中央处理器
1、英文名字center processing unit 简称cpu中心处理单元。
2、在计算机中和嵌入式系统中前者是有总线的是总线把各个设备与cpu连接。而在嵌入式系统中是直接与cpu的针脚连接的。
3、运算器英文名字arithmetic logic unitalu有单总线、双总线、三总线的运算器直接影响的是缓存的配置个数和参数输入输出的方式。
4、控制器包含的是程序计数器(program counter pc)、指令寄存器(instruction register ,ir)、指令译码器(instruction decoderid)、可编程逻辑阵列(programmable logic array pla)、脉冲源和中断。共同完成。
基本操作方式
先从内存中取出一条指令并指出下一条指令在内存中位置(这个地址存放在程序计数器中) 把操作码表放到指令寄存器中。
对指令进行译码或测试并产生相应的操作控制信号以便启动规定的动作 (指令译码器)
指挥并控制CPU、内存和输入/输出设备之间数据流动的方向。
控制器根据事先给定的命令发出控制信息使整个电脑指令执行过程一步一步地进行是计算机的神经中枢。
计算机的基本原理是存贮程序和程序控制。预先要把指挥计算机如何进行操作的指令序列(称为程序)和原始数据通过输入设备输送到计算机内存贮器中。每一条指令中明确规定了计算机从哪个地址取数进行什么操作然后送到什么地址去等步骤。
计算机在运行时先从内存中取出第一条指令通过控制器的译码按指令的要求从存贮器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工然后再按地址把结果送到内存中去。接下来再取出第二条指令在控制器的指挥下完成规定操作。依此进行下去直至遇到停止指令。
寄存器组
通用寄存器主要的功能由程序指令决定放置中间结果比较常见。
控制器是计算机系统的指挥中心它负责控制和协调整个系统的运行。控制器的基本功能就是负责指令的读出进行识别和解释并指挥协调各功能部件执行指令。
计算机对信息的处理是通过程序的执行而实现的。程序是完成某个确定算法的指令序列要预先存放在存储器中。控制器的作用是控制程序的执行它应具有下列功能
① 取指令根据程序入口地址从存储器中取出一条指令并指出下条指令的地址。取出的指令送到指令寄存器以便分析运行该指令。
② 分析指令分析指令又称为解释指令或指令译码。是对当前取得的指令进行分析指出它要求完成什么操作并产生相应的操作控制命令。如果参与操作的数据在存储器中还要形成操作数地址。
③ 执行指令根据分析指令产生的控制命令和操作数地址形成相应的操作控制信号序列通过运算器、存储器、输入输出设备的执行实现每条指令的功能。
计算机不断重复上述三种操作取指、分析、执行再取指、再分析、再执行……如此循环直到遇到停机指令或外来干预为止。
④ 控制程序和数据的输入与结果的输出根据程序的安排并通过人的干预在适当的时候向输入输出设备发出一些相应的命令来完成输入输出功能这实际上也是通过执行程序来完成的。
⑤ 对异常情况和某些请求的处理当机器出现某些异常情况时(如溢出、校验错)或某些外来请求(如中断、DMA等)时要进行相应的处理。