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处理器如何工作，如何完成数据的处理以及指令的调取，在这个微观的世界里遵循着怎样的生产流程呢？接下来笔者就带领大家到这个大工厂里面去参观参观，本着简洁易懂的原则，叙述上尽量力求精辟，希望能使大家不虚此行。
首先让我们来看一下处理器的工作原理
一个工厂对产品的加工过程：
进入工厂的原料（程序指令），结过物资分配部门（控制单元）的调度分配，被送往生产线（逻辑运算单元），生产出的成品（处理后的数据）后，再存储在仓库（存储单元）中，最后等着拿到市场上去卖（交由应用程序使用）。
处理器的工作原理：
从控制单元开始，处理器就开始了正式工作，中间的过程是通过逻辑运算单元来进行运算处理，交到存储单元代表工作结束。首先，指令指针会通知 处理器，将要执行的指令放置在内存中的存储位置。因为内存中的每个存储单元都有编号（称为地址），可以根据这些地址把数据取出，通过地址总线送到控制单元中，指令译码器从指令寄存器IR中拿来指令，翻译成 处理器可以执行的形式，然后决定完成该指令需要哪些必要的操作，它将告诉算术逻辑单元（ALU）什么时候计算，告诉指令读取器什么时候取数值，告诉指令译码器什么时候翻译指令等等。
根据对指令类型的分析和特殊工作状态的需要，处理器设置了六种工作周期，分别用六个触发器来表示它们的状态，任一时刻只许一个触发器为1，表示处理器所处周期状态，即指令执行过程中的某个阶段。
1.取指周期（FC）
处理器在FC中完成取指所需要操作。每条指令都必须经历取指周期FC，在FC中完成的操作与指令操作码无关的公共操作。但FC结束后转向哪个周期则与本周期中取出的指令类型有关。
2.源周期（SC）
处理器在SC中完成取源操作数所需的操作。如指令需要源操作数，则进入SC。在SC中根据指令寄存器IR的源地址信息，形成源地址，读取源操作数。
3.目的周期（DC）
如果处理器需要获得目的操作数或形成目的地址，则进DC。在DC中根据IR中的目的地址信息进行相应操作。
4.执行周期（EC）
处理器在取得操作数后，则进入EC，这也是第条指令都经历的最后一个工作阶段。在EC中将依据IR中的操作码执行相应操作，如传递、算术运算、逻辑运算、形成转移地址等。
5.中断响应周期（IC）
处理器除了考虑指令正常执行，还应考虑对外部中断请的处理。处理器在向应中断请求后，进入中断响应周期IC。在IC中将直接依靠硬件进行保存断点、关中断、转中断服务程序入口等操作，IC结束转入取指周期，开始执行中断服务程序。
6.DMA传送周期（DMAC）
处理器响应DMA（直接存储器存取）请求后，进入DMAC中，处理器交出系统总线的控制权，由DMA（直接存储器存取）控制器控制系统总线，实现主存与外围设备之间的数据直接传送。因此对 处理器来说，DMAC是一个空操作周期。
处理器控制流程，描述了工作周期状态变化情况：
为了简化控制逻辑，限制在一条指令结束是判断有无DMA（直接存储器存取）请求，若有请求，将插入DMAC；如果在一个DMAC结束前又提出新的DMA请求，则连续安排若干DMA传送周期。
如果没有DMA（直接存储器存取）请求，则继续判断有无中断请求，若有则进入IC。在IC中完成需的操作后向新的FC，这表明进入中断服务程序。
结语：
通过以上“生产”环节，处理器完成了令人难以置信的工作，为人类缔造了一个美妙的数字世界。或许你认为这些与你的实际应用无关，但相信对于那些处在编程学习或程序编制中的人来说，无疑是一盏明灯。处理器中任何一个微小的技术都将折射出人类更加光明的未来。处理器如何工作，如何完成数据的处理以及指令的调取，在这个微观的世界里遵循着怎样的生产流程呢？接下来笔者就带领大家到这个大工厂里面去参观参观，本着简洁易懂的原则，叙述上尽量力求精辟，希望能使大家不虚此行。
首先让我们来看一下处理器的工作原理
一个工厂对产品的加工过程：
进入工厂的原料（程序指令），结过物资分配部门（控制单元）的调度分配，被送往生产线（逻辑运算单元），生产出的成品（处理后的数据）后，再存储在仓库（存储单元）中，最后等着拿到市场上去卖（交由应用程序使用）。
处理器的工作原理：
从控制单元开始，处理器就开始了正式工作，中间的过程是通过逻辑运算单元来进行运算处理，交到存储单元代表工作结束。首先，指令指针会通知 处理器，将要执行的指令放置在内存中的存储位置。因为内存中的每个存储单元都有编号（称为地址），可以根据这些地址把数据取出，通过地址总线送到控制单元中，指令译码器从指令寄存器IR中拿来指令，翻译成 处理器可以执行的形式，然后决定完成该指令需要哪些必要的操作，它将告诉算术逻辑单元（ALU）什么时候计算，告诉指令读取器什么时候取数值，告诉指令译码器什么时候翻译指令等等。
根据对指令类型的分析和特殊工作状态的需要，处理器设置了六种工作周期，分别用六个触发器来表示它们的状态，任一时刻只许一个触发器为1，表示处理器所处周期状态，即指令执行过程中的某个阶段。
1.取指周期（FC）
处理器在FC中完成取指所需要操作。每条指令都必须经历取指周期FC，在FC中完成的操作与指令操作码无关的公共操作。但FC结束后转向哪个周期则与本周期中取出的指令类型有关。
2.源周期（SC）
处理器在SC中完成取源操作数所需的操作。如指令需要源操作数，则进入SC。在SC中根据指令寄存器IR的源地址信息，形成源地址，读取源操作数。
3.目的周期（DC）
如果处理器需要获得目的操作数或形成目的地址，则进DC。在DC中根据IR中的目的地址信息进行相应操作。
4.执行周期（EC）
处理器在取得操作数后，则进入EC，这也是第条指令都经历的最后一个工作阶段。在EC中将依据IR中的操作码执行相应操作，如传递、算术运算、逻辑运算、形成转移地址等。
5.中断响应周期（IC）
处理器除了考虑指令正常执行，还应考虑对外部中断请的处理。处理器在向应中断请求后，进入中断响应周期IC。在IC中将直接依靠硬件进行保存断点、关中断、转中断服务程序入口等操作，IC结束转入取指周期，开始执行中断服务程序。
6.DMA传送周期（DMAC）
处理器响应DMA（直接存储器存取）请求后，进入DMAC中，处理器交出系统总线的控制权，由DMA（直接存储器存取）控制器控制系统总线，实现主存与外围设备之间的数据直接传送。因此对 处理器来说，DMAC是一个空操作周期。
处理器控制流程，描述了工作周期状态变化情况：
为了简化控制逻辑，限制在一条指令结束是判断有无DMA（直接存储器存取）请求，若有请求，将插入DMAC；如果在一个DMAC结束前又提出新的DMA请求，则连续安排若干DMA传送周期。
如果没有DMA（直接存储器存取）请求，则继续判断有无中断请求，若有则进入IC。在IC中完成需的操作后向新的FC，这表明进入中断服务程序。
结语：
通过以上“生产”环节，处理器完成了令人难以置信的工作，为人类缔造了一个美妙的数字世界。或许你认为这些与你的实际应用无关，但相信对于那些处在编程学习或程序编制中的人来说，无疑是一盏明灯。处理器中任何一个微小的技术都将折射出人类更加光明的未来。处理器如何工作，如何完成数据的处理以及指令的调取，在这个微观的世界里遵循着怎样的生产流程呢？接下来笔者就带领大家到这个大工厂里面去参观参观，本着简洁易懂的原则，叙述上尽量力求精辟，希望能使大家不虚此行。
首先让我们来看一下处理器的工作原理
一个工厂对产品的加工过程：
进入工厂的原料（程序指令），结过物资分配部门（控制单元）的调度分配，被送往生产线（逻辑运算单元），生产出的成品（处理后的数据）后，再存储在仓库（存储单元）中，最后等着拿到市场上去卖（交由应用程序使用）。
处理器的工作原理：
从控制单元开始，处理器就开始了正式工作，中间的过程是通过逻辑运算单元来进行运算处理，交到存储单元代表工作结束。首先，指令指针会通知 处理器，将要执行的指令放置在内存中的存储位置。因为内存中的每个存储单元都有编号（称为地址），可以根据这些地址把数据取出，通过地址总线送到控制单元中，指令译码器从指令寄存器IR中拿来指令，翻译成 处理器可以执行的形式，然后决定完成该指令需要哪些必要的操作，它将告诉算术逻辑单元（ALU）什么时候计算，告诉指令读取器什么时候取数值，告诉指令译码器什么时候翻译指令等等。
根据对指令类型的分析和特殊工作状态的需要，处理器设置了六种工作周期，分别用六个触发器来表示它们的状态，任一时刻只许一个触发器为1，表示处理器所处周期状态，即指令执行过程中的某个阶段。
1.取指周期（FC）
处理器在FC中完成取指所需要操作。每条指令都必须经历取指周期FC，在FC中完成的操作与指令操作码无关的公共操作。但FC结束后转向哪个周期则与本周期中取出的指令类型有关。
2.源周期（SC）
处理器在SC中完成取源操作数所需的操作。如指令需要源操作数，则进入SC。在SC中根据指令寄存器IR的源地址信息，形成源地址，读取源操作数。
3.目的周期（DC）
如果处理器需要获得目的操作数或形成目的地址，则进DC。在DC中根据IR中的目的地址信息进行相应操作。
4.执行周期（EC）
处理器在取得操作数后，则进入EC，这也是第条指令都经历的最后一个工作阶段。在EC中将依据IR中的操作码执行相应操作，如传递、算术运算、逻辑运算、形成转移地址等。
5.中断响应周期（IC）
处理器除了考虑指令正常执行，还应考虑对外部中断请的处理。处理器在向应中断请求后，进入中断响应周期IC。在IC中将直接依靠硬件进行保存断点、关中断、转中断服务程序入口等操作，IC结束转入取指周期，开始执行中断服务程序。
6.DMA传送周期（DMAC）
处理器响应DMA（直接存储器存取）请求后，进入DMAC中，处理器交出系统总线的控制权，由DMA（直接存储器存取）控制器控制系统总线，实现主存与外围设备之间的数据直接传送。因此对 处理器来说，DMAC是一个空操作周期。
处理器控制流程，描述了工作周期状态变化情况：
为了简化控制逻辑，限制在一条指令结束是判断有无DMA（直接存储器存取）请求，若有请求，将插入DMAC；如果在一个DMAC结束前又提出新的DMA请求，则连续安排若干DMA传送周期。
如果没有DMA（直接存储器存取）请求，则继续判断有无中断请求，若有则进入IC。在IC中完成需的操作后向新的FC，这表明进入中断服务程序。
结语：
通过以上“生产”环节，处理器完成了令人难以置信的工作，为人类缔造了一个美妙的数字世界。或许你认为这些与你的实际应用无关，但相信对于那些处在编程学习或程序编制中的人来说，无疑是一盏明灯。处理器中任何一个微小的技术都将折射出人类更加光明的未来。
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