2024年3月18日发(作者：义方)
CPU组成
中央处理单元（Central Processing Unit；CPU)，亦称微处理器(Micro Processor Unit）,由运算器
与控制器组成,其内部结构分为控制单元（Control Unit；CU)、逻辑单元(Arithmetic Logic Unit；ALU)、
存储单元（Memory Unit；MU）三部分,各部件相互协调，进行分析、判断、运算并控制计算机各组件工
作。
一、 内核
运算器
运算器是计算机的处理中心,主要由算术逻辑单元（Arithmetic and Logic Unit；ALU）、浮点运算单
元（Floating Point Unit；FPU）、通用寄存器和状态寄存器组成.
算术逻辑单元主要完成二进制数据的定点算术运算（加减乘除）、逻辑运算（与或非异或）及各种移位
操作.
浮点运算单元主要负责浮点运算和高精度整数运算。
通用寄存器用来保存参加运算的操作数和运算的中间结果。
状态寄存器在不同机器中有不同规定，程序中,状态位通常作为转移指令的判断条件。
控制器
控制器是计算机的控制中心，决定了计算机运行过程的自动化。它不仅要保证程序的正确执行，而且
要能够处理异常事件。控制器一般包括指令控制器、时序控制器、总线控制器、中断控制器等几个部分.
1
1) 指令控制器完成取指令、分析指令和执行指令的操作。
2) 时序控制器要为每条指令按时间顺序提供应有的控制信号。
时序控制器包括时钟发生器和倍频定义单元,其中时钟发生器由石英晶体振荡器发出稳定的脉冲信号，
即CPU的主频;而倍频定义单元则定义CPU主频是存储器频率(总线频率)的几倍。
一般时钟脉冲就是最基本时序信号，是整个机器的时间基准，称为主频。执行一条指令所需时间叫做
一个指令周期，不同指令的周期有可能不同。一般为便于控制，根据指令的操作性质和控制性质不同，会
把指令周期划分为几个不同的阶段，每个阶段就是一个CPU周期。早期，CPU同内存速度差异不大,所以
CPU周期通常和存储器存取周期相同。后来,随着CPU的发展，速度远高于存储器，于是常将CPU周期
定义为存储器存取周期的几分之一。
3) 总线控制器是为多个功能部件服务的信息通路的控制电路。
就CPU而言一般分为内部总线和CPU对外联系的外部总线，外部总线又叫系统总线、前端总线（FSB)
等，包括地址总线、数据总线、控制总线等。
4) 中断控制器指计算机由于异常事件，或随机发生需立即外理事件，引起CPU暂时停止当前程序
执行,转向另一服务程序以处理当前事件，处理完成后返回原始程序的过程.
由机器内部产生的中断，称做陷阱（内部中断)，由外部设备引起的中断叫外部中断。
二、 外核
1. 解码器(Decode Unit）
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2024年3月18日发(作者：义方)
CPU组成
中央处理单元（Central Processing Unit；CPU)，亦称微处理器(Micro Processor Unit）,由运算器
与控制器组成,其内部结构分为控制单元（Control Unit；CU)、逻辑单元(Arithmetic Logic Unit；ALU)、
存储单元（Memory Unit；MU）三部分,各部件相互协调，进行分析、判断、运算并控制计算机各组件工
作。
一、 内核
运算器
运算器是计算机的处理中心,主要由算术逻辑单元（Arithmetic and Logic Unit；ALU）、浮点运算单
元（Floating Point Unit；FPU）、通用寄存器和状态寄存器组成.
算术逻辑单元主要完成二进制数据的定点算术运算（加减乘除）、逻辑运算（与或非异或）及各种移位
操作.
浮点运算单元主要负责浮点运算和高精度整数运算。
通用寄存器用来保存参加运算的操作数和运算的中间结果。
状态寄存器在不同机器中有不同规定，程序中,状态位通常作为转移指令的判断条件。
控制器
控制器是计算机的控制中心，决定了计算机运行过程的自动化。它不仅要保证程序的正确执行，而且
要能够处理异常事件。控制器一般包括指令控制器、时序控制器、总线控制器、中断控制器等几个部分.
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1) 指令控制器完成取指令、分析指令和执行指令的操作。
2) 时序控制器要为每条指令按时间顺序提供应有的控制信号。
时序控制器包括时钟发生器和倍频定义单元,其中时钟发生器由石英晶体振荡器发出稳定的脉冲信号，
即CPU的主频;而倍频定义单元则定义CPU主频是存储器频率(总线频率)的几倍。
一般时钟脉冲就是最基本时序信号，是整个机器的时间基准，称为主频。执行一条指令所需时间叫做
一个指令周期，不同指令的周期有可能不同。一般为便于控制，根据指令的操作性质和控制性质不同，会
把指令周期划分为几个不同的阶段，每个阶段就是一个CPU周期。早期，CPU同内存速度差异不大,所以
CPU周期通常和存储器存取周期相同。后来,随着CPU的发展，速度远高于存储器，于是常将CPU周期
定义为存储器存取周期的几分之一。
3) 总线控制器是为多个功能部件服务的信息通路的控制电路。
就CPU而言一般分为内部总线和CPU对外联系的外部总线，外部总线又叫系统总线、前端总线（FSB)
等，包括地址总线、数据总线、控制总线等。
4) 中断控制器指计算机由于异常事件，或随机发生需立即外理事件，引起CPU暂时停止当前程序
执行,转向另一服务程序以处理当前事件，处理完成后返回原始程序的过程.
由机器内部产生的中断，称做陷阱（内部中断)，由外部设备引起的中断叫外部中断。
二、 外核
1. 解码器(Decode Unit）
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