统 cu 控制总线 数据总线 地址总线 状态标志 移位 取反 算术和 布尔逻辑 内部CPU数据总线 2.CPU的内部结构 寄存器 CU 中断 系统 ... 三、cpu的寄存器 1.用户可见寄存器 （1）通用寄存器 （2）数据寄存器 （4）条件码寄存器 （3）地址寄存器 存放操作数 可做某种寻址方式所需的寄存器 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 存放地址，其位数应满足最大的地址范围用于特殊的寻址方式 段基址 栈指针 存放条件码，可做程序分支的依据 如正、负、零、溢出、进位等 2.控制和状态寄存器 （1）控制寄存器 PC MAR M MDR IR 控制CPU操作 其中MAR、MDR、IR PC 用户不可见 用户可见 （2）状态寄存器 存放程序状态字 PSW寄存器 存放条件吗 状态寄存器 3.举例 Z8000 8086 MC 68000 四、控制单元CU和中断系统 1.CU 产生全部指令的微操作命令序列 组合逻辑设计 微程序设计 硬连线逻辑 存储逻辑 2.中断系统 五、ALU 加、减、乘、除 与、或、非 指令周期的基本概念 1.指令周期 取出并执行一条指令所需的全部时间 2.每条指令的指令周期不同 NOP ADD mem . . . MUL mem 3.具有间接寻址的指令周期 4.具有中断周期的指令周期 5.指令周期流程 6.cpu工作周期的标志 CPU访存有四种性质