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第五章 中央处理器

news 来源：原创 2025/6/27 6:53:07

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5.1 CPU的功能和基本构造

5.1.1 CPU的基本功能

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5.1.2 CPU的基本结构

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1.运算器

算术逻辑单元ALU
累加寄存器ACC
程序字状态寄存器PSW
计数器CT
暂存寄存器
通用寄存器组
移位器

通用寄存器供用户自由编程，可以存放数据和地址。而指令寄存器是专门用于存放指令的专用寄存器，
不能由通用寄存器代替。

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2.控制器

程序计数器PC:存放下一条指令在主存中的地址，具有自增功能。
指令寄存器IR：存放当前正在执行的指令。
指令译码器
存储器地址寄存器MAR
存储器数据寄存器MDR
时序系统
微操作信号发生器

条件转移指令执行时，需要对标志寄存器的内容进行测试，判断是否满足转移条件。
转移指令时，需要判断转移是否成功，若成功则PC修改为转移指令的目标地址，
否则下一条指令的地址仍然为PC自增后的地址。指令包括操作码字段和地址码字段，但指令译码器仅对操作码字段进行译码，借以确定指令的操作功能。

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注意：CPU内部寄存器大致可分为两类：一类是用户可见的寄存器，可对这类寄存器编程，如通用寄存器组、
程序状态字寄存器；另一类是用户不可见的寄存器，对用户是透明的，不可对这类寄存器编程，
如存储器地址寄存器MAR、存储器数据寄存器MDR、指令寄存器IR。

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5.2 指令执行过程

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5.2.1 指令周期

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5.2.2 指令周期的数据流

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1.取指周期

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2.间址周期

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间址周期的作用是取操作数的有效地址，因此间址周期结束后，MDR的内容为操作数地址。

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