微型计算机基础理论——微处理器工作概述
微处理器概述
- 微处理器
- 基本功能
- 性能指标
- 字长
- 组成部分
- 运算器
- 算数逻辑单元
- CPU内部总线
- 控制器
- 基本功能
- 指令控制
- 时序控制
- 操作控制
- 组成部分
- 程序计数器
- 指令寄存器
- 指令译码器
- 时序控制部件
- 微操作控制部件
微处理器
微处理器即CPU，是计算机系统的核心部件，控制和协调着整个计算机系统的工作。
基本功能
- 能够进行算数运算和逻辑运算
- 能对指令进行译码、寄存并执行指令规定的操作
- 少量数据的暂存
- 实现与存储器和I/O接口的信息通信
- 能够提供系统所需的定时和控制信号
- 能够响应输入输出设备发出的中断请求
性能指标
评价CPU性能的指标有很多，包括工作频率、指令系统功能、内部缓存容量以及字长等。
字长
字长指的是CPU在单位时间内（同一时间）能够一次处理的二进制数的位数，通常是CPU内部寄存器的位数及内部数据总线的位数。
我们通常所说的16位机、32位机其实表示的就是该计算机中微处理器可同时操作的二进制码的位数。
组成部分
微处理器内部总体上由3部分组成：
- 运算器
- 控制器
- 寄存器组
运算器
运算器由算数逻辑单元、通用或专用寄存器组及内部总线3个部分组成，其核心功能是实现数据的算数运算和逻辑运算，因此运算器也称为算数逻辑运算单元。
算数逻辑单元
算数逻辑单元内部包括负责加、减、乘、除运算的加法器以及实现与、或、非、异或等逻辑运算的逻辑运算功能部件。
CPU内部总线
CPU内部用于传送数据和指令的传送通道称为CPU内部总线。
运算器的结构根据其内部总线数量的不同分为3种：
- 单总线结构运算器
所有的部件都通过一条内部总线传递信息，任何时刻都只有一组数据从源部件传送到目标部件。 - 双总线结构运算器
双总线结构是在运算器内部用两条总线来传送操作数的。 - 三总线结构运算器
速度最快的就是三总线结构，它用两条总线来传送操作数，一条专门用于传送运算结果。
控制器
控制器的作用就是控制程序的执行，他是整个系统的指挥中心。
基本功能
指令控制
计算机的工作过程就是连续执行指令的过程，指令在存储器中是连续存放的。
一般情况下，按照顺序一条条地取出并执行指令，只有在碰到转移类指令时才会改变顺序。
控制器要能根据指令所在的地址按顺序或在遇到转移指令时按照转移地址取出指令，分析指令（指令译码），传送必要的操作数，并在指令执行结束后存放运算结果。
时序控制
指令的执行是在时钟信号的严格控制下进行的，一条指令的执行时间称为指令周期，不同指令的指令周期中所包含的机器周期数是不相同的，而一个机器周期中包含多少节拍（时钟周期）也不一定一样。
这些时序信号用于计算机的工作基准，他们由控制器产生，使系统按一定的时序关系进行工作。
操作控制
操作控制是根据指令流程，确定在指令周期的各个节拍中要产生的微操作（一组微指令）控制信号，以有效地完成各条指令的操作过程。
除此之外，控制器还要具有对异常情况及某些外部请求的处理能力，如出现运算溢出、中断请求等
组成部分
控制器内部主要由以下几个部分组成。
程序计数器
程序计数器用来存放下一条要执行指令在存储器中的地址。
在程序执行前，应将程序的首地址（程序中第一条指令的地址）置入程序计数器。
指令寄存器
指令寄存器用于存放从存储器中取出的待执行的指令。
指令译码器
指令寄存器中待执行的指令须经过“翻译”才能明白要进行什么样的操作，即指令译码，这是指令译码器的主要功能。
时序控制部件
时序控制部件产生计算机工作中所需的各种时序信号。
微操作控制部件
这部分是控制器的主体。
在计算机中，一条指令的功能是通过按一定顺序执行一系列基本操作来完成的。这些基本操作称为微操作，同时执行的一组微操作称为微指令。
微型计算机基础理论——微处理器工作概述相关推荐
- 微型计算机基础理论——计算机中的数制及其应用
微型计算机基础概论 一.前言 二.微型计算机系统 计算机的发展历程 1.电子管计算机时代(1946~1956年) 2.晶体管计算机时代(1957~1964年) 3.中小规模集成电路计算机时代 (196 ...
- 微型计算机的一般工作过程,微型计算机的基本工作原理
微型计算机是通过执行程序来工作的,机器执行不同的程序就能完成不同的任务.因此,微型计算机执行程序的过程体现了微型计算机的基本工作原理.下面通过程序执行过程说明微型计算机的基本工作原理. 1．指令和程序 ...
- 微处理器与微型计算机不同,微型计算机与微处理器.ppt
微型计算机与微处理器 第1章 微型计算机计算机与微处理器 定义 微处理器? 将运算器.控制器及其它辅助电路通过集成电路技术做到一个集成电路芯片中. 微型计算机? 采用微处理器的计算机: 不同于计算机分 ...
- 微型计算机微处理器用的电路,[理学]第1章 微型计算机与微处理器.ppt
[理学]第1章 微型计算机与微处理器 现代微型计算机原理与接口技术教程 高等学校计算机基础教育教材精选 杨文显 主编 总 目 录 第1章 微型计算机与微处理器 第2章 存储器 第3章 汇编语言基础 第 ...
- )不是微型计算机必须的工作环境,2011年计算机一级考试模拟试题及参考答案
2011年计算机一级考试模拟试题及参考答案(1) [1] 数据111H 的最左边的1 相当于2 的( )次方.[参考答案A] [A] 8 [B] 9 [C] 11 [D] 2 [2] 下列各进制数中最 ...
- 以下系统不属于计算机软件,微型计算机的微处理器芯片上集成了(以下不属于计算机软件系统的是...
微电脑 操作环境:Windows7系统,戴尔G3电脑. 计算机系统的硬件结构主要由控制器.运算器.存储器和输入输出设备四部分组成,其中控制器和运算器统称为中央处理器.简称CPU,是计算机硬件系统的指挥 ...
- 微型计算机基础理论怎么学,微型计算机原理（孟辉）
spContent=课程面向有志于从事计算机过程控制系统设计.或对计算机硬件结构感兴趣的学习者.总体目标是:具备输入/输出接口控制系统软硬件初步设计能力. 主要介绍:计算机基础知识.微型机基本工作原理 ...
- 微型计算机定义,微处理器、微型计算机与微型计算机系统的定义
出处:按学科分类-工业技术 企业管理出版社<工程师手册>第735页(1188字) 1．微处理器(microprocessor) 微处理器简称μP.微处理器本身不具有完整运行功能的计算机．它 ...
- 微型计算机usb接口工作方式,一种微型计算机的制作方法
一种微型计算机的制作方法 [技术领域] [0001]本实用新型主要涉及一种电子装置,更具体地说涉及一种微型计算机. [背景技术] [0002]通常,人们对微型计算机的工作原理及硬件结构的了解来源于书本 ...
- 微型计算机usb接口工作方式,大学计算机——计算思维之路-中国大学mooc-题库零氪...
第一讲计算文化 计算机安全随堂测验 1.计算机病毒是[ ]. A.机器故障 B.一段程序代码 C.生物病毒 D.传染病 2.计算机安全主要包括[ ]. A.CPU安全和内存安全 B.操作系统安全和数据 ...
最新文章
- AWS ELB Sticky Session有问题？别忘了AWSELB cookie
- Linux ARP代理 与 NAT
- 工作335:uni-ele-el-date-picker限制选择时间
- 黑马程序员--C语言基础之--sizeof()运算符的使用以及注意
- soap协议有get方式
- 蓝桥杯 BASIC-24 基础练习 龟兔赛跑预测
- CentOS node,npm,cnpm 环境部署
- 程序逻辑的处理方式尽量不要写在SQL文中
- Redis设计与实现学习总结
- 收盘：用友软件跌10.02%报13.2元 换手3.26%
- 人在烟火间（外两章）
- 电机与运动控制笔记整理（四）——具体异步电机分析
- 最完整的Android 安卓开发体系了解一下
- 注意力CBMA到底在网络中做了什么事
- pandas实例——电影数据分析
- SSD的预留空间OP介绍
- mysql自定义函数的分号_mysql自定义function问题解决
- MySQL 数据库 启动 关闭
- r语言c()函数格式,R语言基本操作函数
- 雷达信号处理算法：静态杂波滤除（附MATLAB代码和数据）