中央处理器(CPU,Central Processing Unit)是一块超大规模的集成电路,由逻辑部件、寄存器部件和控制部件等构成。
中央处理器是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。
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1、逻辑部件:运算逻辑部件,可以执行定点或浮点算术运算操作、移位操作以及逻辑操作,也可执行地址运算和转换。
2、寄存器:寄存器部件,包括寄存器、专用寄存器和控制寄存器。用来保存指令执行过程中临时存放的寄存器操作数和中间(或最终)的操作结果。 通用寄存器是中央处理器的重要部件之一。
3、控制部件:控制部件,主要是负责对指令译码,并且发出为完成每条指令所要执行的各个操作的控制信号。中央处理器在对指令译码以后,即发出一定时序的控制信号,按给定序列的顺序以微周期为节拍执行由这些微码确定的若干个微操作,即可完成某条指令的执行。
参考资料来源:百度百科-中央处理器
CPU的主要组成部分包括算术逻辑单元(ALU),其执行算术和逻辑操作,处理器寄存器该供应操作数到ALU并存储ALU操作的结果和编排取得(从存储器)的控制单元和执行指令通过指导ALU,寄存器和其他组件的协调操作。
大多数现代CPU都是微处理器,这意味着它们包含在单个集成电路(IC)芯片中。包含CPU的IC还可以包含存储器,外围接口和计算机的其他组件; 这种集成设备被不同地称为微控制器或片上系统(SoC)。
一些计算机采用多核处理器,这是一个包含两个或多个称为“核心”的CPU的单个芯片; 在这种情况下,人们可以将这种单一芯片称为 “插座”。
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中央处理器的功能
处理指令
英文Processing instructions;这是指控制程序中指令的执行顺序。程序中的各指令之间是有严格顺序的,必须严格按程序规定的顺序执行,才能保证计算机系统工作的正确性。
执行操作
英文Perform an action;一条指令的功能往往是由计算机中的部件执行一系列的操作来实现的。CPU要根据指令的功能,产生相应的操作控制信号,发给相应的部件,从而控制这些部件按指令的要求进行动作。
控制时间
英文Control time;时间控制就是对各种操作实施时间上的定时。在一条指令的执行过程中,在什么时间做什么操作均应受到严格的控制。只有这样,计算机才能有条不紊地工作。
处理数据
即对数据进行算术运算和逻辑运算,或进行其他的信息处理。
其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据, 并执行指令。在微型计算机中又称微处理器,计算机的所有操作都受CPU控制,CPU的性能指标直接决定了微机系统的性能指标。
CPU具有以下4个方面的基本功能:数据通信,资源共享,分布式处理,提供系统可靠性。运作原理可基本分为四个阶段:提取(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Writeback)。
参考资料来源 百度百科-cpu
本回答被网友采纳中央处理器由运算器、控制器和寄存器组成。
1、运算器
运算器也称算数逻辑单元(arithmetic and logic unit,ALU),是进行算数运算和逻辑运算的部件,在控制器的控制下,对取自内存储器的数据进行算术运算或逻辑运算,并将运算的结果送到内存储器。
2、控制器
控制器的功能是控制、指挥计算机各部件的工作,并对输入输出设备进行监控,使计算机自动地执行程序。计算机在工作时,控制器首先从内存储器中按顺序取出一条指令,并对该指令进行译码分析,根据指令的功能向相关部件发出操作命令,使这些部件执行该命令所规定的任务,执行之后再取出第二条指令进行分析执行。如此反复,直到所有指令都执行完成。
3、寄存器
寄存器(register)是CPU内部用来存放数据的一些小型的存储区域,用来暂时存放参与运算的数据以及运算结果。寄存器由电子线路组成,存取速度非常快,与CPU的速度相当,寄存器的成本较高,因而数量较少。CPU内部的寄存器类型有指令寄存器、程序计数器、数据寄存器、地址寄存器以及状态寄存器等。
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CPU的ALU是组合电路,本身无寄存操作数的功能,因而必须有保存操作数的两个寄存器:暂存器TMP和累加器AC,累加器既向ALU提供操作数,又接收ALU的运算结果。寄存器阵列实际上相当于微处理器内部的RAM,它包括通用寄存器组和专用寄存器组两部分:通用寄存器(AX、BX、CX、DX)用来存放参加运算的数据、中间结果或地址,它们一般均可作为两个8位的寄存器来使用。
处理器内部有了这些通用寄存器之后,可避免频繁地访问存储器,可缩短指令长度和指令执行时间,提高机器的运行速度,也给编程带来方便。专用寄存器包括程序计数器PC、堆栈指示器SP和标志寄存器FR,它们的作用是固定的,用来存放地址或地址基值。
定时与控制逻辑是微处理器的核心部件,负责对全机进行控制,包括从存储器中取指令,分析指令(即指令译码)确定指令操作和操作数地址,取操作数、执行指令规定的操作,送运算结果到存储器或I/O端口等。它还向微机的其它各部件发出相应的控制信号,使CPU内、外各部件间协调工作。
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