Основне компоненте микропроцесора

...

Микропроцесори обављају милионе команди и прорачуна у секунди.

Интел је 1971. године представио први микропроцесор и назвао га 4004 чип. Данашњи микропроцесори, са димензијама мањим од новчића, нуде више снаге и могућности. Центар рачунара, централна процесорска јединица (ЦПУ) састоји се од једног или више микропроцесора. Произведени од силиконског чипа који садржи милионе транзистора, микропроцесори премештају податке са једне меморијске адресе на другу локацију. ЦПУ доносе одлуке, а затим прелазе на рад на новим упутствима и прорачунима.

Аритметичко-логичка јединица

„Аритметичка и логичка јединица“ (АЛУ) обавља математичка израчунавања, као што су одузимање, сабирање, дељење и Булове функције. Булове функције су врста логике која се користи за дизајн кола. АЛУ такође врши поређења и логичко тестирање. Процесор преноси сигнале на АЛУ, који тумачи упутства и врши прорачуне.

Видео дана

Регистри

Микропроцесори имају привремена места за чување података која се називају регистри. Ове меморијске области одржавају податке, као што су рачунарска упутства, адресе за складиштење, знакови и други подаци. Нека рачунарска упутства могу захтевати коришћење одређених регистара као део команде. Сваки регистар има специфичну функцију, као што је регистар инструкција, бројач програма, акумулатор и регистар меморијских адреса. На пример, програмски регистар садржи адресу инструкција преузетих из меморије са случајним приступом.

Контролна јединица

Контролне јединице (ЦУ) примају сигнале од ЦПУ-а, који налажу контролној јединици да премести податке од микропроцесора до микропроцесора. Управљачка јединица такође усмерава аритметичку и логичку јединицу. Контролне јединице се састоје од више компоненти, као што су декодер, сат и управљачка логичка кола. Радећи заједно, ови уређаји преносе сигнале на одређене локације на микропроцесору.

На пример, декодер прима команде од апликације. Декодер тумачи упутства и предузима акцију. Он шаље сигнале АЛУ-у или усмерава регистре да изврше одређене задатке. Управљачка логичка јединица преноси сигнале до различитих делова микропроцесора и региструје, што обавештава ове компоненте да изврше радње. Сат шаље сигнале који синхронизују и обезбеђују благовремено извршавање команди и процеса.

Аутобуси

Микропроцесори имају систем магистрала, који померају податке. Аутобуси се односе на класификације ожичења које имају специфичне задатке и функције. Сабирница података преноси податке између централне процесорске јединице и меморије са случајним приступом (РАМ) – примарне меморије рачунара. Контролна магистрала шаље информације неопходне за координацију и контролу више задатака. Адресна магистрала преноси адресу између ЦПУ-а и РАМ-а за податке који се обрађују.

Кеш меморија

Неки напредни микропроцесори имају меморијске кеш меморије, које задржавају последње податке које користи ЦПУ. Меморијски кешови убрзавају процес рачунарства, јер ЦПУ не мора да иде у спорији РАМ да би преузео податке. Многи рачунари имају кеш меморије нивоа 1 или 2; неки системи имају кеш меморије нивоа 3. Ниво кеша означава редослед којим ЦПУ проверава податке, почевши од нивоа 1. Произвођачи често интегришу кеш меморије нивоа 2 и нивоа 3 у микропроцесор, што повећава брзину обраде.