一、CPU的組成:運算器、控制器、寄存器組和內部總線等。(CPU獲取指令、對指令進行譯碼並執行)
控制器發出命令控制整個CPU的運作,包括運算器的動作
- 運算器:算數邏輯單元(ALU)、累加寄存器、數據緩衝寄存器和狀態條件寄存器等
(1) 算數邏輯單元(ALU):負責處理數據,實現對數據的算術運算和邏輯運算。
(2) 累加寄存器(AC):使一個通用寄存器,其功能是當運算器執行運算時,爲ALU提供工作區,如:當ALU執行一個減法前,先將被減數取出暫存於AC,再從內存儲器中取出減數,然後同AC中的內容相減,將內容存入AC。運算器中至少有一個累加器。
(3) 數據緩衝寄存器(DR):在對內存進行讀/寫操作時,DR暫時存放讀/寫的一條指令或一個數據字,將不同時間段內讀/寫的數據隔離開。
(4) 狀態寄存器(PSW):保存算術指令和邏輯指令等建立的各種條件碼,主要分爲狀態碼和控制標誌。
2. 控制器:指令寄存器(IR)、程序寄存器(PC)、地址寄存器(AR)、指令譯碼器(ID)。
(1) 指令寄存器(IR):當CPU執行一條指令,先把它從內存讀入緩衝寄存器,再送入IR暫存,ID根據IR中的內容產生微操作指令,控制其他組成部件工作。
(2) 程序寄存器(PC):PC有寄存信息和計數兩種功能。又稱指令計數器。保存程序運行時的下一條指令的地址。
(3) 地址寄存器(AR):AR保存CPU當前訪問的內存單元的地址。
(4) 指令譯碼器(ID):指令包括操作碼和地址碼兩部分。ID就是對指令中的操作碼進行分析,識別指令中的操作,向操作控制器發出具體的控制信號。
3.CPU功能:
1)程序控制 2)操作控制 3)時間控制 4)數據處理
此外CPU還要對系統內部和外部的中斷(異常)做出響應,進行相應處理。