1. CPU包含哪些部件,各个组成部件的功能是什么
1、控制器
CPU的控制器包括用电信号指挥整个电脑系统的执行及储存程序命令的电子线路。像一个管弦乐队的指挥者,控制器不执行程序命令,而是指挥系统的其它部分做这些工作。控制器必须与算术逻辑单元和内存都有紧密的合作与联系。
2、指令译码器
指令译码器为CPU翻译指令,然后这些指令才能够被执行。
3、程序计数器
程序计数器是一个特别的门插销。当有新的指令送入PC时,PC会被加1。因此它按照顺序通过CPU必须执行的任务。然而,也有一些指令能够让CPU不按顺序执行指令,而是跳跃到另-些指令。
4、算术逻辑单元
算术逻辑单元包含执行所有算术/逻辑操作的电子线路。算术逻辑单元能够执行四种算术操作(数学计算):加、减、乘、除
算术逻辑单元也能执行逻辑操作。一个逻辑操作通常是一个 对照。它能够对比数字、字母或特殊文字。电脑就可以根据对比结果采取行动。
5、寄存器
寄存器是位于CPU内部的特殊存储单元。存储在这里的数据的存取比存储在其它内存单元(如: RAM、ROM)的数据的存取要快。
CPU内不同部分的寄存器有不同的功能。在控制器中,寄存器用来存储电脑当前的指令和操作数。同时,ALU中的寄存器被叫做累加器,用来储存算术或逻辑操作的结果。
2. cpu有哪些电路组成
1、主频,也就是CPU的时钟频率,简单地说也就是CPU的工作频率
2、内存总线速度或者叫系统总线速度,一般等同于CPU的外频。
3、L1高速缓存,也就是我们经常说的一级高速缓存。
4、L2高速缓存,指CPU第二层的高速缓存,第一个采用L2高速缓存的是奔腾 Pro处理器,它的L2高速缓存和CPU运行在相同频率下的,但成本昂贵,市场生命很短,所以其后奔腾 II的L2高速缓存运行在相当于CPU频率一半下的。
5、流水线技术、超标量。流水线(pipeline)是 Intel首次在486芯片中开始使用的。流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。
6、协处理器或者叫数学协处理器。在486以前的CPU里面,是没有内置协处理器的。
7、工作电压。工作电压指的也就是CPU正常工作所需的电压。早期CPU(386、486)由于工艺落后,它们的工作电压一 般为5V(奔腾等是3.5V/3.3V/2.8V等),随着CPU的制造工艺与主频的提高,CPU的工作电压有逐步下降的趋势, Intel最新出品的Tualatin核心Celeron已经采用1.475V的工作电压了。
8、乱序执行和分枝预测,乱序执行是指CPU采用了允许将多条指令不按程序规定的顺序分开发送给各相应电路单元处理的9、制造工艺,制造工艺虽然不会直接影响CPU的性能,但它可以可以极大地影响CPU的集成度和工作频率,制造工艺越精细, CPU可以达到的频率越高,集成的晶体管就可以更多。技术。 分枝是指程序运行时需要改变的节点。
3. CPU工作原理和电路图
CPU的工作原理就是:
1、取指令:CPU的控制器从内存读取一条指令并放入指令寄存器。指令的格式一般是这个样子滴:操作码就是汇编语言里的mov,add,jmp等符号码;操作数地址说明该指令需要的操作数所在的地方,是在内存里还是在CPU的内部寄存器里。
2、指令译码(解码):指令寄存器中的指令经过译码,决定该指令应进行何种操作(就是指令里的操作码)、操作数在哪里(操作数的地址)。
3、执行指令(写回),以一定格式将执行阶段的结果简单的写回。运算结果经常被写进CPU内部的暂存器,以供随后指令快速存取。
4、修改指令计数器,决定下一条指令的地址。
(3)CPU电路总共有多少层扩展阅读:
CPU从内存中接收数据和指令,并处理这些指令,将处理结果再送回内存中结果可以显示和储存起来,周而复始,一直这样执行下去,天荒地老,海枯枝烂,直到停电。CPU内部的工作过程为:控制器-运算器-累加器-储存器-寄存器-累加器。
CPU的工作原理就像一个工厂对产品的加工过程:进入工厂的原料(程序指令),经过物资分配部门(控制单元)的调度分配,被送往生产线(逻辑运算单元),生产出成品(处理后的数据)后,再存储在仓库(存储单元)中,最后等着拿到市场上去卖(交由应用程序使用)。