一、现代计算机的结构

1. 运算器的基本组成

运算器：用于实现算术运算（如：加减乘除）、逻辑运算（如：与或非）

ACC：累加器，用于存放操作数，或运算结果。
MQ：乘商寄存器，在乘、除运算时，用于存放操作数或运算结果。
X：通用的操作数寄存器，用于存放操作数
ALU：算术逻辑单元，通过内部复杂的电路实现算数运算、逻辑运算。

2. 控制器的基本组成

CU（Control Unit）：控制单元，分析指令，给出控制信号。
IR（Instruction Register）：指令寄存器，存放当前执行的指令。
PC（Program Counter）：程序计数器，存放下一条指令地址，有自动加1功能。

二、CPU 的功能

指令控制。完成取指令、分析指令和执行指令的操作，即程序的顺序控制。
操作控制。一条指令的功能往往是由若干操作信号的组合来实现的。CPU管理并产生由内存取出的每条指令的操作信号，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。对各种操作加以时间上的控制。时间控制要为每条指令按时间顺序提供应有的控制信号。
数据加工。对数据进行算术和逻辑运算。
中断处理。对计算机运行过程中出现的异常情况和特殊请求进行处理。

1. 运算器的基本结构

算术逻辑单元：主要功能是进行算术/逻辑运算。
通用寄存器组：如AX、BX、CX、DX、SP等，用于存放操作数（包括源操作数、目的操作数及中间结果）和各种地址信息等。SP是堆栈指针，用于指示栈顶的地址。
暂存寄存器：用于暂存从主存读来的数据，这个数据不能存放在通用寄存器中，否则会破坏其原有内容。如：两个操作数分别来自主存和 R 0 R_0 R0，最后结果存回 R 0 R_0 R0，那么从主存中取来的操作数直接放入暂存器，就不会破坏运算前 R 0 R_0 R0的内容。
累加寄存器：它是一个通用寄存器，用于暂时存放 ALU运算的结果信息，用于实现加法运算。
程序状态字寄存器（PSW）：保留由算术逻辑运算指令或测试指令的结果而建立的各种状态信息，如**溢出标志（OP）、符号标志（SF）、零标志（ZF）、进位标志（CF）**等。PSW中的这些位参与并决定微操作的形成。
移位器：对运算结果进行移位运算。
计数器：控制乘除运算的操作步数。

2. 控制器的基本结构

程序计数器：用于指出下一条指令在主存中的存放地址。CPU就是根据PC的内容去主存中取指令的。因程序中指令（通常）是顺序执行的，所以PC有自增功能。【PC 在取指阶段结束后自动加一】
指令寄存器：用于保存当前正在执行的那条指令。
指令译码器：仅对操作码字段进行译码，向控制器提供特定的操作信号。
微操作信号发生器：根据 IR 的内容（指令）、PSW 的内容（状态信息）及时序信号，产生控制整个计算机系统所需的各种控制信号，其结构有组合逻辑型和存储逻辑型两种。
时序系统：用于产生各种时序信号，它们都是由统一时钟（CLOCK）分频得到。
存储器地址寄存器：用于存放所要访问的主存单元的地址。
存储器数据寄存器：用于存放向主存写入的信息或从主存中读出的信息。

上图是CPU内部单总线方式：将所有寄存器的输入端和输出端都连接到一条公共的通路上。结构简单，容易实现，但数据传输存在较多冲突的现象，性能较低。

3. CPU 的基本结构

总结

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