CPU卡表工作原理及制作流程教材(PPT 47张)
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CPU结构详解实用PPT课件
一条指令从开始叏指令到最后执行完毕所需的时间称为一个指令周期第23页共97页238086微处理器外部基本引脚不工作模式8088和总线控制器8288共同形成系统总线信号第24页共97页两种组态利用mnmx引脚区别mnmx接高电平为最小组态模式mnmx接低电平为最大组态模式两种组态下的内部操作并没有区别ibmpcxt采用最大组态本书以最小组态展开基本原理第25页共97页10111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221gndnmiintrclkgndvccad15ad16ad17ad18ad19ss0highmnmxrdholdrqgt0hldarq1gt1wrlocks2dts1dens0aleintatestreadyreset8088第26页共97页其它引脚第27页共97页数据和地址引脚ad这些引脚在访问存储器或外设时提供全部20位地址中的中间8位地址a15地址状态分时复用引脚输出三态这些引脚在访问存储器的第一个时钟周期输出高4位地址a19读写控制引脚aleaddresslatchenable正在传送地址信息由于地址信息在这些复用引脚上出现的时间很短暂所以系统可以利用ale引脚将地址锁存起来第31页共97页读写控制引脚续1iominput该引脚输出高电平时表示cpu将访问io端口这时地址总线a15提供16位io口地址该引脚输出低电平时表示cpu将访问存储器这时地址总线a19提供20位存储器地址第32页共97页读写控制引脚续2wrwrite有效时表示cpu正在写出数据给存储器或io端口rdread有效时表示cpu正在从存储器或io端口读入数据第33页共97页iomwr和rd是最基本的控制信号组合后控制4种基本的总线周期总线周期iomwrrd存储器读读写控制引脚续4ready在总线操作周期中8088cpu会在第3个时钟周期的前沿测试该引脚cpu在等待周期中仍然要监测ready信号有效则迚入第4个时钟周期否则继续揑入等待周期tw
cpu课件 ppt
CPU的工作原理可以概括为读取指令、解码指令、执行指令和回写结果等步骤。第一，CPU从内存中读取指令并 解码，确定需要执行的指令和操作数；然后，根据指令的要求执行相应的操作，如算术运算、逻辑运算等；最后 ，将结果存储回内存或寄存器中，以便后续使用。这个进程循环进行，直到程序执行完毕。
02
CATALOGUE
CPU的发展对计算机行业的影响
技术创新
01
CPU的发展推动了计算机技术的不断创新，促进了计算机行业
的技术进步。
产业升级
02
CPU的性能提升和成本降落推动了计算机产业的升级，加速了
计算机普及和应用。
应用领域拓展
03
CPU的发展使得计算机在各个领域得到广泛应用，如人工智能
、云计算、大数据等新兴领域。
THANKS
CPU课件
目录
• CPU基础知识 • CPU发展历程 • CPU性能指标 • CPU的种类与选择 • CPU的安装与保护 • CPU在计算机系统中的地位和作用
01
CATALOGUE
CPU基础知识
CPU的定义与功能
总结词
CPU是计算机的核心部件，负责执行程序中的指令，处理数据和控制计算机各 部分和谐工作。
指令集
总结词
指令集是CPU可执行的一系列指令的集合，不同的指令 集决定了CPU的功能和性能。
详细描写
指令集是CPU的重要组成部分，它决定了CPU可执行的 功能和性能。不同的指令集有不同的特点和适用场景， 例如x86指令集广泛应用于个人电脑和服务器领域，而 ARM指令集则广泛应用于移动装备和嵌入式系统领域。 指令集的选择对于CPU的性能和功能有侧重要的影响。
感谢观看
ARM指令集
适用于移动装备和嵌入式系统，具有 低功耗和高效能的特点。
02
CATALOGUE
CPU的发展对计算机行业的影响
技术创新
01
CPU的发展推动了计算机技术的不断创新，促进了计算机行业
的技术进步。
产业升级
02
CPU的性能提升和成本降落推动了计算机产业的升级，加速了
计算机普及和应用。
应用领域拓展
03
CPU的发展使得计算机在各个领域得到广泛应用，如人工智能
、云计算、大数据等新兴领域。
THANKS
CPU课件
目录
• CPU基础知识 • CPU发展历程 • CPU性能指标 • CPU的种类与选择 • CPU的安装与保护 • CPU在计算机系统中的地位和作用
01
CATALOGUE
CPU基础知识
CPU的定义与功能
总结词
CPU是计算机的核心部件，负责执行程序中的指令，处理数据和控制计算机各 部分和谐工作。
指令集
总结词
指令集是CPU可执行的一系列指令的集合，不同的指令 集决定了CPU的功能和性能。
详细描写
指令集是CPU的重要组成部分，它决定了CPU可执行的 功能和性能。不同的指令集有不同的特点和适用场景， 例如x86指令集广泛应用于个人电脑和服务器领域，而 ARM指令集则广泛应用于移动装备和嵌入式系统领域。 指令集的选择对于CPU的性能和功能有侧重要的影响。
感谢观看
ARM指令集
适用于移动装备和嵌入式系统，具有 低功耗和高效能的特点。
cpu的基本结构和功能 PPT
（4）条件码寄存器
存放操作数 可做某种寻址方式所需的寄存器
存放操作数（满足各种数据类型） 两个寄存器拼接存放双倍字长数据
存放地址，其位数应满足最大的地址范 围用于特殊的寻址方式 段基址 栈指 针 存放条件码，可做程序分支的依据 如正、负、零、溢出、进位等
2.控制和状态寄存器 （1）控制寄存器
PC
MAR
M
MDR
IR
控制CPU操作
其中MAR、MDR、IR PC
（2）状态寄存器
状态寄存器
用户不可见 用户可见
存放条件吗
PSW寄存器
存放程序状态字
3.举例
Z8000
8086
MC 68000
四、控制单元CU和中断系统
1.CU 产生全部指令的微操作命令序列 组合逻辑设计
硬连线逻辑
微程序设计 2.中断系统
五、ALU
cpu的基本结构和功能
cpu的结构
一、cpu的功能 1.控制器的功能 取指令 分析指令 执行指令，发出各种操作命令 控制程序输入级结果的输出 总线管理 处理异常情况和特殊请求 2.运算器的功能 实现算术运算和逻辑运算
二、cpu结构框图 1.cpu与系统总线 指令控制 操作控制 时间控制 数据加工 处理中断
6.cpu工作周期的标志 CPU访存有四种性质
加、减、乘、除
与、或、非
Байду номын сангаас
存储逻辑
指令周期的基本概念
1.指令周期 取出并执行一条指令所需的全部时间
完成一条指令
取指、分析 执行
取指周期 执行周期
取指阶段
执行阶段
取指周期 （取指、分析）
执行周期 （执行指令）
指令周期
存放操作数 可做某种寻址方式所需的寄存器
存放操作数（满足各种数据类型） 两个寄存器拼接存放双倍字长数据
存放地址，其位数应满足最大的地址范 围用于特殊的寻址方式 段基址 栈指 针 存放条件码，可做程序分支的依据 如正、负、零、溢出、进位等
2.控制和状态寄存器 （1）控制寄存器
PC
MAR
M
MDR
IR
控制CPU操作
其中MAR、MDR、IR PC
（2）状态寄存器
状态寄存器
用户不可见 用户可见
存放条件吗
PSW寄存器
存放程序状态字
3.举例
Z8000
8086
MC 68000
四、控制单元CU和中断系统
1.CU 产生全部指令的微操作命令序列 组合逻辑设计
硬连线逻辑
微程序设计 2.中断系统
五、ALU
cpu的基本结构和功能
cpu的结构
一、cpu的功能 1.控制器的功能 取指令 分析指令 执行指令，发出各种操作命令 控制程序输入级结果的输出 总线管理 处理异常情况和特殊请求 2.运算器的功能 实现算术运算和逻辑运算
二、cpu结构框图 1.cpu与系统总线 指令控制 操作控制 时间控制 数据加工 处理中断
6.cpu工作周期的标志 CPU访存有四种性质
加、减、乘、除
与、或、非
Байду номын сангаас
存储逻辑
指令周期的基本概念
1.指令周期 取出并执行一条指令所需的全部时间
完成一条指令
取指、分析 执行
取指周期 执行周期
取指阶段
执行阶段
取指周期 （取指、分析）
执行周期 （执行指令）
指令周期
CPU基础知识ppt课件
自从486以后cpu一般都内置了协处理器协处理器的功能也不再局限于增强浮点运算含有内置协处理器的cpu可以加快特定类型的数值计企业文化就是传统氛围构成的公司文化它意味着公司的价值观诸如进取守势或是灵活这些价值观构成公司员工活力意见和行为的规范
CPU详解知识
讲师:向怡锋
1
什么是CPU？
CPU（Central Processing Unit，中央处理器） 是整个计算机系统中最重要的部件，它由控制 器和运算器构成。
19
数据总线宽度
数据总线负责整个系统的数据流量的大小， 而数据总线宽度则决定了CPU与二级高速 缓存、内存以及输入/输出设备之间一次数 据传输的信息量。
20
工作电压
工作电压（Supply Voltage）指的也就是 CPU正常工作所需的电压。
早期的CPU（286～486时代）制造工艺相对 落后，工作电压一般为5V，导致CPU的发热 量太大，弄得寿命减短。随着CPU的制造工 艺与主频的提高，现在CPU的工作电压逐步 下降，一般为1.5V～2.0V，解决了发热过高 的问题，延长了CPU使用寿命。
7
CPU核心类型
双核心类型
双核处理器就基于单个半导体的一个处理器上拥有两个一样功能的处理器核 心，即是将两个物理处理器核心整合入一个内核中，事实上，双核架构 并不是什么新技术，不过此前双核心处理吕一直是服务器的专利，现在 已经开始普及到PC和笔记本电脑。
INTEL双核心处理器 目前INTEL双核心有PD、Pentium Extreme Edition,同时推出945/955芯片级
Northwood核心：它是目前主流P4和赛扬所采用的核心，采用0.13um、 socket478接口，电压1.5v左右、L2分别有128k(赛扬)和512K(P4),前端 总线为：400/533/800MHz(c只有400),主频：2.0-2.8(c),1.6-2.6(400MHz FSB P4),2.26-3.06(533MHz FSB P4)和2.4-3.4(800MHz FSB P4)，并且 3.06GP4和所有800MHzP4都支持超线程技术(HT),按INTEL规划， Northwood会很快被prescott核心取代。
CPU详解知识
讲师:向怡锋
1
什么是CPU？
CPU（Central Processing Unit，中央处理器） 是整个计算机系统中最重要的部件，它由控制 器和运算器构成。
19
数据总线宽度
数据总线负责整个系统的数据流量的大小， 而数据总线宽度则决定了CPU与二级高速 缓存、内存以及输入/输出设备之间一次数 据传输的信息量。
20
工作电压
工作电压（Supply Voltage）指的也就是 CPU正常工作所需的电压。
早期的CPU（286～486时代）制造工艺相对 落后，工作电压一般为5V，导致CPU的发热 量太大，弄得寿命减短。随着CPU的制造工 艺与主频的提高，现在CPU的工作电压逐步 下降，一般为1.5V～2.0V，解决了发热过高 的问题，延长了CPU使用寿命。
7
CPU核心类型
双核心类型
双核处理器就基于单个半导体的一个处理器上拥有两个一样功能的处理器核 心，即是将两个物理处理器核心整合入一个内核中，事实上，双核架构 并不是什么新技术，不过此前双核心处理吕一直是服务器的专利，现在 已经开始普及到PC和笔记本电脑。
INTEL双核心处理器 目前INTEL双核心有PD、Pentium Extreme Edition,同时推出945/955芯片级
Northwood核心：它是目前主流P4和赛扬所采用的核心，采用0.13um、 socket478接口，电压1.5v左右、L2分别有128k(赛扬)和512K(P4),前端 总线为：400/533/800MHz(c只有400),主频：2.0-2.8(c),1.6-2.6(400MHz FSB P4),2.26-3.06(533MHz FSB P4)和2.4-3.4(800MHz FSB P4)，并且 3.06GP4和所有800MHzP4都支持超线程技术(HT),按INTEL规划， Northwood会很快被prescott核心取代。
计算机组成原理(唐朔飞)CPU结构和功能 PPT
指令1、指令3、 指令 1 与指令 指令存储器和数据存储器分开 6 冲突 指令 、指令 、指令 解决办法 4• 冲突 …… 指令 2 与指令 5 冲突
• 指令预取技术 （适用于访存周期短的情况） 适用于访存周期短的情况）
《计算机组成原理》 计算机组成原理》
2、 控制相关 程序的相近指令之间出现某种关联 、
解决办法 ？
4. 指令的六级流水
t 1
指令 1 指令 2 指令 3 指令 4 指令 5 指令 6 指令 7 指令 8 指令 9 FI
《计算机组成原理》 计算机组成原理》
取指、指令译码、算操作数地址、取操作数、执行指令、 取指、指令译码、算操作数地址、取操作数、执行指令、写操作数
2
DI FI
3
CO DI FI
IF ID EX WR
流水线速度是原来速度的 3 倍
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11
12 13
t
3. 超长指令字
《计算机组成原理》 计算机组成原理》
并行性， 由编译程序 挖掘 出指令间 潜在 的 并行性，将 多条 一条具有 能 并行操作 的指令组合成 一条具有 多个操作码字段 的 超长指令字（可达几百位） 超长指令字（可达几百位） 多个处理部件(EX部件 部件) 采用 多个处理部件 部件
组合逻辑设计 微程序设计 硬连线逻辑
参见 第四篇
存储逻辑
参见 8.4 参见 第六章
2. 中断系统
五、ALU
《计算机组成原理》 计算机组成原理》
8.2 指 令 周 期
一、 指令周期的基本概念
1 . 指令周期 取出并执行一条指令所需的全部时间 指令周期:
cpu(计算机课件)
CPU将需要与量子计算硬件进行更好 的集成和协同工作，以实现量子计算 的优势。
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CPU故障排除
第一季度
第二季度
第三季度
第四季度
总结词
CPU故障可能会导致计 算机无法启动或运行不 正常。
详细描述
在排除CPU故障时，首 先应检查CPU是否正确 安装，确保其与主板兼 容。如果CPU安装正确 ，可以尝试更换其他已 知良好的部件来排除其 他故障源。如果问题仍 然存在，可能需要更换
CPU或主板。
计算机课件：CPU
目 录
• CPU的概述 • CPU的历史与发展 • CPU的性能指标 • CPU的种类与选择 • CPU的常见问题与维护 • CPU的未来展望
01 CPU的概述
CPU的定义
总结词
CPU是计算机的核心部件，负责执行 计算机程序中的指令。
详细描述
CPU，全称为中央处理器，是计算机硬 件系统的核心，负责执行计算机程序中 的指令，处理数据、执行计算和控制计 算机各部分协调工作。
03 CPU的性能指标
主频
主频
影响
主频是CPU的时钟频率，表示CPU每秒钟 执行的时钟周期数。主频越高，CPU处理 速度越快。
主频对计算机的运行速度有直接影响，是 衡量CPU性能的重要指标之一。
提升方法
注意事项
通过提高CPU的制造工艺和优化电路设计 ，可以提升主频。
主频并不是唯一的性能指标，还需要考虑 其他因素，如核心数、缓存大小等。
指令集
指令集
指令集是CPU执行的指 令集合，分为复杂指令 集和精简指令集两类。
功能
指令集决定了CPU能够 执行的操作和指令类型。
《CPU的结构和功能》PPT课件
五、ALU
精选课件ppt
参见 8.4 节 参见 第６章
9
8.2 指 令 周 期
一、 指令周期的基本概念
1 . 指令周期
取出并执行一条指令所需的全部时间
取指、分析 完成一条指令
执行
取指周期 执行周期
取指阶段
取指周期
（取指、分析）
执行阶段
执行周期 （执行指令）
精选指课件令p周pt 期
10
2. 每条指令的指令周期不同
取指周期 指令周期
取指周期
执行周期
指令周期
8.2
NOP ADD mem
取指周期
执行…周期
指令周期
精选课件ppt
MUL mem
11
3. 具有间接寻址的指令周期
8.2
取指周期
间址周期 指令周期
执行周期
4. 带有中断周期的指令周期
取指周期
间址周期
执行周期
指令周期
精选课件ppt
中断周期
12
5. 指令周期流程
DI CO FO EI WO FI DI CO FO EI WO
FI DI CO FO EI WO FI DI CO FO EI WO FI DI CO FO EI WO FI DI CO FO EI WO FI DI CO FO EI WO FI DI CO FO EI WO FI DI CO FO EI WO
精选课件ppt
2
➢ 重点 要认识到机器的核心是CPU，通过对CPU的功能和内部
结构的了解，掌握机器完成一条指令的全过程是在CPU的 统一指挥下进行的，而且CPU在不同的工作周期内访存的 性质是不同的。此外还应掌握中断技术在提高整机效能方 面所起的作用，以及为了进一步提高数据的处理能力，开 发系统的并行性，在现代计算机中大量采用流水技术。 ➢ 难点
精选课件ppt
参见 8.4 节 参见 第６章
9
8.2 指 令 周 期
一、 指令周期的基本概念
1 . 指令周期
取出并执行一条指令所需的全部时间
取指、分析 完成一条指令
执行
取指周期 执行周期
取指阶段
取指周期
（取指、分析）
执行阶段
执行周期 （执行指令）
精选指课件令p周pt 期
10
2. 每条指令的指令周期不同
取指周期 指令周期
取指周期
执行周期
指令周期
8.2
NOP ADD mem
取指周期
执行…周期
指令周期
精选课件ppt
MUL mem
11
3. 具有间接寻址的指令周期
8.2
取指周期
间址周期 指令周期
执行周期
4. 带有中断周期的指令周期
取指周期
间址周期
执行周期
指令周期
精选课件ppt
中断周期
12
5. 指令周期流程
DI CO FO EI WO FI DI CO FO EI WO
FI DI CO FO EI WO FI DI CO FO EI WO FI DI CO FO EI WO FI DI CO FO EI WO FI DI CO FO EI WO FI DI CO FO EI WO FI DI CO FO EI WO
精选课件ppt
2
➢ 重点 要认识到机器的核心是CPU，通过对CPU的功能和内部
结构的了解，掌握机器完成一条指令的全过程是在CPU的 统一指挥下进行的，而且CPU在不同的工作周期内访存的 性质是不同的。此外还应掌握中断技术在提高整机效能方 面所起的作用，以及为了进一步提高数据的处理能力，开 发系统的并行性，在现代计算机中大量采用流水技术。 ➢ 难点
计算机组成原理第六章CPU的结构和功能精品PPT课件
缓冲寄存器用来暂时存放由内存储器读出的一条指令 或一个数据字；反之，当向内存存入一条指令或一个数据 字时，也暂时将它们存放在缓冲寄存器中。
中央处理器
操作控制器和时序产生器
1. 数据通路：通常把许多寄存器之间传送信息的通路， 称为“数据通路”。 2. 操作控制器：根据指令操作码和时序信号，产生各种 操作信号，以便正确建立数据通路，从而完成取指令和 执行指令的操作。 3. 时序产生器：因为计算机高速地进行工作，每一个动 作的时间是非常严格的，不能有任何差错。时序产生器 的作用，就是对各种操作实施时间上的控制。
组成。
中央处理器
控制器
由程序计数器、指令寄存器、指令译码
器、
时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的“决策
机构”，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。控
制器的主要功能有：
1.从内存中取出一条指令，并指出下一条指令在内存中 的位置。
2.对指令进行译码或测试，并产生相应的控制信号。
3.指挥并控制CPU，内存和I/O之间的数据流动的方向。
中央处理器
T周期
T1
T2
T3
T4
CPU周期 （取指令）
CPU周期 （执行指令 ） 指令周期
中央处理器
中央处理器
取指周期
中央处理器
间址周期
中央处理器
执行周期
◦ 许多类型 ◦ 主要是涉及到处理器内部的寄存器 ◦ 可能的操作有
数据传输 ALU 控制指令的处理
中央处理器
中断周期
中央处理器
把各种操作信号送往相应的部件，从而控制这些部件按指令的要求 进行动作。 ◦ 时间控制： 对各种操作实施时间上的控制，称为时间控制。 ◦ 数据加工： 所谓数据加工，就是对数据进行算术运算和逻辑运算 处理。Байду номын сангаас成数据的加工处理，这是CPU的根本的任务。
中央处理器
操作控制器和时序产生器
1. 数据通路：通常把许多寄存器之间传送信息的通路， 称为“数据通路”。 2. 操作控制器：根据指令操作码和时序信号，产生各种 操作信号，以便正确建立数据通路，从而完成取指令和 执行指令的操作。 3. 时序产生器：因为计算机高速地进行工作，每一个动 作的时间是非常严格的，不能有任何差错。时序产生器 的作用，就是对各种操作实施时间上的控制。
组成。
中央处理器
控制器
由程序计数器、指令寄存器、指令译码
器、
时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的“决策
机构”，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。控
制器的主要功能有：
1.从内存中取出一条指令，并指出下一条指令在内存中 的位置。
2.对指令进行译码或测试，并产生相应的控制信号。
3.指挥并控制CPU，内存和I/O之间的数据流动的方向。
中央处理器
T周期
T1
T2
T3
T4
CPU周期 （取指令）
CPU周期 （执行指令 ） 指令周期
中央处理器
中央处理器
取指周期
中央处理器
间址周期
中央处理器
执行周期
◦ 许多类型 ◦ 主要是涉及到处理器内部的寄存器 ◦ 可能的操作有
数据传输 ALU 控制指令的处理
中央处理器
中断周期
中央处理器
把各种操作信号送往相应的部件，从而控制这些部件按指令的要求 进行动作。 ◦ 时间控制： 对各种操作实施时间上的控制，称为时间控制。 ◦ 数据加工： 所谓数据加工，就是对数据进行算术运算和逻辑运算 处理。Байду номын сангаас成数据的加工处理，这是CPU的根本的任务。
计算机组成原理中央处理器CPU.ppt
• 其微程序流程如下图：
40
41
5.5 并行处理技术
一、指令流水线 先看右图模型，分
析内存中各条指 令在CPU中的执 行过程，思考各 个部件的利用情 况。
42
• 上面的指令的执行流程可以用如下的图表示， 这种运行过程称“串行执行方式”，这种方 式的缺点是 计算机的部件利用率不高；为使 计算机执行程序更快，提高部件利用率，看 下图。
微操作，是并行操作，其微命令可以分在不同 的字段内，以便配合进行微操作控制(组合性的 操作控制)。这是微命令的相容性。 • （b）在同一节拍内，不允许同时出现具有 “排它”性的微操作，是串行操作，其微命令 可分在一个字段内，这是微命令的互斥性。
23
• 5.4.3微地址形成方法
• 问题是：如何确定微程序的入口地址？ 当微程序有两路分支时，如何确定下一 条微指令的地址？这就是微地址形成方 法。
19
• 由于LDR1’与R1->Y是同时发出，同时结束宽度一样， 所以不能作为寄存器 的打入脉冲；如果作为寄存器 的 打入脉冲，则出现下面的情况：
20
• 2、编码表示法 • 含义：在微指令的字段中，将微命令分段编码，每一
字段经简单译码后产生微命令。 • 优点：微指令字长适中，译码器不庞大，执行速度也
16
5.4.2 微命令的编码
• 微命令的编码，就是对微指令中操作控制字段采 用的表示方法；
• 微指令的设计，所追求的目标是： • (1)减少微指令的长度； • (2)减少控制存储器的容量； • (3)提高微程序的执行速度； • (4)有利于对微指令的修改； • (5)有利于微程序设计的灵活性。 • 为了说明微命令的编码，以下图为例说明：
• 采用算法是：R3中存放常数6，先进行 (R1)+(R2)=>(R2) 然后进行 (R2)+6 =>(R2)
40
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5.5 并行处理技术
一、指令流水线 先看右图模型，分
析内存中各条指 令在CPU中的执 行过程，思考各 个部件的利用情 况。
42
• 上面的指令的执行流程可以用如下的图表示， 这种运行过程称“串行执行方式”，这种方 式的缺点是 计算机的部件利用率不高；为使 计算机执行程序更快，提高部件利用率，看 下图。
微操作，是并行操作，其微命令可以分在不同 的字段内，以便配合进行微操作控制(组合性的 操作控制)。这是微命令的相容性。 • （b）在同一节拍内，不允许同时出现具有 “排它”性的微操作，是串行操作，其微命令 可分在一个字段内，这是微命令的互斥性。
23
• 5.4.3微地址形成方法
• 问题是：如何确定微程序的入口地址？ 当微程序有两路分支时，如何确定下一 条微指令的地址？这就是微地址形成方 法。
19
• 由于LDR1’与R1->Y是同时发出，同时结束宽度一样， 所以不能作为寄存器 的打入脉冲；如果作为寄存器 的 打入脉冲，则出现下面的情况：
20
• 2、编码表示法 • 含义：在微指令的字段中，将微命令分段编码，每一
字段经简单译码后产生微命令。 • 优点：微指令字长适中，译码器不庞大，执行速度也
16
5.4.2 微命令的编码
• 微命令的编码，就是对微指令中操作控制字段采 用的表示方法；
• 微指令的设计，所追求的目标是： • (1)减少微指令的长度； • (2)减少控制存储器的容量； • (3)提高微程序的执行速度； • (4)有利于对微指令的修改； • (5)有利于微程序设计的灵活性。 • 为了说明微命令的编码，以下图为例说明：
• 采用算法是：R3中存放常数6，先进行 (R1)+(R2)=>(R2) 然后进行 (R2)+6 =>(R2)
计算机原理及汇编CPU的工作原理及微程序设计PPT课件
MAR CCPPMMAARR MMDDRR CPMDR
M C CPC
WW//BB
IB
MMDDRIIBB
CIB
.
24
第一节 模型机总体设计
三、CPU中寄存器设置 （5）MAR和MDR
• 例：从内存取指到IR中。 • PC IB、CPMAR • MAR AB，RD，W/B ，DB MDR、
MDR IB、CPIR
PC CPPC
用 寄 存
SAR RDGR WRGR
A
B
PC+1 CLPC
ADD
ALU SUB
IR CPIR
B-1
器 W/B
CPZ Z
CU
组
GR#
ZIB
FR
FRIB
时序
.
I/O
微微命命令令
34
ABus
DBus CBus
MARAB MDRDB
DBMDR
MAR CPMAR MDR CPMDR C
CPC
RD WR W/B
DBMDR
MAR CPMAR MDR CPMDR C
CPC
RD WR W/B
M
W/B
IB
MDRIB
CIB
GR IB
D IB
PC IB
通
SAL D CPD
PC CPPC
用 寄 存
SAR RDGR WRGR
A
B
PC+1 CLPC
ADD
ALU SUB
IR CPIR
B-1
器 W/B
CPZ Z
CU
组
GR#
系统 总线
CPC
RD WR W/B
M
M C CPC
WW//BB
IB
MMDDRIIBB
CIB
.
24
第一节 模型机总体设计
三、CPU中寄存器设置 （5）MAR和MDR
• 例：从内存取指到IR中。 • PC IB、CPMAR • MAR AB，RD，W/B ，DB MDR、
MDR IB、CPIR
PC CPPC
用 寄 存
SAR RDGR WRGR
A
B
PC+1 CLPC
ADD
ALU SUB
IR CPIR
B-1
器 W/B
CPZ Z
CU
组
GR#
ZIB
FR
FRIB
时序
.
I/O
微微命命令令
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ABus
DBus CBus
MARAB MDRDB
DBMDR
MAR CPMAR MDR CPMDR C
CPC
RD WR W/B
DBMDR
MAR CPMAR MDR CPMDR C
CPC
RD WR W/B
M
W/B
IB
MDRIB
CIB
GR IB
D IB
PC IB
通
SAL D CPD
PC CPPC
用 寄 存
SAR RDGR WRGR
A
B
PC+1 CLPC
ADD
ALU SUB
IR CPIR
B-1
器 W/B
CPZ Z
CU
组
GR#
系统 总线
CPC
RD WR W/B
M
CPU基础知识-PPT课件
Northwood-128核心的Celeron4
该系列处理器是属于INTEL的低端主打产品， 基本上采用P4架构，把L2缩减到只有128K， 因此性能远落后于同频率的P4系列，功耗跟 P4 A/B系列差不多。Northwood-128核心低频 的处理器超频性能还可以，不过INTEL的都是 锁了倍频的，超频只能超外频！这个系列只有 128K的L2，性能平平，但作为INTEL低端产 品，相对P4来说，售价还是比较低廉的，是 喜好INTEL处理器的低端用户的理想选择，但 性能一般，即使超频后也没什么惊人的表现！
正方形薄片式——Pentium IV
CPU封装形式
封装概念——封装厚度] 封装类型 1、DIP 2、PQFP 3、PGA 4、BGA——PentiumII、III等 5、CSP
CPU发展历程
在加 速的列车一样。个人电脑从8088(XT)发 展到现在的Pentium 4时代，只经过了不 到二十年的时间。 从生产技术来说，最初的8088集成了 29000个晶体管，而Pentium Ⅲ的集成度 超过了2810万个晶体管；CPU的运行速 度，以MIPS(百万个指令每秒)为单位， 8088是0.75MIPS，到高能奔腾时已超过 了1000MIPS。
倍频
倍频则是指CPU外频与主频相差的倍数。 三者是有十分密切的关系的： 主频=外频×倍频。
缓存
缓存又称为高速缓存，是指可以进行高 速数据交换的存储器。 CPU的缓存分为一级缓存（L1 Cache） 和二级缓存（L2 Cache）。 早期的CPU内部只集成了L1 Cache，而 把L2 Cache放置在主板上，现在已经成 功集成在CPU内部并以CPU相同速度的 频率工作，称为全速二级高速缓存。
cpu工作原理ppt课件
·（ M） IR
·IR操 作码译码，识别MOV指令
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在第二个CPU周期，CPU根据译码结果， 进行指令所要求的操作。
具体操作如下： ·送控制信号到ALU ·ALU响应控制信号，将R1的内容送入R0
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二、LAD指令的指令周期
LAD指令是一条RS指令，其指令周期需3 个CPU周期。各周期的具体操作如下：
对于CPU周期，可以规定其为固定长度， 也可以采用不固定长度。
我们后面的讨论都建立在：假定CPU周期 是固定长度，并以读取一个指令字的时间 作为一个CPU周期。
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5.2.2 典型指令的指令周期 设有一段程序： 101 MOV R0，R1 ；（R1）→ R0 102 LAD R1，6 ；（6）→ R1 103 ADD R1，R2 ；（R1）+（R2）→ R2 104 STO R2，（R3） 105 JMP 101 ；无条件转移到101单元 106 AND R1，R3
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根据设计方法不同，操作控制器可分为三 种类型：
①时序逻辑型
采用时序逻辑电路设计实现操作控制器。 这种控制器称为硬布线控制器。
②存储逻辑型
采用存储逻辑设计实现操作控制器。这 种控制器称为微程序控制器。
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5.2 指令周期
5.2.1 基本概念 .指令周期：取出并执行一条指令的时间。 ·CPU周期：又称为机器周期，若干个CPU 周期构成一个指令周期。常用 访问一次内存所花的时间来规 定CPU周期。 ·时钟周期：又称为T周期，若干个时钟周期构成 一个CPU周期。它是处理操作的最小 时间单位。
D
&
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CPU控制电路原理图分析与绘制实用PPT课件
MAX232CE
MAX813L
ULN2003A
图3-3
第3页/共23页
排阻是几个同样阻值的电阻“集成”在一起的电阻，内部有8个、4个等，其效 果等同于若干个独立的电阻，通常应用在单片机系统中作为上拉电阻、下拉电 阻等，为方便印刷板的设计和优化生产工艺，目前都直接选用排阻而不采用独 立的电阻。
图3-4
文字颜色
输入文字 字体设置
图3-21
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文本标注
用Place/Annotation或工具方法如下： 启动命令：用鼠标点击工具条中工具或使用Place/Annotation命令，在鼠标还是 悬浮状态下按“Tab”键，打开文本属性对话框。如图3-21所示。
输入文字：在 中输入文本内容（如“看门狗电路”）、在 种选择适当颜色、 在 中设置合适的字体，最后将文本放置在方框适当位置，如图3-22所示。
+5V
A
L3
L2
L1
21
PL
2
EC
L3
K
L2
L1 L0
1
B
9 01 4
BG1
3
工作状态指示电路
B
IC 2
+5V C5
C9
1
C1+
VCC
16
A
+5V C10 C11
C12
3
C1-
2
V+
4
C2+
GND R2 IN
15 8
T2OUT R1 OUT
7 12
5
6
14 13
C2-
V-
T1OUT R II N
T1IN T2IN R2 OUT
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3.EEPROM电路:以文件的形式存 储数据和密钥,条件满足的情况下 允许读写和更改；具体在电度表中 存储.购电数据和运行的各种密钥、 重要设置参数.
4.温度检测电路:检测电表温度 给时钟电路提供补偿.
5.时钟电路:其工作频率是32.768KHZ, 作为表的时钟.采用VDD和电池供电.
6.EASM电路:存储数据和工作密 钥,当条件满足时,可以修改.
DDSYF23D-AZ01电能表
DDSYF23D-AZ01电能表单表箱
DTSYF32D三相CPU电能表
DDSYF23D-AZ01电能表十用户表箱
DDSYF23型电能表的原理框图
DDSYF23D-AZ01卡压差稳压电路:主要是给卡座电路提 供电源
2.卡座电路:主 要是用于插卡.
DDSYF23D的硬件测试
表的硬件测试主要分为: 准确度试验
仪器常数试验,起动状态试验,潜动试验,影响量试验
电气性能测试
功率消耗试验,电源电压影响量试验
电磁兼容(EMC)试验
快速瞬变脉冲试验,高频电磁场抗扰度试验,静电放电抗扰度试验,浪涌试验
气候影响试验
高温试验,低温试验
绝缘性能试验
脉冲电压试验,交流电压试验
样机制作过程中产生的样机资料
1.申请OA及其它涉及OA; 2.BOM单（物料清单）; 3.测试报告(随机单、测试报告、客户要求测试报告) 4.产品说明书; 5.技术差异表; 6.参数表; 7.打样图纸;
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样机制作的流程
1.收到样机申请OA及其它涉及OA。--> 即时保存,产生申请OA及其它涉及OA,
机械性能试验
准确度试验
仪器常数试验 常数:表示仪表记录的有功电能与相应的测试输出值之间的关系的值.也 是每千瓦时的脉冲(imp/kWh)或者是每一脉冲的瓦时数(Wh/imp).我们测试一 般是用测试工装,在相应的脉冲数上以0.01为基本单位来变化. 起动试验 起动的目的是检测表在低电流的时候是否可以正常计量. 起动的标准是:按照国标,分1级表和2级表的，接人方式:直接接人,经电 流互感器接人,其电流分别是,0.004Ib,0.005Ib;0.002Ib,0.003Ib. 潜动试验 潜动的目的是在检测表在无电流的时候不能计量. 当施加电压而电流线路无电流时,仪表检测输出不应产生多于一个脉冲. 在测试时间t,我们在测试一般是测试时间为13小时,电压为1.15Un.
电磁兼容(EMC)试验
快速瞬变脉冲试验
脉冲:脱离初始电平并限定持续时间,最终回到初始电平的电波. 快速瞬变脉冲试验:测试目的为,电网在出现尖峰电压时对电表的影响. 测试方式:电流线路中无电流,电流端开路.电压线路和辅助线路加参比 电压.电流和电压线路的试验电压:4KV(目前我们测试为4.3KV).试验时间:60S. 在群脉冲作用下,计度器不应产生大于10陪xkWh的变化,测试输出也不应产生 大于10陪xkWh的信号量,且仪表连续准确的工作.
CPU卡表工作原理及制作流程
F.Zha SHENZHEN STAR INSTRUMENT CO., LTD.
主要内容
1、CPU卡表的简介以及样机制作过程中的相关问题； 2、CPU卡表及部分功能电路工作原理介绍； 3、CPU卡表制作依据的各类标准； 4、样机制作规程； 5、样机的硬件性能测试； 6、CPU卡表的卡及功能测试； 7、CPU卡表测试过程中出现的各类Error及相应的处 理方法； 8、CPU卡表测试过程中出现的各类故障及处理方法；
影响量试验
影响量在此处为电压和频率影响测试. 电压影响:电压分别为1.1Un,和0.9Un. 频率影响:频率分别为±2％ 注意:在我们测试电压为±20%,频率为±5%.其改变量小于0.3.
电气性能测试
功率消耗试验 测试目的是检测表在工作时自身的损耗. 功率消耗试验分为电压回路功耗和电流回路功耗.在电压回路时,功耗 分为有功功耗和视在功耗.对于1极表和2级表的而言,都是2W,10VA.在电流回 路时,只有视在功耗,对于对于1极表和2级表的而言,分别是4.0VA,2.5VA.值 得注意的是在此处单相表和多相表是一致的. 电源电压影响量试验 电表的电压有规定工作范围和极限工作范围,分别是从0.9Un到1.1Un.和 从0.0Un到1.15Un. 电压降落和短时中断测试,电压线路和辅助线路接参电压,电流线路为 电流.电压中断为Un.中断时间为1S.在我们的测试中是通过工装,通2S和断 10S.测试时间一般为10个小时.判断标准为不改变电表数据,其改变量应小于.
由样机负责人负责整理，并交给文员。 2.定方案。--> 产生 a.技术差异表; b.参数表。技术差异表、电表产品功 能参数汇总表由样机负责人整理。 3.整理BOM单。由样机负责人负责整理。 4.配料、打样。--> 申请料号,产生打样图纸。由样机负责人负责整理，并 报给物料员。 5.样机制作。--> 产生BOM单。由样机负责人跟踪，根据焊接组反馈的焊接 信息,进行整理。 6.样机测试。--> 产生a.测试报告;b.随机单; c.产品说明书。 由样机负责 人整理。 7.样机的打包及审查前的准备。-->产生装机差异表,由结构负责人负责结构 部分 。 8.样机审查。
8.双输入与门电路:给卡座和ESAM ESAM模块提供电源.
7.有源晶振电路:提供一个4M的方波, 作为ESAM和卡的工作频率.
9.背光电路:给液晶提供光源,为两路有效 任一路有效,背光均亮.
电能表执行主要标准
IEC 62053-11 测量设备 IEC 62053-21 静止式有功电能表特殊要求（1和2级） IEC 62056-21 直接本地数据交换 ISO 7816 接触式IC卡系列标准 GB/T 17215-2002 中国国家标准<<1级和2级静止式交 流有功电度表>> GB/T 18460-2001 中国国家标准<<IC卡预付费售电系 统>> GB/T 18460.1-2001 国家标准<<IC卡预付费售电系 统: 总则>> GB/T 18460.2-2001 国家标准<<IC卡预付费售电系 统: IC卡及其管理>> GB/T 18460.3-2001 国家标准<<IC卡预付费售电系 统: 预付费电能表>>