《计算机原理(6.1)》

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第六章 中央处理器

第一节 基本概念

一、基本概念

1.任务:完成计算机系统中的具体任务,使各部件协调工作。

2.地位:是计算机的核心部件。

3.作用:算术逻辑运算、移位操作、全机控制。

4.功能:

①指令控制

定义:程序的顺序控制。

作用:控制指令严格地按程序设定的顺序进行。

地位:是CPU的首要任务。

②操作控制

作用:靠各种操作信号组合起来控制部件协同工作。

地位:是协调各个工作部件按指令要求完成规定任务的基础。

③时间控制

定义:对各个操作实施的定时。

作用:保证各功能部件组合构成有机的计算机系统。

④数据加工

定义:对数据进行运算和处理。

地位:是CPU的根本任务。

二、控制器组成

1.程序计数器(PC)

功能:用来确定下一条指令在主存中的地址。

程序计数器值得修改情况:

①顺序指令的执行情况:当CPU执行顺序指令时,如果当前取得的指令是n字节,则将程序计数器的值加n。

②分支转移指令的执行情况:在执行分支转移指令时,由分支转移指令的寻址方式确定下一条指令在主存中的地址。

2.缓冲寄存器(DR)

作用:

①用来暂时存放CPU从主存读出的一条指令字或一个数据字;

②对数据起缓冲作用,补偿CPU、主存、外设之间的操作时间差异;

③为算术逻辑部件提供一个操作数。

3.指令译码器(ID)

作用:对指令中的操作码字段进行分析。

4.指令寄存器(IR)

作用:保存当前CPU正在执行的一条指令。

5.地址寄存器(AR)

作用:保存CPU当前所要访问的主存单元或I/O端口的地址,是CPU与内存或外设之间的地址缓冲寄存器。