Основные компоненты центрального процессора:

Обновлено: 21.11.2024

ЦП состоит из трех основных компонентов: блока управления, хранилища с непосредственным доступом и арифметико-логического блока.

Каковы 5 компонентов процессора?

ЦП состоит из пяти основных компонентов: ОЗУ, регистров, шин, АЛУ и блока управления.

Каковы 4 основные функции процессора?

Четыре основные функции процессора: выборка, декодирование, выполнение и обратная запись.

Выборка — это операция, которая получает инструкции из памяти программ из оперативной памяти системы.
Декодирование: инструкция преобразуется, чтобы понять, какие другие части ЦП необходимы для продолжения операции.

Каковы 3 основных компонента процессора?

Три логических устройства, составляющие центральный процессор, – это арифметико-логическое устройство (АЛУ), основное хранилище и устройство управления.

Каковы два основных компонента процессора?

Для чего используется ЦП?

Все виды вычислительных устройств, таких как планшеты, ПК или ноутбуки, имеют устройство, похожее на мозг, которое называется центральным процессором или ЦП. ЦП вашего компьютера вычисляет и интерпретирует инструкции, когда вы просматриваете веб-страницы, создаете документы, играете в игры или запускаете программы.

Является ли оперативная память частью процессора?

ОЗУ – это оперативная память, которая используется для кратковременного хранения данных. Процессор, также известный как ЦП, предоставляет инструкции и вычислительную мощность, необходимые компьютеру для выполнения своей работы. Найдите новый компьютер, который соответствует вашим потребностям.

Является ли блок памяти частью процессора?

ЦП тесно взаимодействует с основной памятью или основной памятью, обращаясь к ней как за инструкциями, так и за данными. По этой причине в этой части чтения память будет обсуждаться в контексте центрального процессора. Однако технически память не является частью процессора.

Является ли ПЗУ частью процессора?

В типичной компьютерной системе ПЗУ находится на материнской плате, как показано на рисунке справа. Как только компьютер запущен и работает, центральный процессор берет на себя управление. Прошивка также называется BIOS или базовой системой ввода/вывода. На большинстве современных компьютеров постоянная память расположена на микросхеме BIOS, показанной слева.

В этой статье мы рассмотрим шесть основных компонентов центрального процессора, также известного как мозг компьютера.

Как мы все знаем, ЦП отвечает за все основные задачи, такие как обработка данных и инструкций внутри компьютерной системы. Но все это возможно только благодаря компонентам, присутствующим внутри ЦП, которые делят работу между собой и обрабатывают ее в быстром темпе для получения желаемого результата. Мы изучим каждый из этих компонентов в последующих частях.

Компоненты ЦП и их функции

1. Блок управления (БУ)

Блок управления управляет тем, как устройства ввода и вывода, арифметический и логический блоки, а также память компьютера реагируют на инструкции, отправляемые ЦП. Он извлекает ввод, преобразует его в декодированную форму, а затем отправляет на обработку процессору компьютера, где выполняется нужная операция. Существует два типа блоков управления — аппаратный CU и микропрограммируемый CU.

Функции блока управления:

Он контролирует последовательность, в которой инструкции поступают в процессор и выходят из него, а также способ выполнения инструкций.
Он отвечает за получение входных данных, преобразование их в сигналы и сохранение для дальнейшей обработки.
Он контролирует работу других компонентов ЦП, таких как АЛУ и регистры.

2. Арифметико-логическое устройство (АЛУ)

Арифметико-логический блок отвечает за арифметические и логические вычисления, а также за принятие решений в системе. Он также известен как математический мозг компьютера. ALU использует регистры для вычислений. Он принимает входные данные из входных регистров, выполняет операции с данными и сохраняет выходные данные в выходном регистре.

Функции АЛУ:

Он в основном используется для принятия решений, таких как выполнение арифметических и логических операций.
Он действует как мост между основной и вторичной памятью компьютера. Вся информация, которой обмениваются первичная и вторичная память, проходит через АЛУ.

3. Регистры

Регистры — это часть памяти компьютера, которая используется для временного хранения инструкций, чтобы предоставить процессору инструкции в случае необходимости.Эти регистры также известны как регистры процессора, поскольку они играют важную роль в обработке данных. Эти регистры хранят данные в виде адреса памяти, и после завершения обработки инструкции, имеющейся по этому адресу памяти, он сохраняет адрес памяти следующей инструкции. Существуют различные типы регистров, которые выполняют разные функции.

Функции регистров:

Регистры ввода используются для переноса ввода.
Регистры вывода используются для переноса вывода.
Временные регистры временно хранят данные.
Регистры адреса хранят адрес памяти.
Счетчик программ хранит адреса инструкций.
Регистры данных содержат операнд памяти.
Регистры инструкций содержат коды инструкций.

4. Кэш

Кэш — это тип оперативной памяти, в которой временно хранятся небольшие объемы данных и инструкций, которые можно повторно использовать по мере необходимости. Это сокращает время, необходимое для извлечения инструкций, поскольку вместо извлечения их из ОЗУ к ним можно получить прямой доступ из кэша за небольшой промежуток времени.

Функции кеша:

Они сокращают время, необходимое для получения и выполнения инструкций.
Они временно хранят данные для последующего использования.

5. Автобусы

Шина — это связующее звено между различными компонентами компьютерной системы и процессором. Они используются для отправки сигналов и данных от процессора к различным устройствам и наоборот. Существует три типа шин: адресная шина, которая используется для отправки адреса памяти от процесса к другим компонентам. Шина данных, которая используется для отправки фактических данных от процессора к компонентам, и шина управления, используемая для отправки сигналов управления от процессора к другим устройствам.

Функции шины:

Он используется для обмена данными между различными устройствами.
Он подает питание на различные компоненты системы.

6. Часы

Как следует из названия, часы контролируют синхронизацию и скорость функций различных компонентов ЦП. Он посылает электрические сигналы, которые регулируют время и скорость работы функций.

Функции часов:

Поддерживает синхронизацию компонентов компьютерной системы.
Он отслеживает текущую дату и время.

Итак, это все об основных компонентах ЦП, которые отвечают за бесперебойную обработку инструкций и данных в компьютерной системе.

ЦП означает центральный процессор. Это душа компьютерной системы. Центральный процессор вместе с памятью и подсистемами ввода-вывода образуют мощную компьютерную систему.

ЦП состоит из небольших слоев из сотен транзисторов. Транзисторы – это микроскопические кусочки вещества, которые блокируют электричество при одном напряжении (непроводники) и позволяют электричеству проходить через них при разных напряжениях (проводник).

Эти небольшие кусочки вещества представляют собой полупроводники, которые создают два электронных входа и создают несколько выходов, когда один или оба входа включены.

ЦП является наиболее важным в компьютерной системе. Это компонент, который регулирует все внутренние и внешние устройства и реализует арифметические и логические операции для выполнения набора инструкций, сохраненных в памяти компьютера.

Компоненты процессора

ЦП включает в себя три основных компонента, а именно:

Зарегистрировать набор

Набор регистров отличается от одной системы к другой. Набор регистров включает в себя несколько регистров, которые содержат регистры общего и специального назначения. Регистры общего назначения не выполняют какой-либо конкретной функции. Они сохраняют временную информацию, необходимую программе. Регистры специального назначения выполняют различные функции ЦП.

АЛУ реализует все арифметические, логические операции и операции сдвига, поддерживая важные схемы, обеспечивающие эти оценки.

Блок управления

Блок управления извлекает инструкции из основной памяти, декодирует инструкции и затем выполняет их.

ЦП взаимодействует с основной памятью и устройствами ввода/вывода. ЦП считывает и записывает данные в систему памяти и из нее, а также передает данные в устройства ввода-вывода и обратно.

Элементарный цикл выполнения в ЦП можно определить следующим образом:

ЦП извлекает инструкцию для реализации из основной памяти и сохраняет ее в регистре инструкций (IR).
Инструкция декодирована.
Операнды извлекаются из системы памяти и сохраняются в регистрах ЦП.
Инструкции затем выполняются.
Результаты передаются из регистров ЦП в систему памяти.

Если нужно выполнить больше инструкций, цикл выполнения повторяется. Некоторые ожидающие прерывания также проверяются во время цикла выполнения.

Пример. Прерывания, включая запрос устройства ввода-вывода, арифметическое переполнение или страницы, проверяются во время цикла выполнения.

Процедуры ЦП представлены микрокомандами, выдаваемыми блоком управления. Микроприказы — это управляющие сигналы, представляющие собой передачу сверхопределенных линий управления.

ЦП — это основной компонент компьютерной системы. Он может выдавать каждую инструкцию программы для реализации основных арифметических, логических операций и операций ввода/вывода.

Центральные процессоры состоят из двух основных компонентов: блока управления, который регулирует работу процессора, и арифметико-логического блока, который обрабатывает числа и сравнивает значения. Однако эти два кластера транзисторов по-прежнему зависят от ресурсов памяти компьютера, на котором работает центральный процессор.

Память

Несмотря на то, что процессоры не являются строго частью ЦП, они бесполезны без памяти, в которой хранятся данные и инструкции программы, которые они должны выполнять. Это включает в себя постоянное хранилище жестких дисков и дополнительных устройств хранения, а также временную память вашего компьютера в оперативной памяти. ЦП имеют очень небольшой объем памяти для временного хранения и не могут работать без отдельных ресурсов памяти.

Блок управления

Блок управления, как следует из его названия, представляет собой схему, которая отдает команды другим компонентам оборудования для выполнения программ. Блок управления сам по себе не выполняет никакого кода; скорее, он просто управляет выполнением программных инструкций, извлекая инструкции из памяти, анализируя эти инструкции по мере необходимости, а затем планируя соответствующие аппаратные компоненты для выполнения этих инструкций. Таким образом блок управления управляет работой всего компьютера.

Арифметико-логическое устройство

АЛУ — это компонент ЦП, который выполняет фактические вычисления процессора. Его схема вычисляет уравнения сложения, вычитания, умножения и деления в инструкциях, которые ему передает блок управления. АЛУ также выполняет логические операции: процесс определения, равно ли одно значение другому, меньше ли одно значение другого или больше ли одно значение другого. Эти логические операции необходимы для управляющих структур, регулирующих программный поток.

Регистры

Регистры — это крошечные объемы памяти, которые на самом деле являются частью аппаратного обеспечения ЦП и передают данные в ЦП намного быстрее, чем это требуется процессору для извлечения данных из внешних источников памяти, но предназначены только для битов информации. процессор должен быть под рукой в любой момент времени. Сюда могут входить результаты операций компонентов АЛУ до тех пор, пока блок управления не сохранит их где-то еще, или могут быть адреса памяти в ОЗУ или на жестком диске, которые содержат программные инструкции или значения переменных, подобные данным.

Читайте также: