中央处理器的功能(中央处理器)
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中央处理器由运算器、控制器和寄存器组成。
1、运算器
运算器也称算数逻辑单元(arithmetic and logic unit,ALU),是进行算数运算和逻辑运算的部件,在控制器的控制下,对取自内存储器的数据进行算术运算或逻辑运算,并将运算的结果送到内存储器。
2、控制器
控制器的功能是控制、指挥计算机各部件的工作,并对输入输出设备进行监控,使计算机自动地执行程序。计算机在工作时,控制器首先从内存储器中按顺序取出一条指令,并对该指令进行译码分析,根据指令的功能向相关部件发出操作命令,使这些部件执行该命令所规定的任务,执行之后再取出第二条指令进行分析执行。如此反复,直到所有指令都执行完成。
3、寄存器
寄存器(register)是CPU内部用来存放数据的一些小型的存储区域,用来暂时存放参与运算的数据以及运算结果。寄存器由电子线路组成,存取速度非常快,与CPU的速度相当,寄存器的成本较高,因而数量较少。CPU内部的寄存器类型有指令寄存器、程序计数器、数据寄存器、地址寄存器以及状态寄存器等。
扩展资料
CPU的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(AX、BX、CX、DX)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通用寄存器之后,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。
定时与控制逻辑是微处理器的核心部件,负责对全机进行控制,包括从存储器中取指令,分析指令(即指令译码)确定指令操作和操作数地址,取操作数、执行指令规定的操作,送运算结果到存储器或I/O端口等。它还向微机的其它各部件发出相应的控制信号,使CPU内、外各部件间协调工作。
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