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Componenti di base dei microprocessori

Componenti di base dei microprocessori


Intel ha introdotto il primo microprocessore nel 1971 e ha chiamato il chip 4004. Microprocessori di oggi, con dimensioni inferiori a un centesimo, offrono più potenza e funzionalità. Il centro del computer, l'unità di elaborazione centrale (CPU) è costituito da uno o più microprocessori. Fabbricato da un chip di silicone che contiene milioni di transistori, microprocessori spostare dati da un indirizzo di memoria in un'altra posizione. Le CPU decisioni e poi passare a lavorare su calcoli e nuove istruzioni.

Unità logica e aritmetica

"L'unità aritmetica e logica" (ALU) esegue calcoli matematici, ad esempio di sottrazione, addizione, divisione e funzioni booleane. Funzioni booleane sono un tipo di logica utilizzata per progetti di circuiti. La ALU esegue anche test di logica e di confronti. Il processore trasmette i segnali l'ALU, che interpreta le istruzioni ed esegue i calcoli.

Registra

Microprocessori hanno holding luoghi chiamati registri i dati temporanei. Queste aree di memoria mantengono dati, ad esempio le istruzioni, indirizzi di memoria, caratteri e altri dati. Alcune istruzioni di computer possono richiedere l'uso di alcuni registri come parte di un comando. Ogni registro ha una funzione specifica, come registro istruzione, program counter, accumulatore e registro di indirizzo di memoria. Ad esempio, un registro di programma contiene l'indirizzo di istruzioni prelevati dalla memoria di accesso casuale.

Unità di controllo

Unità di controllo (CUs) ricevere segnali dalla CPU, che indica l'unità di controllo per spostare dati da un microprocessore a microprocessore. L'unità di controllo dirige anche l'unità aritmetica e logica. Unità di controllo è costituito da più componenti, quali decoder, orologio e controllo circuiti logici. Lavorando insieme, questi dispositivi trasmettono segnali a determinate posizioni del microprocessore.

Ad esempio, il decoder riceve i comandi da un'applicazione. Il decodificatore interpreta le istruzioni e intraprende un'azione. Invia segnali per l'ALU o dirige registri per eseguire operazioni specifiche. L'unità di logica di controllo trasmette i segnali tra le diverse sezioni del microprocessore e registri, che informa questi componenti per eseguire azioni. L'orologio invia segnali che sincronizzare e assicurano la tempestiva esecuzione dei comandi e dei processi.

Autobus

Microprocessori hanno un sistema di autobus, che spostare i dati. Gli autobus fanno riferimento alle classificazioni di cablaggio che hanno funzioni e compiti specifici. Il bus dati trasferisce i dati tra l'unità centrale di elaborazione e memoria ad accesso casuale (RAM)-- la memoria del computer primario. Il bus di controllo Invia le informazioni necessarie per coordinare e controllare le mansioni multiple. Bus indirizzi trasmette l'indirizzo tra la CPU e la RAM per i dati in fase di elaborazione.

Memoria cache

Alcuni microprocessori avanzati hanno le cache di memoria, che conservano gli ultimi dati utilizzati dalla CPU. Memoria cache accelera il processo di calcolo, perché la CPU non è necessario andare alla RAM più lento per recuperare i dati. Molti computer hanno livello 1 o livello 2 cache; alcuni sistemi hanno cache di livello 3. Il livello di cache indica l'ordine in cui la CPU controlla per i dati, a partire dal livello 1. Produttori spesso integrano livello 2 e livello 3 cache nel microprocessore, che migliora la velocità di elaborazione.