cpu由什么组成为什么要这样设计 cpu由什么组成

鲍信善
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解答:

1、 cpu的组成

2、 寄存器,用于临时存储诸如指令数据的处理对象;

3、 控制器读取指令、数据等。在内存中放入寄存器;

4、 算术单元负责计算从存储器读入寄存器的数据;

5、 Clock,负责发出CPU开始计时的时钟信号。

6、 补充

7、 算术单元是计算机中执行各种算术和逻辑运算的组件。算术单元也叫算术逻辑单元。当计算机运行时,运算器的操作和操作类型由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器;处理后的结果数据通常被发送回存储器或暂时存储在运算单元中。它与控制单元一起构成了CPU的核心部分。运算器的主要功能是实现算术运算和逻辑运算。

8、 控制器是计算机的命令中心,由程序计数器、指令寄存器、指令解码器、定时发生器和运算控制器组成。它的功能是根据预设改变主电路或控制电路。控制器负责整个机器的控制。它从存储器中逐个取出指令,经解码分析后向整机发出取指令、执行指令、存储指令等控制命令,以保证正确完成CPU要求的功能。

9、 操作原理

10、 IF(取指令),即从主存中取出一条指令到指令寄存器的过程。计数器中的值,用来指示当前指令在主存中的位置。提取指令时,PC中的值将根据指令字长度自动增加。

11、 指令解码阶段(ID),指令解码器在取出指令后,按照预定的指令格式对取出的指令进行拆分和解释,识别不同的指令类别和各种获取操作数的方法。现代CISC处理器将并行速率和效率分割开来。

12、 执行阶段(EX,execute),具体实现指令的功能。连接CPU的不同部分来执行所需的操作。

13、 内存访问级(MEM),根据指令访问主内存并读取操作数。CPU获取操作数在主存中的地址,并从主存中读取操作数进行运算。如果有些指令不需要访问主存,可以跳过这个阶段。

14、 回写阶段(WB,Write back)作为最后一个阶段,将指令执行阶段的运行结果数据回写到某种存储形式。

15、 结果通常被写入CPU的内部寄存器,以便后续指令快速访问。许多指令还会改变程序状态字寄存器中标志位的状态,这些标志位标记不同的运算结果,可以用来影响程序的动作。

16、 指令执行后,结果数据被写回,如果没有意外事件(如结果溢出等。),计算机会从程序计数器中获取下一条指令的地址并开始新的循环,下一条指令会在下一个指令循环中顺序取出。

希望通过这篇文章能帮到你,文章到此讲解结束。

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