6第六讲中央处理器(1_4)指令周期.pptVIP

第五章 中央处理器;CPU的功能和组成;控制器: 包括： 程序计数器(PC) 指令寄存器(IR) 指令译码器 时序产生器 操作控制器 是发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。 主要功能： 从内存中取出一条指令，并指出下一条指令在内存中的位置。 对指令进行译码或测试，并产生相应的控制信号。 输出相应的控制信号，指挥并控制CPU，内存和I/O之间的数据流动的方向。;运算器 包括： 算术逻辑单位（ALU） 累加寄存器（AC） 数据缓冲寄存器(DR) 状态条件寄存器(PSW) 是数据加工处理部件。 运算器接受控制器的命令而进行动作，即运算器所进行的全部操作都是由控制器发出的控制信号来指挥的，所以它是执行部件。 主要功能： 执行所有的算术运算。 执行所有的逻辑运算，并进行逻辑测试。;;CPU的功能和组成; 程序计数器PC 程序计数器中存放的是下一条指令在内存中的地址。 若程序顺序执行：PC ? PC+1；若程序有跳转：PC?PC+偏移地址。;CPU的功能和组成;CPU的功能;指令周期;指令周期;指令周期的基本概念;指令周期;;;指令周期;指令周期;;指令周期;指令周期;;指令周期;;;指令周期;注意 执行“JMP 21”指令时，我们此处所给的四条指令组成的程序进入了死循环，除非人为停机，否则这个程序将无休止地运行下去，因而内存单元40中的和数将一直不断地发生变化。 当然，我们此处所举的转移地址21是随意的，仅仅用来说明转移指令能够改变程序的执行顺序而已。;;指令周期;~;指令周期;例：如图所示为双总线结构机器的数据通路，IR为指令寄存器，PC为程序计数器(具有自增功能)，M为主存(受R/W信号控制)，AR为地址寄存器，DR为数据缓冲寄存器， ALU由加、减控制信号决定完成何种操作，控制信号G控制的是一个门电路。另外，线上标注有小圈表示有控制信号，例中yi表示y寄存器的输入控制信号，R1o为寄存器R1的输出控制信号，未标字符的线为直通线，不受控制。 ;;PC→AR;画出存数指令“STA R1,(R2)”的指令周期流程图，其含义是将寄存器R1的内容传送至（R2）为地址的主存单元中。标出各个操作信号序列。;R10，G，DRi;画出取数指令“LDA (R3),R0”的指令周期流程图，其含义是将（R3）为地址主存单元的内容取至寄存器R0中。标出个为操作信号序列。;PC→AR;结构描述;;;;