《计算机组织结构》课程教学课件 第五章 中央处理器.pdfVIP

第五章 中央处理器 CPU的结构和功能 控制器的功能和设计设计 并行处理技术 因文件太大，无法上传，需要PPT格式的可索取 CPU的功能 中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU）是计算机的核心组成部分， 它对整个计算机系统的运行是极其重要的，它具有如下四方面的基本功能： 程序的顺序控制称为指令控制。由于程序是一个指令序列，这些指 指令控制 令的相互顺序不能任意颠倒，必须严格按程序规定的顺序进行。因 此，保证机器按顺序执行程序是CPU的首要任务。 一条指令的功能往往是由若干个操作信号的组合来实现的，因此， 操作控制 CPU管理并产生由内存取出的每条指令的操作信号，把各种操作信 号送往相应的部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作。 时间控制 对各种操作实施时间上的定时称为时间控制。在计算机中，各种指令 的操作信号以及一条指令的整个执行过程都受到时间的严格定时。只 有这样，计算机才能有条不紊地自动工作。 数据加工 数据加工就是对数据进行算术运算和逻辑运算处理。完成数据的加 工处理，是CPU的根本任务。 在控制器的控 制下完成各种 CPU的组成 算术和逻辑运 算功能 算术逻辑单元ALU 累加寄存器 运算器 数据缓冲寄存器 状态条件寄存器 CPU 程序计数器 指令寄存器 控制器 指令译码器 时序产生器 操作控制器 完成协调和指挥整个计 算机系统的操作。 CPU的组成 时序产生器 用来产生计算机工作过程中所需 要的各种时序信号，通常由系统 主时钟、节拍信号发生器和启停 逻辑等部件组成。 操作控制器 任何指令的执行过程都是一个微 操作序列的产生过程，操作控制 器用来产生与各条指令相对应的 微操作控制信号。 CPU中的主要寄存器 数据缓冲寄存器 （DR） 用来暂时存放由内存储器读出的一条 指令或一个数据字；反之，当向内存 存入一条指令或一个数据字时，也暂 时将它们存放在数据缓冲寄存器中。