CPU的功能
CPU总体框架
运算器基本结构
控制器的基本结构
注意PC(程序计数器)是保存下一条指令在主存中的存放地址，CPU通过PC内容到主存中取指令
IR（指令寄存器）：保存当前正在执行的指令
IR中的OP操作码，发送给指令译码器
IR中的Ad地址码，发送给数据通道（总线等），以获取操作数
指令执行过程
指令周期
时钟周期：又称为振荡周期，由单片机片内振荡电路OSC产生，常定义为时钟脉冲频率的倒数，是时序中最小的时间单位。它控制着计算机的工作节奏，使计算机的每一步工作都统一到它的步调上来。显然，对同一种机型的计算机，时钟频率越高，计算机的工作速度就越快。
机器周期：也称为CPU周期。在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段（如取指、译码、执行等），每一阶段完成一个基本操作。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。一般情况下，一个机器周期由若干个时钟周期组成。
指令周期：CPU每取出一条指令并执行这条指令，都要完成一系列的操作，这一系列操作所需要的时间通常叫做一个指令周期。换言之指令周期是取出一条指令并执行这条指令的时间。由于各条指令的操作功能不同，因此各种指令的指令周期是不尽相同的。
取指周期的操作
PC是存放指令地址的地方
CPU与存储器的交流是依靠MAR和MDR
指令地址要存放到MAR中
然后CU通过控制总线，将读信号发送给存储器
然后MAR通过地址总线，将要在存储器拿数据（指令）的地址，发送给存储器
存储器通过地址找到数据（指令），将数据（指令）通过数据总线送到MDR中
然后MDR再将指令送到IR（指令寄存器）中
CU发出控制信号，使PC指向下一条（指令）地址
间址周期
其任务就是取有效地址，其给出是由形式地址和寻址特征共同给出
首先将IR中的形式地址放入MAR中
CU通过控制总线发送控制，让存储器准备读
然后MAR将数据（形式地址）放入地址总线，通过地址总线发给存储器
存储器通过地址找到数据(有效操作数的地址)，通过数据总线发送给MDR
执行周期
中断周期
指令执行方案
流水线方案
之所以能够进行流水线是因为：
在每个阶段（取指，分析，执行），所用的硬件不一样。
所以相比顺序执行方式，我们可以将硬件重复利用起来
其实还可以将阶段分的更细，从而可以多次并发，实现更高的硬件重复利用
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影响流水线的因素
但是每一个部件工作的时耗时不同，而且在执行的时候可能会有冲突
IF为取指，ID为译码，EX为执行，M为访存，WB为写回
结构冲突
数据冲突
控制冲突
总结
标签：周期,存储器,地址,指令,执行,CPU From： https://www.cnblogs.com/cilinmengye/p/16948191.html