计算机组成原理中CPU的功能与基本结构如下:
CPU的功能:
指令控制:完成取指令、分析指令和执行指令的操作,即程序的顺序控制。
操作控制: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:对各种操作加以时间上的控制,即为每条指令按时间顺序提供应有的控制信号。
数据加工:对数据进行算术和逻辑运算。
中断处理:对计算机运行过程中出现的异常情况和特殊请求进行处理。 CPU的基本结构:
运算器:
算术逻辑单元(ALU):进行算术/逻辑运算。
通用寄存器组:如AX、BX、CX、DX等,用于存放操作数和地址信息。
暂存寄存器:暂存从主存读来的数据。
累加寄存器:暂存ALU运算的结果信息。
程序状态字寄存器(PSW):保留运算指令或测试指令的结果而建立的各种状态信息。
其他寄存器:如移位器、计数器、程序计数器(PC)、指令寄存器(IR)、指令译码器、微操作信号发生器、时序系统、存储器地址寄存器(MAR)、存储器数据寄存器(MDR)等。 控制器:
负责协调并控制计算机各部件执行程序的指令序列,包括取指令、分析指令和执行指令。 包含控制单元(CU),用于对指令进行译码,并在给定的时刻给出操作命令。 简而言之,CPU是计算机的核心部件,其功能强大且结构复杂,运算器和控制器协同工作,使得计算机能够高效地执行各种任务。