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有什麼作用 cpu是什麼

CPU也叫中央處理器,英文Central-Processing-Unit的三個開頭字母的縮寫,它是一塊超大規模的積體電路,也是一臺計算機的運算核心和控制核心( Control Unit)。主要包括運算器和高速緩衝儲存器及實現它們之間聯絡的資料、控制及狀態的匯流排。它與內部儲存器和輸入/輸出裝置合稱為電子計算機三大核心部件。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟體中的資料。它都是由那些部件構成?它的功能作用都有那些?下面我就為大家來說說以增進大家對CPU的理解:

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CPU的主要構成部件

CPU主要包括運算邏輯部件、暫存器部件和控制部件等。首先我們來說說CPU物理結構中的運算邏輯部件,這個部件的英文是Logic components。它可以可以執行定點或浮點算術運算操作、移位操作以及邏輯操作,也可執行地址運算和轉換,它是中央處理器(CPU)的執行單元,是所有中央處理器的核心組成部分,由"And Gate"(與門) 和"Or Gate"(或門)構成的算術邏輯單元,主要功能是進行二位元的算術運算,如加減乘(不包括整數除法)。基本上,在所有現代CPU體系結構中,二進位制都以補碼的形式來表示。

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其次是暫存器部件,它包括暫存器、專用暫存器和控制暫存器。 通用暫存器又可分定點數和浮點數兩類,它們用來儲存指令執行過程中臨時存放的暫存器運算元和中間(或最終)的操作結果。暫存器是積體電路中非常重要的一種儲存單元,通常由觸發器組成。在積體電路設計中,暫存器可分為電路內部使用的暫存器和充當內外部介面的暫存器這兩類。內部暫存器不能被外部電路或軟體訪問,只是為內部電路的實現儲存功能或滿足電路的時序要求。而介面暫存器可以同時被內部電路和外部電路或軟體訪問,CPU中的暫存器就是其中一種,作為軟硬體的介面,為廣泛的通用程式設計使用者所熟知。在計算機領域,暫存器是CPU內部的元件,包括通用暫存器、專用暫存器和控制暫存器。暫存器擁有非常高的讀寫速度,所以在暫存器之間的資料傳送非常快。暫存器是記憶體階層中的最頂端,也是系統獲得操作資料的最快速途徑。暫存器通常都是以他們可以儲存的位元數量來估量的。

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第三來說說CPU的控制部件(Control unit),它主要是負責對指令譯碼,並且發出為完成每條指令所要執行的各個操作的控制訊號。控制部件的結構有兩種:一種是以微儲存為核心的微程式控制方式;一種是以邏輯硬佈線結構為主的控制方式。微儲存中保持微碼,每一個微碼對應於一個最基本的微操作,又稱微指令;各條指令是由不同序列的微碼組成,這種微碼序列構成微程式。中央處理器在對指令譯碼以後,即發出一定時序的控制訊號,按給定序列的順序以微週期為節拍執行由這些微碼確定的若干個微操作,即可完成某條指令的執行。簡單指令是由(3~5)個微操作組成,複雜指令則要由幾十個微操作甚至幾百個微操作組成。

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CPU的功能作用

CPU的主要功能作用第一條就是處理指令(Processing instructions),它是指控制程式中指令的執行順序。程式中的各指令之間是有嚴格順序的,必須嚴格按程式規定的順序執行,才能保證計算機系統工作的正確性。

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CPU的主要功能作用第二條就是執行操作(Perform an action),一條指令的功能往往是由計算機中的部件執行一系列的操作來實現的。CPU要根據指令的功能,產生相應的操作控制訊號,發給相應的部件,從而控制這些部件按指令的要求進行動作。

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CPU的主要功能作用第三條就是控制時間(Control time),它就是對各種操作實施時間上的定時。在一條指令的執行過程中,在什麼時間做什麼操作均應受到嚴格的控制。只有這樣,計算機才能有條不紊地工作。

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CPU的主要功能作用第四條就是處理資料,也就是對資料進行算術運算和邏輯運算,或進行其他的資訊處理。這個功能的作用主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟體中的資料, 並執行指令。在微型計算機中又稱微處理器,計算機的所有操作都受CPU控制,CPU的效能指標直接決定了微機系統的效能指標。CPU具有以下4個方面的基本功能:資料通訊,資源共享,分散式處理,提供系統可靠性。運作原理可基本分為四個階段:提取(Fetch)、解碼(Decode)、執行(Execute)和寫回(Writeback)。

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