运算器
(1) 算数逻辑单元(ALU)。ALU是运算器的重要组成部分,负责处理数据,实现对数据的算术运算和逻辑运算。
(2) 累加寄存器(AC)。AC通常简称为累加器,它使一个通用寄存器。其功能是当运算器读写一条指令或者逻辑运算时,为ALU提供一个工作区。
(3) 数据缓冲寄存器(DR)。在对内存储存器进行读写操作时,用DR暂时存放由内存存储器读写的一条或一个数据字。并将不同时间段内读写的数据隔离开来。
(4) 状态寄存器(PSW)。
控制器
(1) 指令寄存器(IR)。当CPU执行一条指令时,先把它从内存存储器中读取到缓冲寄存器中,在送入IR暂存,指令译码器根据IR的内容产生跟中为操作指令,控制其他的组成部件工作。
(2) 程序计数器(PC)。PC具有寄存信息和技术两个功能,又称为指令计数器,程学的执行分为两种情况哦,一种是顺序执行,;另一种是转移执行。在程序开始执行前,将程序的起始地址送入PC,该地址在程序加载到内存时确定,因此PC的内容既在程序第一条指令的地址。在顺序执行时,PC简单加1,当遇到转移指令时,转到程序给出地址。
(3) 地址寄存器(AR):AR当保存当前CPU所访问的内存地址单元。
(4) 指令译码器(ID)。指令分为操作码和地址码两部分,为了能执行任何给定指令,必须对操作码进行分析,以便识别,完成操作
寄存器组
寄存器分为专用寄存器和通用寄存器。控制器和运算器中的寄存器是专用寄存器,其作用是固定的。通用寄存器用途广泛并可由程序员规定其用途,其数目因处理器的不同而有所差异。
CPU运行流程
首先,CPU的内部结构可以分为控制单元,逻辑运算单元和存储单元(包括内部总线及缓冲器)三大部分。CPU的工作原理就像一个工厂对产品的加工过程:进入工厂的原料(程序指令),经过物资分配部门(控制单元)的调度分配,被送往生产线(逻辑运算单元),生产出成品(处理后的数据)后,再存储在仓库(存储单元)中,最后等着拿到市场上去卖(交由应用程序使用)。在这个过程中,我们注意到从控制单元开始,CPU就开始了正式的工作,中间的过程是通过逻辑运算单元来进行运算处理,交到存储单元代表工作的结束。