Cpu的功能(cpu的功能)

导读 大家好,我是小典,我来为大家解答以上问题。Cpu的功能,cpu的功能很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!操作控制器是CPU控制器的5个组...

大家好,我是小典,我来为大家解答以上问题。Cpu的功能,cpu的功能很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

操作控制器是CPU控制器的5个组成部分之一,操作控制器的功能就是根据指令操作码和时序信号,产生各种操作控制信号,以便正确地建立数据通路,从而完成取指令和执行指令的控制。这就是操作控制器!

2. 知识点延伸1操作控制器如何工作?

1)操作控制器指令执行的基本过程 

      1、取指令:根据指令地址(由PC提供),从存储器中取出所要执      行的指令。

      2、分析指令:

       (1)译码分析。确定指令应完成的操作,产生相应操作的控制电位。去参与形成该指                 令功能所需要的全部控制命令(微操作控制信号)。

       (2)根据寻址方式的分析和指令功能要求,形成操作数的有效地址,并按此地址取                     出操作数(运算型指令)或形成转移地址(转移类指令),以实现程序转移。

      3、执行指令:根据指令分析所产生的操作控制信号和形成的有效地址,按一定算法形          成指令控制序列,控制有关部件完成指令规定的功能。

2)操作控制器常用控制方式

操作控制器常用的控制方式有同步控制、异步控制、联合控制。

1.同步控制方式:任何指令的运行或指令中各个微操作的执行,均由确定的,具有统一基准时标的时序信号所控制。即所有的操作均由统一的时钟控制,在标准时间内完成。(在同步控制下,每个时序信号的结束就意味着安排完成的工作已经完成,随即开始执行后续的微操作或自动转向下条指令的运行。)

2.异步控制方式:没有统一的同步信号,采用问答方式进行时序协调,将前一操作的回答作为下一操作的启动信号。

3.联合控制方式:将同步控制和异步控制相结合。其通常设计思想为:在功能部件内部采用同步方式或以同步方式为主的控制方式;在功能部件间采用异步方式。

知识点延伸cpu的组成:如图:

cpu内部结构大概可以分为控制单元、运算单元、存储单元和时钟等几个主要部分。

运算器是计算机对数据进行加工处理的中心,它主要由算术逻辑部件(alu:Arithmetic and Logic Unit)、寄存器组和状态寄存器组成。alu主要完成对二进制信息的定点算术运算、逻辑运算和各种移位操作。通用寄存器组是用来保存参加运算的操作数和运算的中间结果。状态寄存器在不同的机器中有不同的规定,程序中,状态位通常作为转移指令的判断条件。

控制器是计算机的控制中心,它决定了计算机运行过程的自动化。它不仅要保证程序的正确执行,而且要能够处理异常事件。控制器一般包括指令控制逻辑、时序控制逻辑、总线控制逻辑、中断控制逻辑等几个部分。

指令控制逻辑要完成取指令、分析指令和执行指令的操作。时序控制逻辑要为每条指令按时间顺序提供应有的控制信号。一般时钟脉冲就是最基本的时序信号,是整个机器的时间基准,称为机器的主频。执行一条指令所需要的时间叫做一个指令周期,不同指令的周期有可能不同。一般为便于控制,根据指令的操作性质和控制性质不同,会把指令周期划分为几个不同的阶段,每个阶段就是一个cpu周期。早期CPU同内存在速度上的差异不大,所以CPU周期通常和存储器存取周期相同,后来,随着CPU的发展现在速度上已经比存储器快很多了,于是常常将CPU周期定义为存储器存取周期的几分之一。

总线逻辑是为多个功能部件服务的信息通路的控制电路。就CPU而言一般分为内部总线和CPU对外联系的外部总线,外部总线有时候又叫做系统总线、前端总线(fsb)等。

中断是指计算机由于异常事件,或者一些随机发生需要马上处理的事件,引起CPU暂时停止现在程序的执行,转向另一服务程序去处理这一事件,处理完毕再返回原程序的过程。由机器内部产生的中断,我们把它叫做陷阱(内部中断),由外部设备引起的中断叫外部中断。

本文到此讲解完毕了,希望对大家有帮助。

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