1.運算器

運算器由運算部件算術邏輯單元(Arithmetic-LogicalUnit,簡稱ALU)累加器和寄存器等幾部分組成。ALU的作用是把傳來的數據進行算術或邏輯運算,輸入來源為兩個8位數據,分別來自累加器和數據寄

存器。ALU能完成對這兩個數據進行加減與或比較大小等操作,*后將結果存入累加器。例如,兩個數6和7相加,在相加之前,操作數6放在累加器中,7放在數據寄存器中,當執行加法指令時,ALU即把

兩個數相加并把結果13存入累加器,取代累加器原來的內容。

運算器有兩個功能:(1)執行各種算術運算。(2)執行各種邏輯運算,并進行邏輯測試,如零值測試或兩個值的比較。

運算器所執行全部操作都是由控制器發出的控制信號來指揮的,并且,一個算術操作產生一個運算結果,一個邏輯操作產生一個判決。

2.控制器

控制器由程序計數器指令寄存器指令譯碼器時序發生器和操作控制器等組成,是發布命令的決策機構,即協調和指揮整個微機系統的操作。其主要功能有:

(1)從內存中取出一條指令,并指出下一條指令在內存中的位置。

(2)對指令進行譯碼和測試,并產生相應的操作控制信號,以便于執行規定的動作。

(3)指揮并控制CPU內存和輸入輸出設備之間數據流動的方向。

微處理器內通過內部總線把ALU計數器寄存器和控制部分互聯,并通過外部總線與外部的存儲器輸入輸出接口電路聯接。外部總線又稱為系統總線,分為數據總線DB地址總線AB和控制總線CB。通過輸入

輸出接口電路,實現與各種外圍設備連接。

3.主要寄存器

(1)累加器A

累加器A是微處理器中使用*頻繁的寄存器。在算術和邏輯運算時它有雙功能:運算前,用于保存一個操作數;運算后,用于保存所得的和差或邏輯運算結果。

(2)數據寄存器DR

數據寄存器通過數據總線向存儲器和輸入/輸出設備送(寫)或取(讀)數據的暫存單元。它可以保存一條正在譯碼的指令,也可以保存正在送往存儲器中存儲的一個數據字節等等。

(3)指令寄存器IR和指令譯碼器ID

指令包括操作碼和操作數。

指令寄存器是用來保存當前正在執行的一條指令。當執行一條指令時,先把它從內存中取到數據寄存器中,然后再傳送到指令寄存器。當系統執行給定的指令時,必須對操作碼進行譯碼,以確定所要求的操作,指

令譯碼器就是負責這項工作的。其中,指令寄存器中操作碼字段的輸出就是指令譯碼器的輸入。

(4)程序計數器PC

PC用于確定下一條指令的地址,以保證程序能夠連續地執行下去,因此通常又被稱為指令地址計數器。在程序開始執行前必須將程序的*條指令的內存單元地址(即程序的首地址)送入PC,使它總是指向下一條要執行指令的地址。

(5)地址寄存器AR

地址寄存器用于保存當前CPU所要訪問的內存單元或I/O設備的地址。由于內存與CPU之間存在著速度上的差異,所以必須使用地址寄存器來保持地址信息,直到內存讀/寫操作完成為止。

顯然,當CPU向存儲器存數據CPU從內存取數據和CPU從內存讀出指令時,都要用到地址寄存器和數據寄存器。同樣,如果把外圍設備的地址作為內存地址單元來看的話,那么當CPU和外圍設備交換信息時,也

需要用到地址寄存器和數據寄存器。