1.1计算机组成结构:CPU组成、冯·诺依曼结构与哈佛结构、嵌入式芯片术语

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1.1计算机组成结构:CPU组成、冯·诺依曼结构与哈佛结构、嵌入式芯片术语

2023-02-02 06:22| 来源: 网络整理| 查看: 265

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计算机组成结构

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CPU组成

CPU分成两个部分,包括运算器和控制器。 CPU是计算机中核心的一个部分,CPU是中央处理单元的简称,它会控制整个计算机的运行,并且可以执行计算机的最基本的功能,就是运算。

因此,针对其运算和控制功能可以分为两个大部分:运算器和控制器。

运算器 ① 算数逻辑单元ALU:数据的算术运算和逻辑运算② 累加寄存器AC:通用寄存器,为ALU提供一个工作区,用来暂存数据③ 数据缓冲寄存器DR:写内存时,暂存指令或数据④ 状态条件寄存器PSW:也叫条件状态字,里面的每个比特位由特殊的含义,用来存状态标志与控制标志(争议:也有将其归为控制器的)

例如:2+3+5 计算机的算术运算和逻辑运算由算数逻辑单元ALU去执行,由于是多个运算符,不可能一次执行完,因此先算2+3=5,这个时候需要累加寄存器AC来暂时存储当前的结果3,然后再去执行下一个运算,5+5=10,得出的最终结果可能需要和内存进行交互,往内存进行读写的时候,需要做数据缓存,这种写内存时暂存的部分叫做数据缓冲寄存器DR

状态条件寄存器PSW,比如数学的进位、借位就需要一个状态去判断,状态就会存在这里,如5+5=10需要进位

控制器

主要是为了处理计算机当中指令执行的控制过程,针对指令而言,在计算机中的存储依然是01这种二进制的方式进行存储的,这种方式存下来之后,我们需要读取相应的数据内容,相应的指令内容,了解到这条指令是干什么的,然后再去执行。 这个过程当中,首先需要找到这条指令,在查找指令的过程中,是通过指令的地址进行查找

① 程序计数器PC:存储下一条要执行指令的地址,在查找指令的过程中,是通过指令的地址进行查找。(✨考试出现较多)② 指令寄存器IR:存储及将执行的指令,指令是以01这种二进制的方式进行存储,它不存储指令地址③ 指令译码器ID:对指令中的操作码字段进行解释分析④ 时序部件:提供时序控制信号

例如:计算机执行程序时,在一个指令周期的过程中,为了能够从内存中读取操作码,首先需要将程序计数器PC的内容送到地址总线上。

存储指令地址的是程序计数器PC,针对PC而言,常见的是PC



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