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中央處理器(CPU,Central Processing Unit)是一塊超大規(guī)模的集成電路,是一臺計算機的運算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數(shù)據(jù)。
中央處理器(CPU,Central Processing Unit)是一塊超大規(guī)模的集成電路,是一臺計算機的運算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數(shù)據(jù)。
中央處理器主要包括運算器(算術(shù)邏輯運算單元,ALU,Arithmetic Logic Unit)和高速緩沖存儲器(Cache)及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)(Data)、控制及狀態(tài)的總線(Bus)。它與內(nèi)部存儲器(Memory)和輸入/輸出(I/O)設(shè)備合稱為電子計算機三大核心部件。
中央處理器(CPU,Central Processing Unit)是一塊超大規(guī)模的集成電路,是一臺計算機的運算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數(shù)據(jù)。
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物理結(jié)構(gòu)
CPU包括運算邏輯部件、寄存器部件和控制部件等。
邏輯部件
英文Logic components;運算邏輯部件??梢詧?zhí)行定點或浮點算術(shù)運算操作、移位操作以及邏輯操作,也可執(zhí)行地址運算和轉(zhuǎn)換。
寄存器
寄存器部件,包括寄存器、專用寄存器和控制寄存器。 通用寄存器又可分定點數(shù)和浮點數(shù)兩類,它們用來保存指令執(zhí)行過程中臨時存放的寄存器操作數(shù)和中間(或最終)的操作結(jié)果。 通用寄存器是中央處理器的重要部件之一。
控制部件
英文Control unit;控制部件,主要是負責對指令譯碼,并且發(fā)出為完成每條指令所要執(zhí)行的各個操作的控制信號。
其結(jié)構(gòu)有兩種:一種是以微存儲為核心的微程序控制方式;一種是以邏輯硬布線結(jié)構(gòu)為主的控制方式。
微存儲中保持微碼,每一個微碼對應于一個最基本的微操作,又稱微指令;各條指令是由不同序列的微碼組成,這種微碼序列構(gòu)成微程序。中央處理器在對指令譯碼以后,即發(fā)出一定時序的控制信號,按給定序列的順序以微周期為節(jié)拍執(zhí)行由這些微碼確定的若干個微操作,即可完成某條指令的執(zhí)行。
簡單指令是由(3~5)個微操作組成,復雜指令則要由幾十個微操作甚至幾百個微操作組成。
主要功能
處理指令
英文Processing instructions;這是指控制程序中指令的執(zhí)行順序。程序中的各指令之間是有嚴格順序的,必須嚴格按程序規(guī)定的順序執(zhí)行,才能保證計算機系統(tǒng)工作的正確性。
執(zhí)行操作
英文Perform an action;一條指令的功能往往是由計算機中的部件執(zhí)行一系列的操作來實現(xiàn)的。CPU要根據(jù)指令的功能,產(chǎn)生相應的操作控制信號,發(fā)給相應的部件,從而控制這些部件按指令的要求進行動作。
控制時間
英文Control time;時間控制就是對各種操作實施時間上的定時。在一條指令的執(zhí)行過程中,在什么時間做什么操作均應受到嚴格的控制。只有這樣,計算機才能有條不紊地工作。
處理數(shù)據(jù)
即對數(shù)據(jù)進行算術(shù)運算和邏輯運算,或進行其他的信息處理。
其功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數(shù)據(jù), 并執(zhí)行指令。在微型計算機中又稱微處理器,計算機的所有操作都受CPU控制,CPU的性能指標直接決定了微機系統(tǒng)的性能指標。CPU具有以下4個方面的基本功能:數(shù)據(jù)通信,資源共享,分布式處理,提供系統(tǒng)可靠性。運作原理可基本分為四個階段:提?。‵etch)、解碼(Decode)、執(zhí)行(Execute)和寫回(Writeback)。
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