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cpu中控制器的功能是什么
CPU中控制器由指令寄存器IR、指令譯碼器ID、操作控制器OC構成,操作控制器OC中主要包括節拍脈沖發(fā)生器、控制矩陣、時(shí)鐘脈沖發(fā)生器、復位電路和啟停電路等控制邏輯。下面是小編為大家整理的cpu中控制器的功能是什么,供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。
cpu中控制器的功能是什么1
cpu中控制器的功能簡(jiǎn)單介紹
(一) 運算器
1、 算術(shù)邏輯運算單元ALU(Arithmetic and Logic Unit)
ALU主要完成對二進(jìn)制數據的定點(diǎn)算術(shù)運算(加減乘除)、邏輯運算(與或非異或)以及移位操作。在某些CPU中還有專(zhuān)門(mén)用于處理移位操作的移位器。
通常ALU由兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。整數單元有時(shí)也稱(chēng)為IEU(Integer Execution Unit)。我們通常所說(shuō)的“CPU是XX位的”就是指ALU所能處理的數據的位數。
2、 浮點(diǎn)運算單元FPU(Floating Point Unit)
FPU主要負責浮點(diǎn)運算和高精度整數運算。有些FPU還具有向量運算的功能,另外一些則有專(zhuān)門(mén)的向量處理單元。
3、通用寄存器組
通用寄存器組是一組最快的存儲器,用來(lái)保存參加運算的操作數和中間結果。
在通用寄存器的設計上,RISC與CISC有著(zhù)很大的不同。CISC的寄存器通常很少,主要是受了當時(shí)硬件成本所限。比如x86指令集只有8個(gè)通用寄存器。所以,CISC的CPU執行是大多數時(shí)間是在訪(fǎng)問(wèn)存儲器中的數據,而不是寄存器中的。這就拖慢了整個(gè)系統的速度。而RISC系統往往具有非常多的.通用寄存器,并采用了重疊寄存器窗口和寄存器堆等技術(shù)使寄存器資源得到充分的利用。
對于x86指令集只支持8個(gè)通用寄存器的缺點(diǎn),Intel和AMD的最新CPU都采用了一種叫做“寄存器重命名”的技術(shù),這種技術(shù)使x86CPU的寄存器可以突破8個(gè)的限制,達到32個(gè)甚至更多。不過(guò),相對于RISC來(lái)說(shuō),這種技術(shù)的寄存器操作要多出一個(gè)時(shí)鐘周期,用來(lái)對寄存器進(jìn)行重命名。
4、 專(zhuān)用寄存器
專(zhuān)用寄存器通常是一些狀態(tài)寄存器,不能通過(guò)程序改變,由CPU自己控制,表明某種狀態(tài)。
(二)控制器
運算器只能完成運算,而控制器用于控制著(zhù)整個(gè)CPU的工作。
1、 指令控制器
指令控制器是控制器中相當重要的部分,它要完成取指令、分析指令等操作,然后交給執行單元(ALU或FPU)來(lái)執行,同時(shí)還要形成下一條指令的地址。
2、 時(shí)序控制器
時(shí)序控制器的作用是為每條指令按時(shí)間順序提供控制信號。時(shí)序控制器包括時(shí)鐘發(fā)生器和倍頻定義單元,其中時(shí)鐘發(fā)生器由石英晶體振蕩器發(fā)出非常穩定的脈沖信號,就是CPU的主頻;而倍頻定義單元則定義了CPU主頻是存儲器頻率(總線(xiàn)頻率)的幾倍。
3、 總線(xiàn)控制器
總線(xiàn)控制器主要用于控制CPU的內外部總線(xiàn),包括地址總線(xiàn)、數據總線(xiàn)、控制總線(xiàn)等等。
4、中斷控制器
中斷控制器用于控制各種各樣的中斷請求,并根據優(yōu)先級的高低對中斷請求進(jìn)行排隊,逐個(gè)交給CPU處理。
cpu中控制器的功能是什么2
CPU中的控制器的功能是分析指令并發(fā)出相應的控制信號。CPU是計算機的核心部件,負責讀取指令、解碼指令和執行指令。CPU主要由控制器和計算器兩部分組成,其中還包括緩存、數據和總線(xiàn)來(lái)實(shí)現它們之間的連接。
中央處理器(CentralProcessingUnit),簡(jiǎn)稱(chēng)CPU,是1971年推出的一個(gè)計算機的運算核心和控制核心,是信息處理、程序運行的最終執行單元。
CPU包含運算邏輯部件、寄存器部件和控制部件等,并具有處理指令、執行操作、控制時(shí)間、處理數據等功能。其自產(chǎn)生以來(lái),在邏輯結構、運行效率以及功能外延上取得了巨大發(fā)展。CPU包括運算邏輯部件、寄存器部件和控制部件等。英文Logiccomponents;運算邏輯部件,可以執行定點(diǎn)或浮點(diǎn)算術(shù)運算操作、移位操作以及邏輯操作,也可執行地址運算和轉換。
主要功能;處理指令,這是指控制程序中指令的執行順序。程序中的各指令之間是有嚴格順序的,必須嚴格按程序規定的`順序執行,才能保證計算機系統工作的正確性。執行操作,條指令的功能往往是由計算機中的部件執行一序列的操作來(lái)實(shí)現的。
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