文档介绍：、指令系统三、 CPU 执行过程五、微型计算机系统四、CPU (CPU) 存储器输入/输出接口电路数据总线控制总线地址总线 (CPU) 程序计数器 PC 指令寄存器 IR 处理器状态字 PSW 堆栈指示器 SP 指令译码器 ID I/O 控制逻辑 I/O 控制逻辑工作寄存器地址寄存器地址寄存器数据寄存器数据寄存器 ALU 控制器微处理器包括运算器、控制器、寄存器组三大部分,一般被集成在一个大规模集成芯片上,如8088 、80x86 等等,它是计算机的核心部件,具有计算、控制、数据传送、指令译码及执行等重要功能,它直接决定了计算机的主要性能. ? ALU ——运算器的核心部件是算逻单元 ALU ,所有的算术运算, 逻辑运算和移位操作都是由 ALU 完成的. ?控制器—— CPU 的指挥机关,完成指令的读入、寄存、译码和执行。程序计数器 PC ——用于保存下一条要执行的指令的地址。指令寄存器 IR ——保存从存储器中读入的当前要执行的指令。指令译码器 ID ——对指令寄存器 IR 中保存的指令进行译码分析。堆栈指示器 SP ——对堆栈进行操作时提供地址。处理器状态字 PSW ——暂存处理器当前的状态。?工作寄存器组——暂存寻址和计算过程的信息. 地址寄存器——地址寄存器用于操作数的寻址。数据寄存器——数据寄存器用来暂存操作数和中间运算结果。? I/O 控制逻辑——包括 CPU 中输入/输出操作有关的逻辑, 其作用是处理输入/输出的操作。 00 01 02 03 04 FF 00单元 01单元 02单元 03单元 FF 单元 11010011 10100010 00100110 10011101 : : 11100001 AB DB 控制控制 CB 存储器由若干存储单元、地址译码器及相应的控制电路组成。存储单元:存储器由若干个单元组成,每个单元可存放 8 位二进制信息(通常也用两位十六进制数表示)。存储单元的地址:为区分不同的单元,对这些单元分别编了号,这些编号即它们的地址。存储器的读写操作:存储器中的不同存储单元,是由地址总线上送来的地址,经过存储器中的地址译码器译码,选中该单元,然后根据控制总线上的控制命令(或读或写), 进行相应的读写操作。、显示器、软盘、硬盘、打印机等,在数据格式、运行速度等方面与 CPU 不匹配,故在连接时,需通过输入输出接口电路使外部设备与之相连。 ,是各种公共信息线的集合,采用总线结构便于部件和设备的扩充。对微机而言,总线可以分为以下四类: CPU 片内总线 M I/O 片间总线 I/O 接口板外部设备内总线外总线片内总线——这种总线是微处理器的内总线,在微处理器内用来连接 ALU 、 CU和寄存器组等逻辑功能单元。这种总线没有具体标准,由芯片生产厂家自己确定。片间总线——微处理器、存储器芯片、 I/O 接口芯片等之间的连接总线。片间总线通常包括数据总线、地址总线和控制总线。内总线——内总线是微型计算机系统内连接各插件板的总线(系统总线) 内总线有不同的总线标准,如 S-100 总线(IEEE-696 标), STD 总线,IBM-PC 总线, ISA 总线、 PCI 总线标准等,采用不同总线标准的功能板无法连接在一起。外总线——用于微型计算机系统之间或者微型计算机与外部设备之间的通信。外总线技术已经很成熟,各种应用要求皆有标准可遵循。如并行总线 IEEE-488 标准,串行总线 RS-232 标准等。 IEEE1394 , USE (通用串行总线)。按总线传送信息的类别: 可以把总线分成控制总线、地址总线和数据总线。总线也包括电源线和地线。地址总线: 用于传送 CPU 要访问的存储单元的地址或 I/O 端口地址,地址总线的位数决定了 CPU 可以直接寻址的地址范围。控制总线: 用来传送控制信号。数据总线: 用于 CPU 与存储器、 CPU 与外设之间传送信息。