计算机硬件——CPU


计算机硬件——CPU

每天一个计算机知识点:CPU中央处理单元

一、CPU的组成

CPU主要由运算器控制器寄存器内部总线等部件组成:

    运算器:由算术逻辑单元 ALU(实现对数据的算术和逻辑运算)、累加寄存器AC(运算结果或源操作数的存放区)、数据缓冲寄存器DR(暂时存放内存的指令或数据)、和状态条件寄存器PSW(保存指令运行结果的条件码内容,如溢出标志等)组成。执行所有的算术运算,如加减乘除等;执行所有的逻辑运算并进行逻辑测试,如与、或、非、比较等。

    控制器:由指令寄存器IR(暂存CPU执行指令)、程序计数器PC(存放指令执行地址)、地址寄存器AR(保存当前CPU所访问的内存地址)、指令译码器ID(分析指令操作码〉等组成。控制整个CPU的工作,最为重要。

    CPU依据指令周期的不同阶段来区分二进制的指令和数据,因为在指令周期的不同阶段,指令会命令CPU分别去取指令或者数据。

二、CPU的功能

    程序控制:CPU通过执行指令来控制程序的执行顺序,这是CPU的重要功能。

   操作控制:一条指令功能的实现需要若干操作信号配合来完成,CPU产生每条指令的操作信号并将操作信号送往对应的部件,控制相应的部件按指令的功能要求进行操作。

   时间控制:CPU对各种操作进行时间上的控制,即指令执行过程中操作信号的出现时间、持续时间及出现的时间顺序都需要进行严格控制。

    数据处理:CPU通过对数据进行算术运算及逻辑运算等方式进行加工处理,数据加工处理的结果被人们所利用。所以,对数据的加工处理也是CPU最根本的任务。

    此外,CPU还需要对系统内部和外部的中断(异常)做出响应,进行相应的处理。