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《CPU;MPU;MCU三者,以及ARM,DSP,FPGA三者地區(qū)別》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、實用文檔CPU?MPU?MCU1CPU（CentralProcessingUnit,中央處理器）11.1CPU的組成11.2CPU的工作原理12MPU（MicroprocessorUnit,微處理器）32.1MPU的組成32.2MPU的分類32.3MPU的體系結構：馮·諾伊曼結構和哈佛結構32.4MPU的典型代表:DSP（DigitalSignalProcessor,數字信號處理器）43MCU（MicrocontrollerUnit,微控制器/單片機）53.1MCU的概念53.2MCU的概述53.3MCU的分類63.4MCU的架構:CISC架構和RISC架構63.5常見的M
2、CU63.6MCU的典型代表:ARM94CPLD（ComplexProgrammableLogicDevice,復雜可編程邏輯器件)105FPGA（FieldProgrammableGateArray,現場可編程門陣列）106DSP,ARM,FPGA的區(qū)別101CPU（CentralProcessingUnit,中央處理器）中央處理器（CPU）是電子計算機的主要器件之一，其功能主要是解釋計算機指令及處理計算機軟件中的數據。1.1CPU的組成CPU由運算器、控制器和寄存器及實現它們之間聯(lián)系的數據、控制及狀態(tài)的總線構成。運算器：進行算術運算和邏輯運算(部件:算數邏輯單元、累加器
3、、寄存器組、路徑轉換器、數據總線)。控制器：控制程序的執(zhí)行,包括對指令進行譯碼、寄存，并按指令要求完成所規(guī)定的操作，即指令控制、時序控制和操作控制。復位、使能(部件:計數器、指令暫存器、指令解碼器、狀態(tài)暫存器、時序產生器、微操作信號發(fā)生器)。寄存器：用來存放操作數、中間數據及結果數據。1.2CPU的工作原理CPU從存儲器或高速緩沖存儲器中取出指令，放入指令寄存器，并對指令譯碼，將指令分解成一系列的微操作，然后發(fā)出各種控制命令，執(zhí)行微操作，從而完成一條指令的執(zhí)行?？煞譃樗膫€階段：提?。‵etch）、解碼（Decode）、執(zhí)行（Execute）和寫回（Writeback）。文案
4、大全實用文檔注：指令是計算機規(guī)定執(zhí)行操作的類型和操作數的基本命令。指令是由一個字節(jié)或者多個字節(jié)組成，其中包括操作碼字段、一個或多個有關操作數地址的字段以及一些表征機器狀態(tài)的狀態(tài)字以及特征碼。有的指令中也直接包含操作數本身。第一階段：提取從存儲器或高速緩沖存儲器中檢索指令（為數值或一系列數值）。由程序計數器（ProgramCounter）指定存儲器的位置，程序計數器保存供識別目前程序位置的數值。換言之，程序計數器記錄了CPU在目前程序里的蹤跡。提取指令之后，程序計數器根據指令長度增加存儲器單元。指令的提取必須常常從相對較慢的存儲器尋找，因此導致CPU等候指令的送入。這個問題主
5、要被論及在現代處理器的快取和管線化架構。第二階段：解碼CPU根據存儲器提取到的指令來決定其執(zhí)行行為。在解碼階段，指令被拆解為有意義的片斷。根據CPU的指令集架構（InstructionSetArchitecture,ISA）定義將數值解譯為指令。一部分指令數值為運算碼（Opcode），其指示要進行哪些運算。其它的數值通常供給指令必要的信息，諸如一個加法（Addition）運算的運算目標。這樣的運算目標也許提供一個常數值（即立即值），或是一個空間的定址值：暫存器或存儲器位址，以定址模式決定。在舊的設計中，CPU里的指令解碼部分是無法改變的硬件設備。不過在眾多抽象且復雜的CPU
6、和指令集架構中，一個微程序時常用來幫助轉換指令為各種形態(tài)的訊號。這些微程序在已成品的CPU中往往可以重寫，方便變更解碼指令。第三階段：執(zhí)行在提取和解碼階段之后，接著進入執(zhí)行階段。該階段中，連接到各種能夠進行所需運算的CPU部件。例如，要求一個加法運算，算數邏輯單元（ALU，ArithmeticLogicUnit）將會連接到一組輸入和一組輸出。輸入提供了要相加的數值，而輸出將含有總和的結果。ALU內含電路系統(tǒng)，易于輸出端完成簡單的普通運算和邏輯運算（比如加法和位元運算）。如果加法運算產生一個對該CPU的處理而言過大的結果，在標志暫存器里，運算溢出（ArithmeticOver
7、flow）標志可能會被設置。第四階段：寫回以一定格式將執(zhí)行階段的結果簡單的寫回。運算結果經常被寫進CPU內部的暫存器，以供隨后指令快速存取。在其它案例中，運算結果可能寫進速度較慢，但容量較大且較便宜的主記憶體中。某些類型的指令會操作程序計數器，而不直接產生結果。這些一般稱作“跳轉”（Jumps），并在程式中帶來循環(huán)行為、條件性執(zhí)行（透過條件跳轉）和函式。許多指令也會改變標志暫存器的狀態(tài)位元。這些標志可用來影響程式行為，緣由于它們時常顯出各種運算結果。文案大全實用文檔例如，以一個“比較”指令判斷兩個值的大小，根據比較
