处理器CPU的架构

外部結構:引腳-總線

總線:

1)16條數據總線:傳送信息

2)20條地址總線:傳送地址碼

3)16條控制總線:傳送控制信號

內部結構:

工作寄存器:暫存尋址信息與計算過程中間結果,數據寄存器、地址寄存器

算數邏輯運算單元ALU:運算核心完成所有運算操作

控制器:指揮中心,完成指令的讀入、寄存和譯碼產生控制序列

包括部件:程序計數器,指令寄存器,指令譯碼器,控制邏輯部件,微處理器狀態字,堆棧指針

I/O控制邏輯:處理I/O操作

 

處理器的功能結構:

執行單元EU

總線接口單元BIU

 

執行單元EU:執行指令規定操作,主要部件:算術邏輯單元ALU,暫存器,EU控制器,微處理器狀態字PSW,通用寄存器組。

總線藉口單元BIU:主要完成CPU與存儲區I/O設備之間信息傳遞,主要:算術邏輯運算單元ALU,段寄存器,指令指針IP,內部寄存器,指令隊列寄存器和總線控制電路,

 

 

 

微處理器的寄存器組織

通用寄存器:數據寄存器(AX、BX、CX、DX),地址寄存器(SI、DI、SP、BP)

段寄存器:代碼段寄存器CX,數據段寄存器DX,附加段寄存器ES,堆棧段寄存器SS

控制寄存器:指令指針IP,微處理器狀態字PSW

 

 

 

 

 

通用寄存器:

4個16位數據寄存器

AX累加器AHAL

BX基址寄存器常作為地址寄存器

CX計數寄存器,循環的計數寄存器

DX用於寄存數據,在I/O指令中DX用於表示端口地址。

4個16位地址指針/變址寄存器

變址寄存器SI源操作Source index數段內偏移地址

變址寄存器DI目的操作數destination index

堆棧寄存器SP保存堆棧段的段內偏移地址stack pointer

基址指針BP默認段地址SS,指定段內偏移地址base pointer

 

段寄存器:

代碼段寄存器CS:

數據段寄存器DS:

附加段寄存器ES:

堆棧段寄存器SS:

 

控制寄存器2個:

指令指針IP

微處理器狀態字PSW:

16位寄存器9個標誌位:

CF進位標誌

PF奇偶標誌

AF輔助進位標誌

ZF零標誌

SF符號標誌

OF溢出標誌

 

 

 

總線:計算機系統模塊之間傳輸數據、地址和控制信息的公共通道。

優點: 簡化軟硬件設計

簡化系統結構

易於系統擴展

便於系統更新

便於調試和 維修

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