深入解析：计算机组成原理第六章——CPU与控制器详解

本章节详细介绍了计算机组成原理课程中的关键内容，特别是关于中央处理器（CPU）的各个方面。首先，章节从计算机的硬件系统入手，强调了中央处理器在硬件系统中的核心地位，包括控制器的设计和作用。控制器是CPU的重要组成部分，负责指令的解释和执行流程的控制，其中涵盖了微程序控制、硬布线控制以及不同控制方式的讨论。 微程序控制计算机的基本工作原理是理解的重点，它涉及到将复杂指令分解为一系列简单指令（微程序）的方式来提高控制器的灵活性和效率。此外，微程序设计技术也是掌握的内容，它直接影响到计算机指令执行的精确性和速度。 硬布线控制的计算机则是另一种实现方式，通过预设电路直接实现逻辑功能，减少了控制延迟，但设计复杂度相对较高。控制器的控制方式涉及到了流水线工作原理，这是一种提高CPU执行效率的技术，通过指令的并行处理来缩短处理时间。 举例来说，Intel 80386微处理器是这一部分的重要实例，它是通用微处理器，由多个组件构成，如时钟发生器、协处理器、总线控制逻辑、存储器系统、DMA控制器和中断控制器等。这些组件协同工作，确保了数据的传输、指令的执行以及对外部设备的管理。 80386微处理器中的32位数据总线和地址总线的细节也进行了说明，展示了现代计算机内部数据传输的高效性。同时，章节还深入探讨了计算机的加电过程，从电源接通到程序执行的整个流程，包括产生复位信号和确保指令连续运行的机制。 最后，章节总结了中央处理机的两种实现方法：一是使用现成的微处理器构建计算机系统；二是由特定公司自主设计制造，如IBM和DEC，体现了VLSI技术发展对计算机体系结构的影响，使得不同规模的计算机硬件界限逐渐模糊。 这一章节内容丰富，涵盖了CPU的构成、工作原理、具体实例以及计算机硬件系统的关键组件和工作流程，对于理解计算机组成原理具有很高的实用价值。学习者可以通过本章深入理解计算机指令执行的内在机制，从而提升对整个计算机系统运作的把握。