上海世纪群华工业自动化设备有限公司
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中央处理器(CPU,Central ProcessingUnit)是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心( ControlUnit)。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU从逻辑上可以划分成3个模块,分别是控制单元、运算单元和存储单元,这三部分由CPU内部总线连接起来。
基本概念
编辑 语音
中央处理器(CPU,Central ProcessingUnit)是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心( ControlUnit)。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。
中央处理器主要包括运算器(算术逻辑运算单元,ALU,Arithmetic LogicUnit)和高速缓冲存储器(Cache)及实现它们之间联系的数据(Data)、控制及状态的总线(Bus)。它与内部存储器(Memory)和输入/输出(I/O)设备合称为电子计算机三大核心部件。
CPU从逻辑上可以划分成3个模块,分别是控制单元、运算单元和存储单元,这三部分由CPU内部总线连接起来。
要实现一个数字系统需要三个主要的组成部分 [1] :
(1)计算对位进行操作的函数的组合逻辑(ALU);
(2)存储位的存储器元素(寄存器);
(3)控制存储器元素更新的时钟信号。
CPU的根本任务就是执行指令,对计算机来说终都是一串由“0”和“1”组成的序列。CPU从逻辑上可以划分成3个模块,分别是控制单元、运算单元和存储单元,这三部分由CPU内部总线连接起来。如下所示:
控制单元
控制单元是整个CPU的指挥控制中心,由指令寄存器IR(InstructionRegister)、指令译码器ID(Instruction Decoder)和操作控制器OC(OperationController)等,对协调整个电脑有序工作极为重要。它根据用户预先编好的程序,依次从存储器中取出各条指令,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。
运算单元
是运算器的核心。可以执行算术运算(包括加减乘数等基本运算及其附加运算)和逻辑运算(包括移位、逻辑测试或两个值比较)。相对控制单元而言,运算器接受控制单元的命令而进行动作,即运算单元所进行的全部操作都是由控制单元发出的控制信号来指挥的,所以它是执行部件。