Question

微处理器指的是什么？

Answer 1

微处理器，即CPU(Central Processing Unit，中央处理单元，又称微处理器)是指由一片或几片大规模集成电路组成的具有运算器和控制器功能的中央处理机部件，它是计算机系统的核心或“大脑”，支配整个计算机系统工作。

微处理器最基本的功能结构包括：运算器、控制器、寄存器组及内部总线。图给出的是某8位微处理器的内部结构图，它包括：运算器、寄存器组(其中包括：累加器、状态寄存器、程序计数器和其他功能的寄存器组)、指令寄存译码器、地址寄存器、数据缓冲器、内部数据总线、外部引线(包括：地址信号线、数据信号线、控制/状态信号线)等。各部分在微处理器中起着不同的作用：

(1)运算器：是执行运算的部件，在控制信号作用下可完成加、减、乘、除、与、或、非、异或以及移位等工作，故又称为算术逻辑单元。

(2)寄存器组：用了加快运算和处理速度、暂存参加运算的数据或运算的中间结果，是微处理器中十分重要的部分。寄存器组中包括：

1)累加器：是通用寄存器中的一个。通常微处理器中至少包含一个累加器，它的功能比其他寄存器多。

2)状态寄存器：是寄存器组中的一个。专用于记录微处理器运行的某种重要状态，程序可以根据其提供的状态，来控制CPU的运行。

3)程序计数器：是加一计数器，每提供一个地址后自动加一，指向下一步要执行指令所在存储单元的地址。8位机为16位加一计数器，可提供65536(=0～FFFFH)个地址，硬件决定上电或复位时的初值状态。程序计数器是专为处理器提供的，用户无法通过指令访问它。其内容可以通过内部数据总线得到修改。

4)其他功能的寄存器组

(3)内部数据总线：它是微处理器内部各部分之间的数据传输通道，且为双向的。其总线的宽度决定微处理器内部数据传输的位数。

(4)指令寄存译码器：它由指令寄存器(IR)、指令译码器(ID)和控制逻辑(PLA)组成，是整个微处理器的控制指挥中心。CPU通过总线将外部存储器中的指令取入，并暂存在IR中。对IR中的指令进行分析解释，通过控制逻辑(PLA)产生相应的控制信号，来协调整个计算机有序地工作。

• 对CPU内部：控制着各部分的工作。

• 对CPU外部．摔制CPU对外部读操作或写操作．对存储器操作或对I/O接口操作等。

(5)地址寄存器：用于寄存CPU要向外部发出的地址，其内容来源可以是程序计数器，也可以是内部总线。通过它将地址输出给CPU以外的存储器或I/O接口。

(6)数据缓冲器：起到CPU内、外传输数据的缓冲作用，只有CPU允许数据传输时，该缓冲器的门才会打开。对于8位机它是8位的，对于16位机为16位。

(7)数据信号线(DB)：CPU与存储器或I/O接口之间传输数据的通道，其宽度决定CPU与外部存储器或I/O接口传输数据的位数。

(8)地址信号线(AB)：是CPU提供地址信息的通道，其宽度决定CPU对外的寻址范围。

(9)控N/状态信号线：用于传输控制或状态信号的通道，如提供读信号、写信号、存储器选通信号、I/O接口选通信号等，也可以接收时钟信号等。

随着技术的发展，微处理器功能的增强，微处理器的内部除了上述基本部分，还会增加存储器管理部件、高速缓存部件等。