3.计算机组成原理第3章 处理器(2012.10.16)课件.ppt

本章内容;作用：;计算机的工作过程;第3章 处理器;一种模型机执行如下三条指令的过程;第3章---处理器;汇编语言是基于英文的机器指令助记符。 例如，某个机器指令原来用0101表示加法运算，现在引入助记符 ADD或add来表示0101，方便了人们编写程序。;指令系统：;CPU中有专门的译码电路用 以识别解释每个操作码。;零地址指令（例如，停机指令）;指令操作码 （Operation Code）;2、堆栈的概念;为了降低硬件成本，大多数计算机（特别是微型计算机）常用软件 来实现堆栈： 即在内存中开辟一个堆栈区，并在处理器中设置指示堆栈 栈顶单元地址的“堆栈指针寄存器(Stack Pointer, SP)” 来管理这个堆栈。;除了基本数据表示外，大型机中一般会引入较为复杂的高级数据表示， 例如： ①向量数据表示和 ②带标志符数据表示等。;1983年11月诞生的银河Ⅰ号计算机，是中国第一台自行研制的亿次巨型电子计算机。 它的研制成功，向全世界宣布：中国成了继美、日等国之后，能够独立设计和制造巨型机的国家;1983年11月诞生的银河Ⅰ号计算机，是中国第一台自行研制的亿次巨型电子计算机。 它的研制成功，向全世界宣布：中国成了继美、日等国之后，能够独立设计和制造巨型机的国家;3. 1. 3 寻址方式;跳跃寻址：由转移指令指出;有效地址（EA）：操作数的真实地址 ;（1）立即数寻址(Immediate Addressing);（2）直接寻址 (Direct Addressing);直接寻址动画演示;（3）间接寻址 (Indirect Addressing);一次间接寻址动画;多重间接寻址动画;（4）寄存器（直接）寻址 (Register Addressing) ;（5）寄存器间接寻址 (Register Indirect Addressing) ;（6）基址寻址 ( Base Addressing )：①采用专用寄存器作基址寄存器 ;变换过程：;“主存物理地址”是程序段/数据段 在主存中的实际存放地址。;变换过程：;变址寻址动画; 为支持用循环结构处理数组/向量而提出。;（8）堆栈寻址;（8）堆栈寻址;（8）堆栈寻址;出栈 （SP）+ 1 SP;硬堆栈入栈过程;硬堆栈出栈过程;软堆栈进栈过程;软堆栈出栈过程;④堆栈寻址举例;⑤SP 的修改与主存编址方法有关;习题;3. 1. 4 指令的基本功能 ;3. 1. 4 指令的基本功能 ;3. 1. 4 指令的基本功能 ;3. 1. 4 指令的基本功能 ;3. 1. 4 指令的基本功能 ;3. 1. 4 指令的基本功能 ;3. 1. 4 指令的基本功能 ;3. 1. 4 指令的基本功能 ;根据特定条件（往往是上一条指令的执行结果），决定程序是顺序执行 还是转移到一个新的位置执行，即有条件地改变指令执行的顺序。也称 条件转移指令。;;3. 1. 4 指令的基本功能 ;3. 1. 4 指令的基本功能 ;CALL SUB1;3. 1. 4 指令的基本功能 ;在外设与内存统一编址的机器中，CPU利用通 常的访问内存指令去对外设进行访问。;5、处理器控制及调试指令;5、处理器控制及调试指令; 涉及： ①指令的操作码长度、 ②指令“地址制”及采用的寻址方式、 ③指令长度 等三方面的问题。 ;8 6 6 6 6;8 8 8 8 ;功能;OP; 指令格式：操作码 ＋ 操作数（操作数地址） 操作码：指明指令的操作性质 操作数（地址）：指令操作数的位置（或操作数本身）;3、小结;3. 1. 6 面向多媒体处理的增强指令;一种模型机执行如下三条指令的过程;动画演示;计算机的工作过程;第3章 处理器---3.2 处理器的基本组成与工作过程 ;从外观上看，处理器是矩形或正方形的块状物，通过密密麻麻的管脚与主板相连。 实现处理器内部各个单元之间信号传输的线路称为片内总线，它又分为片内控制总线和片内数据总线。 用于实现处理器与主存储器和输入/输出设