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CPU的邏輯模塊都有哪些組成部分


CPU可以說是計算機的核心了,對于程序員來說,除了需要掌握軟件應用以外,對于硬件的運行與組成結構也是需要了解和掌握的,下面我們就一起來了解一下,CPU的邏輯模塊都有哪些組成部分。

CPU的邏輯模塊都有哪些組成部分

我們都知道CPU的根本任務就是執行指令,對計算機來說終都是一串由“0”和“1”組成的序列。CPU從邏輯上可以劃分成3個模塊,分別是控制單元、運算單元和存儲單元,這三部分由CPU內部總線連接起來。

控制單元:控制單元是整個CPU的指揮控制中心,由程序計數器PC(ProgramCounter),指令寄存器IR(InstructionRegister)、指令譯碼器ID(InstructionDecoder)和操作控制器OC(OperationController)等,對協調整個電腦有序工作極為重要。它根據用戶預先編好的程序,依次從存儲器中取出各條指令,放在指令寄存器IR中,通過指令譯碼(分析)確定應該進行什么操作,然后通過操作控制器OC,按確定的時序,向相應的部件發出微操作控制信號。操作控制器OC中主要包括節拍脈沖發生器、控制矩陣、時鐘脈沖發生器、復位電路和啟停電路等控制邏輯。

運算單元:是運算器的核心??梢詧绦兴阈g運算(包括加減乘數等基本運算及其附加運算)和邏輯運算(包括移位、邏輯測試或兩個值比較)。相對控制單元而言,運算器接受控制單元的命令而進行動作,即運算單元所進行的全部操作都是由控制單元發出的控制信號來指揮的,所以它是執行部件。

存儲單元:包括CPU片內緩存和寄存器組,是CPU中暫時存放數據的地方,里面保存著那些等待處理的數據,或已經處理過的數據,CPU訪問寄存器所用的時間要比訪問內存的時間短。采用寄存器,可以減少CPU訪問內存的次數,從而提高了CPU的工作速度。但因為受到芯片面積和集成度所限,寄存器組的容量不可能很大。寄存器組可分為專用寄存器和通用寄存器。專用寄存器的作用是固定的,分別寄存相應的數據。而通用寄存器用途廣泛并可由程序員規定其用途,通用寄存器的數目因微處理器而異。

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