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cpu內部邏輯電路

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cpu內部邏輯電路

cpu內部結構三大部分

1、算術邏輯單元ALU(Arithmetic Logic Unit)

ALU是運算器的核心。它是以全加器爲基礎,輔之以移位寄存器及相應控制邏輯組合而成的電路,在控制信號的作用下可完成加、減、乘、除四則運算和各種邏輯運算。就像剛纔提到的,這裏就相當於工廠中的生產線,負責運算數據。

2、寄存器組 RS(Register Set或Registers)

RS實質上是CPU中暫時存放數據的地方,裏面儲存着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。採用寄存器,可以減少CPU訪問內存的次數,從而提高了CPU的工作速度。但因爲受到芯片面積和集成度所限,寄存器組的容量不可能很大。寄存器組可分爲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並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。

3、控制單元(Control Unit)

正如工廠的物流分配部門,控制單元是整個CPU的指揮控制中心,由指令寄存器IR(Instruction Register)、指令譯碼器ID(Instruction Decoder)和操作控制器0C(Operation Controller)三個部件組成,對協調整個電腦有序工作極爲重要。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,透過指令譯碼(分析)確定應該進行什麼操作,然後透過操作控制器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中主要包括節拍脈衝發生器、控制矩陣、時鐘脈衝發生器、復位電路和啓停電路等控制邏輯。