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2014年下半年 上午试卷 综合知识
第 6 题
知识点 CPU的组成   指令的种类   指令  
关键词 转移指令   指令  
章/节 硬件基础知识  
 
 
直接转移指令执行时,是将指令中的地址送入(6)。
 
  A.  累加器
 
  B.  数据计数器
 
  C.  地址寄存器
 
  D.  程序计数器




 
 
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知识点讲解
· CPU的组成
· 指令的种类
· 指令
 
        CPU的组成
        CPU包括运算器、控制器、寄存器三大部分,一般被集成在一个大规模集成芯片上,是计算机的核心部件,具有计算、控制、数据传送、指令译码及执行等重要功能,它直接决定了计算机的主要性能。其主要功能部件包括以下各部分。
        1)运算器
        运算器主要完成算术运算、逻辑运算和移位操作,主要部件有算术逻辑单元ALU、累加器ACC、标志寄存器、寄存器组、多路转换器和数据总线等。
        2)控制器
        控制器实现指令的读入、寄存、译码和在执行过程中有序地发出控制信号。其主要部件如下图所示。
        
        控制器结构框图
        .程序计数器(PC):当程序顺序执行时,每取出一条指令,PC内容自动增加一个值,指向下一条要取的指令。
        .指令寄存器:用于寄存当前正在执行的指令。
        .指令译码器:用于对当前指令进行译码。
        .状态/条件寄存器:用于保存指令执行完成后产生的条件码,另外还保存中断和系统工作状态等信息。
        .时序部件:用于产生节拍电位和时序脉冲。
        有关控制器执行指令的过程参见1.4.1.4节。
        3)寄存器
        寄存器用于暂存寻址和计算过程的信息。CPU中的寄存器通常分为存放数据的寄存器、存放地址的寄存器、存放控制信息的寄存器、存放状态信息的寄存器和其他寄存器等类型。
 
        指令的种类
               数据传送类指令
               数据传送类指令主要有数据传送指令和数据交换指令等。其功能是将原始数据、中间结果、最终结果,以及其他各种数据在CPU的寄存器和存储器之间传送。
               算术运算类指令
               CPU能够对字节、字或双字进行算术运算,包括加法、减法、乘法、除法、求补、加1、减1、比较等。
               逻辑运算类指令
               逻辑运算类指令对操作数中的各个位分别进行相应的逻辑运算,如与、或、异或、取反指令。
               程序控制类指令
               程序控制类指令用于改变指令执行的顺序。其主要有跳转指令、子程序调用和返回指令、陷阱指令等。
               输入输出类指令
               输入指令IN用于从外设端口接收数据,输出指令OUT向端口发送数据。
               移位操作指令
               移位操作可以对操作数向左或向右移动若干位。一般分为以下3种类型。
               .算术移位:该指令对带符号操作数进行移位,左移时从最低位依次向最高位移动,最低位补0,最高位进入"进位"中;右移时从最高位向最低位依次移动,最低位进入"进位",而最高位(即符号位)保持不变。
               .逻辑移位:该指令对无符号操作数进行移位,左移时和算术左移相同,右移时和算术右移不同,是用0补充最高位。
               .循环移位:分为带进位和不带进位的循环移位两种,带进位的移位时要把进位带入移位运算中,不带进位的则不用。
               字符串操作类指令
               字符串操作类指令的操作对象不只是单个的字节或字,而是内存中地址连续的字节串或字串。其主要包括:串传送指令、串比较指令、串搜索指令、串替换指令、串转换指令、串抽取指令等。
               处理机控制类指令
               处理机控制类指令用于对CPU实现控制,例如,对PSW中的标志实现置位或清零指令、停机指令、开中断指令、关中断指令、空操作指令等。
               数据转换类指令
               在功能较强的计算机中会有数据转换类指令。例如,将十进制数转换为二进制数、二进制数转换为十进制数、定点数和浮点数的相互转换等。
 
        指令
        指令是指挥计算机完成各种操作的基本命令。
        (1)指令格式。计算机的指令由操作码字段和操作数字段两部分组成。
        (2)指令长度。指令长度有固定长度的和可变长度的两种。有些RISC的指令是固定长度的,但目前多数计算机系统的指令是可变长度的。指令长度通常取8的倍数。
        (3)指令种类。指令有数据传送指令、算术运算指令、位运算指令、程序流程控制指令、串操作指令、处理器控制指令等类型。



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