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一、什么是處理器
處理器(Processor)是計算機最重要的核心部件之一，它的基本作用就是控制、監(jiān)控、指揮其它各部分，決定計算機系統(tǒng)的速度、效能和帶寬大小，總是一臺計算機系統(tǒng)中最重要的硬件部件。芯片和處理器是計算機系統(tǒng)內(nèi)能讓計算機系統(tǒng)和其他硬件溝通，其中CPU掌控著系統(tǒng)在操作，執(zhí)行程序中所有功能，要完成工作很必須依靠其負責(zé)運行程序。
處理器具有執(zhí)行指令、操作數(shù)據(jù)、分析和處理數(shù)據(jù)、控制整個系統(tǒng)的能力，大多由一個主塊和若干的子塊組成，它們都有自己的功能，主塊負責(zé)控制。處理器由一組芯片或集成電路，它們在引腳上有規(guī)定的信號，有的信號連接到芯片的內(nèi)部指令緩沖器，有的信號連接到不同類型的寄存器，有的信號連接到主機內(nèi)部的總線系統(tǒng)。處理器內(nèi)部有該控制芯片與不同周邊芯片連接的內(nèi)部總線，便于連接到內(nèi)存和外部設(shè)備，而外部設(shè)備則需要由處理器來控制，處理器就成為計算機最核心的部件。
處理器一般包含很多組件，如指令控制單元(Instruction Control Unit)，指令緩存，指令尋址，指令運算，管線操作等;字長(word length)，指令格式等;運行控制，故障處理，定時器，接口等。這些組件構(gòu)成了處理器的整體，能很好地實現(xiàn)其功能，處理器根據(jù)不同程序之間的差異，運行起不同的處理指令，完成特定功能，對計算機系統(tǒng)的運行速度也有很大的作用，尤其是對大型復(fù)雜的系統(tǒng)中的硬件的速度的管理及復(fù)雜的邏輯，處理器的速度就發(fā)揮著極重要的作用。
二、處理器3大模塊
1、控制單元
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OC(Operation Controller)等，對協(xié)調(diào)整個電腦有序工作極為重要。它根據(jù)用戶預(yù)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，通過指令譯碼(分析)確定應(yīng)該進行什么操作，然后通過操作控制器OC，按確定的時序，向相應(yīng)的部件發(fā)出微操作控制信號。操作控制器OC中主要包括節(jié)拍脈沖發(fā)生器、控制矩陣、時鐘脈沖發(fā)生器、復(fù)位電路和啟停電路等控制邏輯。
2、運算單元
是運算器的核心?？梢詧?zhí)行算術(shù)運算(包括加減乘數(shù)等基本運算及其附加運算)和邏輯運算(包括移位、邏輯測試或兩個值比較)。相對控制單元而言，運算器接受控制單元的命令而進行動作，即運算單元所進行的全部操作都是由控制單元發(fā)出的控制信號來指揮的，所以它是執(zhí)行部件。
3、存儲單元
包括CPU片內(nèi)緩存和寄存器組，是CPU中暫時存放數(shù)據(jù)的地方，里面保存著那些等待處理的數(shù)據(jù)，或已經(jīng)處理過的數(shù)據(jù)，CPU訪問寄存器所用的時間要比訪問內(nèi)存的時間短。采用寄存器，可以減少CPU訪問內(nèi)存的次數(shù)，從而提高了CPU的工作速度。但因為受到芯片面積和集成度所限，寄存器組的容量不可能很大。寄存器組可分為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(yīng)的數(shù)據(jù)。而通用寄存器用途廣泛并可由程序員規(guī)定其用途，通用寄存器的數(shù)目因微處理器而異。
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