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微處理器的主要性能指標有哪些?

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許建豪
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微處理器是微型計算機的核心部分,又稱為中央處理器(簡稱CPU)。微處理器主要由控制器和運算器兩部分組成(還有一些支撐電路),用以完成指令的解釋與執行。CPU中的運算器部分由算術邏輯單元ALU、累加器AC、數據緩衝寄存器DR和標誌寄存器F組成,它是計算機的數據加工處理部件。我們以一個簡單的A、B兩數相加操作為例來說明運算器各部分的操作步驟。

計算A+B 1)從主存儲器M取出第一個加數A,經雙向數據總線DB、數據緩衝寄存器DR、算術邏輯部件ALU,送到累加器AC暫存; 2)從主存M取出另一個加數B,經雙向數據總線DB送入數據緩衝寄存器DR暫存; 3)在控制信號作用下,將數A和數B分別從AC和DR中取出送ALU進行加法運算,相加到的結果寫回累加器AC,並將反映運算結果的諸如"零"、"負"、"進位"、"溢出"等標誌狀態寫入標誌寄存器F;

4)將AC中兩數相加之和經DR和數據總線DB送到主存儲器存放。以上過程可用符號表示為: (A) —> DR; (DR)—> AC; (B) —> DR; (AC)+(DR)—> AC; (AC)—> DR; (DR)— > M。通過以上例子,可以看出運算器應該具有以下基本功能:

1)具有對數據進行加工處理的運算能力,諸如進行加、減、乘、除等算術運算以及與、或、非等邏輯運算。這些工作由算術邏輯單元ALU來完成;

2)具有傳送數據和暫時存放參與運算的數據及某些中間運算結果的能力,一般通過內部數據傳送總線和通用寄存器來完成;

3)具有對參與運算的數據和執行的運算操作進行選擇的功能,並且能按指令要求將運算結果送至指定部件。這部分功能主要由運算器中大量的電子控制器件實現。

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