处理器的作用

CPU内部结构简述

现在来看看CPU主要部件的功能，如下图：

1、算术逻辑单元ALU（ArithmeticLogicUnit）

ALU是运算器核心，它是以全加器为基础，辅之以移位寄存器及相应控制逻辑组合而成的电路，在控

制信号的作用下可完成加、减、乘、除四则运算和各种逻辑运算。就像刚才提到的，这里就相当于工厂中

的生产线，负责运算数据。

2、寄存器组RS（RegisterSet或Registers）

RS实际是CPU暂时存放数据的地方，里面保存着那些等待处理的数据，或已经处理过的数据，CPU访

问寄存器所用时间要比访问内存的时间短，采用寄存器，可减少CPU访问内存次数，从而提高CPU的工作

速度。但因受到芯片面积和集成度所限，寄存器组容量不可能很多。

寄存器组又可分为专用寄存器和通用寄存器，专用寄存的作用是固定的，分别寄存相应数据，而通用

寄存器用途广泛并可由程序员规定其用途，通用寄存器的数目因微处理器而异，如80486有EAX、EBX、ECX、

EDX、ESI、EDI、EBP、ESP共8个32位通用寄存器等。通用寄存器除可高效地存储数据外，还可作为间址、

基址、变址寻址时的地址指针，从而缩短指令长度和指令执行时间，加快CPU的运算处理速度，同时也给

编程带来方便。因此，高档微机CPU的设计中无不对通用寄存器进行精心设计，RISC结构CPU的设计更将

运算器

控制总线(CB)

内部总线

地址总线(AB)

数据总线(DB)

地址缓冲器数据缓存器

指令寄存器(IR)

指令择码器(ID)

操作控制器(OC)

通用寄存器组寄

存

器

组

(RS)

堆栈指针(SP)

程序计数器(PC)

累加器(ACC)

累加锁存器

算术逻辑单元(ALU)

暂存器

标志寄存器(FR)

控制器

▲CPU主要部件功能

其发挥得淋漓尽致。

3、控制单元（ControlUnit）

正如工厂的物流分配部门，控制单元是整个CPU的指挥控制中心，由指令寄存器（IR－Instruction

Register）、指令译码器（ID－InstructionDecoder）、和操作控制器（OC－OperationController）三

个部件组成，对协调整个微型计算机有序工作极为重要。它根据用户预先编好的程序，依次从存放器中取

出各条指令，放在指令寄存器IR中，通过指令译码（分析）确定应该进行什么操作，然后通过操作控制

器OC，按确定的时序，向相应的部件发出微操作控制信号。操作控制器OC中主要包括有节拍脉冲发生器、

控制矩阵、时钟脉冲发生器、复位电路和启停电路等控制逻辑。

4、总线（Bus）

就像工厂各部门之间的联系渠道，总线实际上是一组导线，是各种公共信号线的集合，用于作为PC

中所有各组成部分传输信息共同使用的“公路”。直接和CPU相连的总线可称为局部总线。其中包括：数

据总线（DB－DataBus）、地址总线（AB－AddressBus）、控制总线（CB－ControlBus）。其中，数据总

线用来传输数据信息；地址总线用来传送CPU发出的地址信息；控制总线用来传送控制信号、时序信号和

状态信息等。

光驱的主要结构

主

轴

马

达

镭射读取头

PC机

RFAmp

射频

放大器

DSP

数位伺服

控制处理器

ATAPI

E-IDE

解码器

音频输出

功率放大

PowerIC

uController

微控制器

缓衡记

忆体

DRAM

IDEBus

Firmware

韧体记忆体

伺服控制

对焦

循轨

搜寻

主轴马达

托盘