首 页文档资料下载资料维修视频包年699元
请登录  |  免费注册
当前位置:精通维修下载 > 文档资料 > 电子技术 > 单片机
浅谈微处理器和存储器的基本结构和工作原理
来源:本站整理  作者:佚名  2012-06-12 06:52:11



二、微处理器(CPU)

微处理器一般都由一片超大规模集成电路组成。它主要包括运算部分、控制部分及寄存器等,担负着微型计算机各功能部件的控制任务,完成规定的运算和操作。因此,它是整个微型计算机的核心。

 

1.微处理器( CPU)的基本结构

 

图2是微处理器内部结构框图,对各部分简述如下:

 

 

( 1) 运算部分

运算部分由算述逻辑单元(ALU)、累加器、标志寄存器等组成。ALU 的核心部分是一个加法器,运算结果通过内部数据 I2C 总线送累加器,或者送往有关寄存器及内存单元、输出设备等。ALU 的运算,除包括加、减、乘、除的算术运算外,还可以进行逻辑运算(与、或、非运算等)。

 

累加器能从内部数据I2C总线接收数据,也可向数据I2C总线发送数据,或将数据锁存起来,供ALU使用。

 

标志寄存器用于存放运算结果特征标志。如运算结果产生进位,则进位标志置 l,否则置 0;运算结果为零,则零标志置 1,不为零时置 0。

 

( 2) 控制部分

控制部分主要包括:指令寄存器、指令译码器、控制单元 PLA(含定时和时序信号)。它是产生各种时序与控制信号的部件。

 

指令寄存器的作用是暂时存放从内存中取出的计算机将要执行的指令。指令以二进制代码形式,按一定的顺序事先存放在内存单元里,执行时逐条取出送往指令寄存器。指令译码器将二进制代码的指令翻译成相应的操作信号。控制单元 PLA 根据指令译码后的结果产生各种相应的时序和控制电位,送往计算机的有关部件,以控制各部件按指令的要求完成相应的操作功能。

 

( 3) 各类寄存器

包括通用和专用寄存器,地址寄存器、数据寄存器等。通用寄存器(如数据寄存器)主要用来存放参加运算的数据和中间结果。

 

专用寄存器,如程序计数器,用于存放程序在内存中的地址;堆栈指针 S,用来指示堆栈的栈顶地址,使某部件中断前后工作有条不紊。

 

2. CPU的简单工作过程

 

尽管 CPU 可实现各种复杂的功能,但归根到底,其工作过程就是反复地取指令、分析指令和执行指令的过程。

 

( 1)取指令

CPU 根据程序计数器 PC 所指示的地址,从内存中取出指令送往指令寄存器。

 

( 2) 分析指令

CPU 将指令从指令寄存器送往指令译码器进行功能译码,确定应进行的操作。

 

( 3) 执行指令

CPU 通过控制单元 PLA,向各功能部件发出相应的控制信号,以执行指令规定的操作。然后PC 自动加 1,指向下一条指令的地址,经地址寄存器,到存储器中取出下一条指令,取出的新指令经数据寄存器,再送往指令寄存器,为执行下一条指令作好准备。

 

上一页  [1] [2] [3]  下一页

关键词:

文章评论评论内容只代表网友观点,与本站立场无关!

   评论摘要(共 0 条,得分 0 分,平均 0 分)
Copyright © 2007-2017 down.gzweix.Com. All Rights Reserved .
页面执行时间:58,671.88000 毫秒