CPU構成



答案應該是累加寄存器,用來暫時存放算術邏輯運算部件ALU運算的結果信息。程序計數器(PC)是下一條指令地址的地方,計算之前就要用到。指令寄存器(IR)保存當前正在執行的一條指令。地址寄存器(AR)用來保存當前CPU所要訪問的內存單元的地址。


  CPU中的程序計數器PC用於保存要執行的指令的地址,訪問內存時,需先將內存地址送入存儲器地址寄存器MAR中,向內存寫入數據時,待寫入的數據要先放入數據寄存器MUR。程序中的指令一般放在內存中,要執行時,首先要訪問內存取得指令並保存在指令寄存器IR中。


  計算機中指令的執行過程一般分為取指令、分析指令並獲取操作數、運算和傳送結果等階段,每條指令被執行時都要經過這幾個階段。若CPU要執行的指令為:MOV  RO,# I00(即將數值100傳送到寄存器R0中),則CPU首先要完成的操作是將要執行的指令的地址送入程序計數器PC,訪問內存以獲取指令。


程序被加載到內存后開始運行,當CPU執行一條指令時,先把它從內存儲器取到緩沖寄存器DR中,再送入IR暫存,指令譯碼器根據IR的內容產生各種微操作指令,控制其他的組成部件工作,完成所需的功能。
程序計數器(PC)具有寄存信息和計數兩種功能,又稱為指令計數器。程序的執行分兩種情況,一是順序執行,二是轉移執行。在程序開始執行前,將程序的起始地址送入PC,該地址在程序加載到內存時確定,因此PC的內容即是程序第一條指令的地址。執行指令時,CPU將自動修改PC的內容,以便使其保持的總是將要執行的下一條指令的地址。由於大多數指令都是按順序來執行的。所以修改的過程通常只是簡單地對PC加1。當遇到轉移指令時,后繼指令的地址根據當前指令的地址加上一個向前或向后轉移的位移量得到,或者根據轉移指令給出的直接轉移地址得到。


CPU中的控制器決定計算機運行過程的自動化


CPU產生每條指令的操作信號並將操作信號送往相應的部件進行控制


  CPU是計算機的控制中心,主要由運算器、控制器、寄存器組和內部總線等部件組成,控制器由程序計數器、指令寄存器、指令譯碼器、時序產生器和操作控制器組成,它是發布命令的“決策機構”,即完成協調和指揮整個計算機系統的操作。它的主要功能有:從內存中取出一條指令,並指出下一條指令在內存中的位置;對指令進行譯碼或測試,並產生相應的操作控制信號,以便啟動規定的動作;指揮並控制CPU、內存和輸入輸出設備之間數據的流動。


  寄存器是CPU中的一個重要組成部分,它是CPU內部的臨時存儲單元。寄存器既可以用來存放數據和地址,也可以存放控制信息或CPU工作時的狀態。在CPU中增加寄存器的數量,可以使CPU把執行程序時所需的數據盡可能地放在寄存器件中,從而減少訪問內存的次數,提高其運行速度。但是,寄存器的數目也不能太多,除了增加成本外,由於寄存器地址編碼增加也會相對增加指令的長度。CPU中的寄存器通常分為存放數據的寄存器、存放地址的寄存器、存放控制信息的寄存器、存放狀態信息的寄存器和其他寄存器等類型。


  程序計數器用於存放指令的地址。令當程序順序執行時,每取出一條指令,PC內容自動增加一個值,指向下一條要取的指令。當程序出現轉移時,則將轉移地址送入PC,然后由PC指向新的程序地址。


  程序狀態寄存器用於記錄運算中產生的標志信息,典型的標志為有進位標志位、零標志位、符號標志位、溢出標志位和奇偶標志等。


  地址寄存器包括程序計數器、堆棧指示器、變址寄存器和段地址寄存器等,用於記錄各種內存地址。


  累加寄存器是一個數據寄存器,在運算過程中暫時存放被操作數和中間運算結果,累加器不能用於長時間地保存一個數據。


程序計數器是用於存放下一條指令所在單元的地址的地方。在程序執行前,必須將程序的起始地址,即程序的一條指令所在的內存單元地址送入程序計數器,當執行指令時,CPU將自動修改程序計數器的內容,即每執行一條指令程序計數器增加一個量,使其指向下一個待指向的指令。程序的轉移等操作也是通過該寄存器來實現的。


地址寄存器一般用來保存當前CPU所訪問的內存單元的地址,以方便對內存的讀寫操作。


累加器是專門存放算術或邏輯運算的一個操作數和運算結果的寄存器


ALU是CPU的執行單元,主要負責運算工作。

 


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