重点 在 CPU 模型中,除了 ALU 和 CU,剩下的核心器件主要由专用寄存器组成:

  1. PC (程序计数器): 存放当前正在执行或下一条将要执行的指令地址。具有自增功能(PC + 1)。
  2. IR (指令寄存器): 存放从主存中取出的当前指令。其操作码部分送往指令译码器(ID)进行解析。
  3. PSW (程序状态字寄存器): 记录运算结果的状态(如溢出、为零、进位等)以及 CPU 的工作状态。 重点
  4. MAR (存储器地址寄存器): 存放要访问的主存单元地址。
  5. MDR (存储器数据寄存器): 存放从主存读出或准备写入主存的数据。

寄存器控制逻辑

  • 独立门控: 寄存器的输入和输出由单独的控制信号驱动(如 PCE 控制输入,PCout 控制输出)。 重点
  • 物理位置: MAR 和 MDR 在物理上通常位于 CPU 内部,但逻辑功能上属于存储部件。

相关概念

  • AC (累加器): 通用寄存器的一种,直接与 ALU 的输入端相连。
  • 寄存器组与 Cache: 当 CPU 内部通用寄存器数量变多,最终演变为 Cache