文档介绍：------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————硕士生集成电路基础结课论文关于微处理器的集成电路基础论文摘要微处理器用一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器。这些电路执行控制部件和算术逻辑部件的功能。微处理器与传统的中央处理器相比, 具有体积小、重量轻和容易模块化等优点。微处理器的基本组成部分有: 寄存器堆、运算器、时序控制电路, 以及数据和地址总线。微处理器能完成取指令、执行指令, 以及与外界存储器和逻辑部件交换信息等操作, 是微型计算机的运算控制部分。它可与存储器和外围电路芯片组成微型计算机。关键字: 微处理器集成电路微型计算机 1、简介自从人类 1947 年发明晶体管以来, 50 多年间半导体技术经历了硅晶体管、集成电路、超大规模集成电路、甚大规模集成电路等几代, 发展速度之快是其他产业所没有的。半导体技术对整个社会产生了广泛的影响,因此被称为“产业的种子”。中央处理器是指计算机内部对数据进行处理并对处理过程进行控制的部件,伴随着大规模集成电路技术的迅速发展, 芯片集成密度越来越高, CPU 可以集成在一个半导体芯片上, 这种具有中央处理器功能的大规模集成电路器件,被统称为“微处理器”。需要注意的是:微处理器本身并不等于微型计算机,仅仅是微型计算机的中央处理器。微处理器已经无处不在, 无论是录像机、智能洗衣机、移动电话------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————等家电产品, 还是汽车引擎控制, 以及数控机床、导弹精确制导等都要嵌入各类不同的微处理器。微处理器不仅是微型计算机的核心部件, 也是各种数字化智能设备的关键部件。国际上的超高速巨型计算机、大型计算机等高端计算系统也都采用大量的通用高性能微处理器建造。 2、微处理器的部件组成总括: 算术逻辑单元( ALU , Arithmetic Logical Unit ) ;累加器和通用寄存器组;程序计数器(也叫指令指标器) ;时序和控制逻辑部件;数据与地址锁存器/缓冲器;内部总线。 算术逻辑单元算术逻辑单元 ALU 主要完成算术运算(+、-、×、÷ 、比较) 和各种逻辑运算(与、或、非、异或、移位) 等操作。 ALU 是组合电路, 本身无寄存操作数的功能, 因而必须有保存操作数的两个寄存器: 暂存器 TMP 和累加器 AC () ,累加器既向 ALU 提供操作数,又接收 ALU 的运算结果。 寄存器寄存器阵列实际上相当于微处理器内部的 RAM ,它包括通用寄存器组和专用寄存器组两部分,通用寄存器( A,B,C,D )用来存放参加运算的数据、中间结果或地址。它们一般均可作为两个 8 位的寄存器来使用。处理器内部有了这些寄存器之后, 就可避免频繁地访问存储器,可缩短指令长度和指令执行时间,提高机器的运行速度, ------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————也给编程带来方便。专用寄存器包括程序计数器 PC()、堆栈指示器 SP() 和标志寄存器 FR(), 它们的作用是固定的, 用来存放地址或地址基值。其中: 1A) 程序计数器 PC 用来存放下一条要执行的指令地址, 因而它控制着程序的执行顺序。在顺序执行指令的条件下, 每取出指令的一个字节, PC 的内容自动加 1。当程序发生转移时, 就必须把新的指令地址(目标地址)装入 PC ,这通常由转移指令来实现。 B) 堆栈指示器 SP 用来存放栈顶地址。堆栈是存储器中的一个特定区域。它按“后进先出”方式工作, 当新的数据压入堆栈时, 栈中原存信息不变, 只改变栈顶位置, 当数据从栈弹出时, 弹出的是栈顶位置的数据, 弹出后自动调正栈顶位置。也就是说, 数据在进行压栈、出栈操作时, 总是在栈顶进行。堆栈一旦初始化( 即确定了栈底在内存中的位置)后, SP 的内容(即栈顶位置)使由 CPU 自动管理。 C) 标志寄存器也称程序状态字( PSW ) 寄存器, 用来存放算术、逻辑运算指令执行后的结果特征, 如结果为 0时, 产生进位或溢出标志等。 定时与