目录
一. CPU结构
1、CPU功能
2、CPU寄存器
)1)用户可见寄存器
(2)控制和状态寄存器
3、控制单元和中断系统
二.指令周期
1、指令周期的基本概念
2、CPU周期标志
3、指令周期数据流
(1)获取手指周期数据流
(2)地址周期数据流
(3)执行周期数据流
(4)中断周期数据流
另一方面，取得CPU的构成1、CPU的功能(1)命令
控制器必须具备自动从内存中提取命令的功能
)2)分析指令
分析命令有两个部分。 一种是分析此命令完成什么操作，即控制器需要发出什么操作命令。 其二，分析参与此次操作的操作数的地址，即操作数的有效地址。
(3)命令的执行
执行指令是根据分析指令生成的“操作指令”和“操作数地址”的要求，形成操作控制信号串，通过对运算器、存储器以及I/O设备的操作，执行各指令。
CPU依次执行控制程序(称为3358www.Sina.com/)、产生用于完成各指令的控制指令(称为3358www.Sina.com/)、对各种操作进行时间上的控制(http://)
指令控制
2、CPU的寄存器CPU的寄存器大致分为两种。
类为操作控制，用户可以对这样的寄存器进行编程，通过优化CPU使用这样的寄存器来减少对主存储器的访问次数。
另一个是时间控制，用户不能对这些寄存器进行编程。 它们由控制部件用于控制CPU的运行，由特权操作系统程序使用，以控制程序的运行。
(1)用户可视寄存器数据加工
通用寄存器可以由程序员指定很多功能，可以存储操作数，也可以作为满足某一地址方式所需的寄存器使用。 指定寄存器的间接地址时，也可以在通用寄存器中保存有效地址的地址。
处理中断
数据寄存器用于存储操作数，其位数必须满足许多数据类型的数值范围。
CPU结构图
地址寄存器可以用于存储地址，它本身可以具有通用性，也可以用于特殊的寻址方案。
用户可见寄存器
条件代码是CPU根据运算结果在硬件上设定的位。 将条件代码放入一个或多个寄存器中，即可构成条件代码寄存器。
)2)控制和状态寄存器控制和状态寄存器
ong>存储器地址寄存器，用于存放将被访问的存储单元的地址。MDR：存储器数据寄存器，用于存放欲存入存储器中的数据或最近从存储器中读出的数据。
PC：程序计数器，存放现行指令的地址，通常具有计数功能。当遇到转移类指令时，PC的值可被修改。
IR：指令寄存器，存放当前欲执行的指令。
PSW：程序状态字寄存器，存放条件码和其他状态信息。
在具有中断系统的机器中还有中断标记寄存器。
3、控制单元和中断系统控制单元（CU）是提供完成计算机全部指令操作的微操作命令序列部件。
微操作命令序列的形成方法有两种：一种是组合逻辑设计方法，为硬连线逻辑；另一种是微程序设计方法，为存储逻辑。
二、指令周期 1、指令周期的基本概念CPU每取出并执行一条指令所需的全部时间称为指令周期，也即CPU完成一条指令的时间。
取指阶段完成取指令和分析指令的操作，又称取指周期；执行阶段完成执行指令的操作，又称执行周期。
由于各种指令操作功能不同，因此各种指令的指令周期是不相同的。
具有间接寻址的指令周期 ，就包括 取指周期、 间址周期、 执行周期3个阶段，其中间址周期用于取操作数的有效地址，因此间址周期介于取指周期和执行周期之间。带有中断周期的指令周期：如果有请求，CPU则要进入中断响应阶段，又称中断周期。在此阶段，CPU必须将程序断点保存到存储器中。一个完整的指令周期应包括取值、间址、执行、中断4个子周期。
指令周期的流程
2、CPU 工作周期的标志取指周期是为了取指令，间址周期是为了取有效地址，执行周期是为了取操作数，中断周期是为了保存程序断点。
这4个周期又可称为CPU的工作周期，为了区别它们在CPU内可设置4个标志触发器。
FE、IND、EX、INT分别对应取值、间址、执行、中断4个周期，并以“1”状态表示有效，它们分别由1→FE、1→IND、1→EX、1→INT这4个信号控制。
3、指令周期的数据流 （1）取指周期数据流A、PC中存放现行指令的地址，该地址送到MAR并送至地址总线。
B、然后由控制部件CU向存储器发出读命令，
C、对应MAR所指单元的内容经数据总线送至MDR，再送至IR，并且CU控制PC内容加1，形成下一条指令的地址。
（2）间址周期数据流A、一旦取指周期结束，CU便检查IR中的内容，以确定其是否由间址操作。
B、如果需要间址操作，则MDR中指示形式地址的右N位（记作Ad(MDR)）将被送到MAR，又送至地址总线。
C、此后CU向存储器发出读命令，以获取有效地址并存至MDR。
（3）执行周期的数据流由于不同的指令在执行周期的操作不同，因此无法用统一数据流图表示。
（4）中断周期的数据流A、CU把用于保存程序断点的存储器特殊地址（如栈指针的内容）送往MAR，并送到地址总线上。
B、然后由CU向存储器发写命令，并将PC的内容送到MDR，最终使程序断点经数据总线存入存储器。
C、CU还需将中断服务程序的入口地址送至PC，为下一个指令周期的取指周期做好准备。
计算机组成原理思维导图
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