《计算机组成原理》课程教学资源（PPT课件）第六章 中央处理部件（CPU）

(CPU)第六章中央处理部件(CPU)是计算机系中央处理部件统的核心部件。包括运算器和控制器两大部分。本章重点讨论控制器。说明在计算机的运行过程中个各硬部件的作用。掌握控制器的工作过程及实现原理

中央处理部件（CPU）是计算机系 统的核心部件，包括运算器和控制器两 大部分。 本章重点讨论控制器，说明在计算 机的运行过程中个各硬部件的作用，掌 握控制器的工作过程及实现原理。 第六章 中央处理部件(CPU)

计算机进行信息处理分为两步：1.将程序和数据存入存储器2.从“程序入口”一第一条指令的地址开始执行程序。计算机中一般用ROM存放固定程序，加电时产生复位（RESET)信号，并从固定程序入口开始运行。当前执行的指令地址（或下一条指令地址放在程序计数器(PC)中，开机时，利用复位信号给PC置初值，计算机工作过程：加电--产生复位信号-执行程序-停机-停电

计算机进行信息处理分为两步: 1.将程序和数据存入存储器. 2.从“程序入口”—第一条指令的地址开 始执行程序。 计算机中一般用ROM存放固定程序,加电 时产生复位(RESET)信号,并从固定程序入 口开始运行。 当前执行的指令地址(或下一条指令地址) 放在程序计数器(PC)中，开机时,利用复 位信号给PC置初值. 计算机工作过程: 加电-产生复位信号-执行程序-停机-停电

6.O CPU的功能与组成CPU的功能CPU 的组织

6.0 CPU的功能与组成 一、 CPU的功能 二 CPU 的组织

CPU的功能计算机的工作过程可归结为连续自动的取指令和执行指令的过程。完成这项工作的主要部件为CPU。具体功能如下1.指令控制控制计算机按顺序执行指令控制微操作信号的产生、传送2.操作控制对各种操作实施时间上的控制3.时间控制4.数据加工对数据进行算术、逻辑运算

计算机的工作过程可归结为 连续自动的 取指令和执行指令的过程。 完成这项工作的主要部件为CPU ，具体 功能如下 1.指令控制 2.操作控制 3.时间控制 4.数据加工 控制计算机按顺序执行指令 对各种操作实施时间上的控制 控制微操作信号的产生、传送 对数椐进行算术、逻辑运算 一、 CPU的功能

CPU的组织运算器控制器寄存器CPU内部数据通路

二 ＣＰＵ的组织 • 运算器 • 控制器 • 寄存器 • CPU内部数据通路

运算器主要的信息处理部件，其结构和原理已在第四章详述

运算器 主要的信息处理部件，其结 构和原理已在第四章详述

控制器控制器的任务控制器的分类操作控制执行指令的微观过程就是完成一个相应微操作序列。这些微操作信号的产生，组合，传送和管理，完全由CPU指挥和控制，从而协调各个功能部件按指令的要求完成任务

控制器的任务 控制器的分类 控制器 操作控制 执行指令的微观过程就是完成一 个相应微操作序列，这些微操作信号的 产生，组合，传送和管理，完全由CPU 指挥和控制，从而协调各个功能部件按 指令的要求完成任务

控制器的任务计算机的工作过程表现为执行指令序列。指令的读取与执行表现为信息的传递相应的形成两大信息流：控制流与数据流控制器的任务是产生作为控制流的微操作命令序列，去控制指令功能所要求的数据传递在数据传递到运算部件时完成处理

控制器的任务 计算机的工作过程表现为执行指令序列。 指令的读取与执行表现为信息的传递. 相应的形成两大信息流： 控制流与数据流， 控制器的任务是产生作为控制流的微操作命 令序列，去控制指令功能所要求的数据传递， 在数据传递到运算部件时完成处理

微操作命令微操作命令是最基本的操作命令，如开门/关门电平，多路选择，定时脉冲等。（如周产生微操作命令的基本依据是时间期节拍，脉冲等时序信号）。指令代码（如操作码，寻址方式，寄存器号），状态（如CPU内部的程序状态字，控制外部设备时需要考虑的外设状态），外部请求（如控制台请求，外部中断请求，DMA请求）等。这些信息或作为逻辑变量，经组合逻辑电路产生微操作命令序列或形成相应的微程序地址，通过微程序中的微指令直接产生微操作命令序列

微操作命令 微操作命令是最基本的操作命令，如开门/关门 电平，多路选择，定时脉冲等。 产生微操作命令的基本依据是时间（如周 期节拍，脉冲等时序信号），指令代码（如 操 作码，寻址方式，寄存器号），状态（如 CPU 内部的程序状态字，控制外部设备时需要考虑 的外设状态），外部请求（如 控制台请求，外 部中断请求，DMA请求）等。这些信息或作为逻 辑变量，经组合逻辑电路产生微操作命令序列， 或形成相应的微程序地址，通过微程序中的微 指令直接产生微操作命令序列

控制器的分类：按照微命令的形成方法控制器可分为组合逻辑控制器微操作命令是由逻辑电路形成的逻辑电路之间的关系是固定的微程序控制器微操作命令是由微程序形成的可通过改变控制存储器的内容，实现不同的指令系统

控制器的分类： 按照微命令的形成方法控制器可分为： 组合逻辑控制器 微操作命令是由逻辑电路形成的， 逻辑电路之间的关系是固定的 微程序控制器 微操作命令是由微程序形成的， 可通过改变控制存储器的内容，实现 不同的指令系统