Jednostka centralna (CPU) zawiera najważniejsze elementy komputera. W tym artykule przedstawimy główne cechy procesora , w tym jego podzespołów.
Funkcje procesora
Jednostka centralna, powszechnie znana jako CPU, centralny procesor lub mikroprocesor, jest częścią sprzętu komputerowego, czyli jego fizyczną lub materialną częścią. Konkretnie chodzi o obudowę tego oraz elementy komputerowe i elektroniczne układy scalone, które są w środku.
W ten sposób procesor składa się z: płyty głównej, mikroprocesora, pamięci RAM, dysku twardego, optycznych urządzeń pamięci masowej, kart rozszerzeń i portów. Ponadto posiada następujące jednostki: jednostkę dekodowania rozkazów, jednostkę arytmetyczno-logiczną i jednostkę sterującą magistralą.
Ponadto wymieniono główne cechy procesora. Są to:
Procesor jest jednym z trzech podstawowych bloków funkcjonalnych komputera, ponieważ odpowiada za interpretację i wykonywanie instrukcji z programów przechowywanych w pamięci. Zasadniczo otrzymuje dane wejściowe, które przekształca w wyniki pośrednie, a następnie zwraca je jako dane wyjściowe.
Tak więc jego działanie jest ściśle związane z działaniem pamięci oraz urządzeń wejściowych i wyjściowych komputera. Innymi słowy, zarówno pamięć, procesor, jak i urządzenia peryferyjne muszą być ze sobą połączone. Jest to możliwe dzięki magistrali, grupie kabli lub liniom cyfrowym, które umożliwiają interakcję między nimi.
W tym ostatnim punkcie, być może zainteresuje Cię również artykuł o rodzajach autobusów . Do dzieła!
Jednostka dekodowania instrukcji
Jak sama nazwa wskazuje, odpowiada za interpretację instrukcji otrzymywanych z oprogramowania. Oznacza to, że odpowiada za wyodrębnienie czynności do wykonania, a także ustalenie sposobu uzyskania niezbędnych do tego danych.
Ostatecznie ta jednostka umożliwia podział instrukcji na części, które mają określone znaczenie dla innych jednostek centralnej jednostki przetwarzania.
Jednostka arytmetyczno-logiczna
Przeważnie znany jako ALU, od angielskiego akronimu jednostki arytmetyczno-logicznej.Jest to układ logiczny, którego główną funkcją jest wykonywanie operacji logicznych, matematycznych, przesuwających i obracających bity. W ten sposób jest to jednostka arytmetyczno-logiczna, która definiuje operacje obliczeniowe, które może wykonać komputer.
Działanie jednostki ALU rozpoczyna się od wprowadzenia danych, które pełnią funkcję operandów, do których w zależności od przypadku stosowane są operacje takie jak: dodawanie, odejmowanie, lub nie itp. Wreszcie dane wyjściowe powstają w wyniku tych operacji.
Jednostka sterująca autobusem
Jednostka ta jest odpowiedzialna za kontrolę i synchronizację przekazywania informacji, zarówno wewnętrznych, jak i zewnętrznych. Wskazuje, co każdy składnik musi zrobić, a także kiedy może działać. Jest to możliwe poprzez generowanie uporządkowanych sekwencji sygnałów wewnętrznych i zewnętrznych, odpowiednich do wykonania instrukcji, które składają się na tzw. cykl instrukcji.
Tak więc ten sekwencyjny obwód uzyskuje dostęp do instrukcji programu, odczytuje operandy, wykonuje operację dostarczoną przez jednostkę arytmetyczno-logiczną i przechowuje wynik.
Na koniec należy wspomnieć, że CPU posiada również bank rejestrów, który choć nie jest zasadniczym elementem architektury jednostki centralnej, to bywa uważany za jedną z jednostek, które opisaliśmy wcześniej.
Bank rekordów
Zasadniczo ta seria rejestrów składa się z zestawu specjalnych komórek pamięci, które ułatwiają dostęp do operandów i miejsc przechowywania wyników.
Ogólnie rzecz biorąc, rejestry to komórki znajdujące się w procesorze, których główną funkcją jest tymczasowe przechowywanie danych. Ma to na celu usprawnienie pracy procesora.
Działanie tego wieloportowego pliku polega na zapisywaniu danych do rejestrów, wykonywaniu odpowiednich operacji i równoczesnym przechowywaniu wyników w rejestrach, skracając czas dostępu do nich.