1. CPU包含哪些部件,各個組成部件的功能是什麼
1、控制器
CPU的控制器包括用電信號指揮整個電腦系統的執行及儲存程序命令的電子線路。像一個管弦樂隊的指揮者,控制器不執行程序命令,而是指揮系統的其它部分做這些工作。控制器必須與算術邏輯單元和內存都有緊密的合作與聯系。
2、指令解碼器
指令解碼器為CPU翻譯指令,然後這些指令才能夠被執行。
3、程序計數器
程序計數器是一個特別的門插銷。當有新的指令送入PC時,PC會被加1。因此它按照順序通過CPU必須執行的任務。然而,也有一些指令能夠讓CPU不按順序執行指令,而是跳躍到另-些指令。
4、算術邏輯單元
算術邏輯單元包含執行所有算術/邏輯操作的電子線路。算術邏輯單元能夠執行四種算術操作(數學計算):加、減、乘、除
算術邏輯單元也能執行邏輯操作。一個邏輯操作通常是一個 對照。它能夠對比數字、字母或特殊文字。電腦就可以根據對比結果採取行動。
5、寄存器
寄存器是位於CPU內部的特殊存儲單元。存儲在這里的數據的存取比存儲在其它內存單元(如: RAM、ROM)的數據的存取要快。
CPU內不同部分的寄存器有不同的功能。在控制器中,寄存器用來存儲電腦當前的指令和操作數。同時,ALU中的寄存器被叫做累加器,用來儲存算術或邏輯操作的結果。
2. cpu有哪些電路組成
1、主頻,也就是CPU的時鍾頻率,簡單地說也就是CPU的工作頻率
2、內存匯流排速度或者叫系統匯流排速度,一般等同於CPU的外頻。
3、L1高速緩存,也就是我們經常說的一級高速緩存。
4、L2高速緩存,指CPU第二層的高速緩存,第一個採用L2高速緩存的是奔騰 Pro處理器,它的L2高速緩存和CPU運行在相同頻率下的,但成本昂貴,市場生命很短,所以其後奔騰 II的L2高速緩存運行在相當於CPU頻率一半下的。
5、流水線技術、超標量。流水線(pipeline)是 Intel首次在486晶元中開始使用的。流水線的工作方式就象工業生產上的裝配流水線。
6、協處理器或者叫數學協處理器。在486以前的CPU裡面,是沒有內置協處理器的。
7、工作電壓。工作電壓指的也就是CPU正常工作所需的電壓。早期CPU(386、486)由於工藝落後,它們的工作電壓一 般為5V(奔騰等是3.5V/3.3V/2.8V等),隨著CPU的製造工藝與主頻的提高,CPU的工作電壓有逐步下降的趨勢, Intel最新出品的Tualatin核心Celeron已經採用1.475V的工作電壓了。
8、亂序執行和分枝預測,亂序執行是指CPU採用了允許將多條指令不按程序規定的順序分開發送給各相應電路單元處理的9、製造工藝,製造工藝雖然不會直接影響CPU的性能,但它可以可以極大地影響CPU的集成度和工作頻率,製造工藝越精細, CPU可以達到的頻率越高,集成的晶體管就可以更多。技術。 分枝是指程序運行時需要改變的節點。
3. CPU工作原理和電路圖
CPU的工作原理就是:
1、取指令:CPU的控制器從內存讀取一條指令並放入指令寄存器。指令的格式一般是這個樣子滴:操作碼就是匯編語言里的mov,add,jmp等符號碼;操作數地址說明該指令需要的操作數所在的地方,是在內存里還是在CPU的內部寄存器里。
2、指令解碼(解碼):指令寄存器中的指令經過解碼,決定該指令應進行何種操作(就是指令里的操作碼)、操作數在哪裡(操作數的地址)。
3、執行指令(寫回),以一定格式將執行階段的結果簡單的寫回。運算結果經常被寫進CPU內部的暫存器,以供隨後指令快速存取。
4、修改指令計數器,決定下一條指令的地址。
(3)CPU電路總共有多少層擴展閱讀:
CPU從內存中接收數據和指令,並處理這些指令,將處理結果再送回內存中結果可以顯示和儲存起來,周而復始,一直這樣執行下去,天荒地老,海枯枝爛,直到停電。CPU內部的工作過程為:控制器-運算器-累加器-儲存器-寄存器-累加器。
CPU的工作原理就像一個工廠對產品的加工過程:進入工廠的原料(程序指令),經過物資分配部門(控制單元)的調度分配,被送往生產線(邏輯運算單元),生產出成品(處理後的數據)後,再存儲在倉庫(存儲單元)中,最後等著拿到市場上去賣(交由應用程序使用)。