CPU中央处理器

1.CPU的功能

● 指令控制
● 操作控制
● 时序控制
● 数据加工
● 异常处理中断处理

2. CPU的组成

2.1 组成

中央处理器CPU=运算器 + cache + 控制器

2.2 运算器

● ALU
● 通用寄存器：R0~R3
● 暂存器：DR

2.3 cache

● 指令cache：PC，IBUS
● 数据cache：AR，DBUS

2.4 控制器

控制器组成：程序计数器、指令计数器、指令译码器、时序产生器、操作控制器。

2.5 CPU中主要寄存器

● 程序计数器PC：指令计数
● 指令寄存器IR：存放当前正在执行的命令，并包含了指令译码器ID
● 数据缓冲寄存器DR
暂时存放ALU的运算结果
作用：中转站、补偿CPU和内存、外设之间的速度差别。
● 地址寄存器AR：保存当前CPU所访问的数存中单元的地址。
● 累加寄存器AC
● 程序状态寄存器PSR

3.操作控制器宇时序产生器

（1）数据通路：CPU中寄存器及ALU之间的连接线路。
（2）操作控制器
● 硬布线控制器：主状态周期—节拍电位—节拍脉冲（已淘汰）
● 微程序控制器：节拍电位—节拍脉冲
（3）时序产生器：提供定时和时效信号

4.指令周期

4.1基本概念

（1）指令周期（主状态周期）：取指令、分析指令到执行完该指令所需的时间
（2）机器周期（节拍电位）：亦称CPU周期，指令所需的最短时间为两个机器周期：取指周期和执行周期
（3）T周期(节拍脉冲)

4.2 MOV指令的指令周期

4.3 MOV指令的指令周期—取指

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4.4 STO指令的指令周期

4.6 时序产生器和控制方式