第5章中央处理器5.1CPU的功能和组成5.2指令周期5.3时序产生器和控制方式5.4微程序控制器5.5微程序设计技术5.6硬布线控制器5.7传统CPU5.8流水CPU5.9RISCCPU5.10多媒体CPU5.11CPU性能评价第5章中央处理器学习要点：理解：掌握：中央处理器组成及其功能，控制方式及时序控制，控制器组成及CPU控制流程，微程序控制器及微程序设计技术。数据通路，组合逻辑控制器和PLA控制器，流水线处理机的基本机理及工作过程。5.1CPU的功能和组成当代主流计算机所遵循的仍然是冯.诺依曼的“存储程序、程序控制”思想。存储程序是指人们必须事先把计算机的执行步骤序列（即程序）及运行中所需的数据，通过一定方式输入并存储在计算机的存储器中。程序控制是指计算机运行时能自动地逐一取出程序中一条条指令，加以分析并执行规定的操作。程序告诉计算机：应该逐步执行什么操作；在什么地方找到用来操作的数据，结果存到何处等。中央处理器是控制计算机自动完成取出指令和执行指令任务的部件，它是计算机的核心部件，通常简称为CPU（CentralProcessingUnit）。一、CPU的功能★指令控制保证机器按程序规定的顺序取出执行★操作控制CPU产生每条指令所对应的操作信号，并把各种操作信号送往相应的部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作。★时间控制对各种操作的实施时间进行定时★数据加工对数据进行算术运算和逻辑运算处理★处理中断对机器运行过程中出现的异常情况进行处理PCIRACCU时钟ALUMDRMAR………控制信号标志控制信号C0C1C2C3C4取指周期ADD@XMDRPCMARIRCUPCIRACCU时钟ALUMDRMAR………控制信号标志控制信号C1C2C5ADD@X执行周期C7C6MARACALUMDRMDR…控制信号C8二、CPU的基本组成控制器：完成对整个计算机系统操作的协调与指挥。（1）控制机器从内存中取出一条指令，并指出下一条指令在内存中的位置；（2）对指令进行译码，并产生相应的操作控制信号，送往相应的部件，启动规定的动作；（3）指挥并控制CPU、内存与输入/输出（I/O）设备之间数据流动的方向。运算器：数据加工处理部件，所进行的全部操作由控制器发出的控制信号指挥（1）执行所有的算术运算；（2）执行所有的逻辑运算，并进行逻辑测试。取指令分析指令执行指令，发出各种操作命令控制程序输入及结果的输出总线管理处理异常情况和特殊请求在程序运行时，计算机系统是在控制器的统一协调下进行工作的。计算机执行的指令序列称之为指令流(InstructionStream)；根据指令要求依次访问的数...
