Unidade central de processamento

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  • Publicado : 15 de maio de 2012
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Computadores existir como um conjunto de componentes de inter-relacionados que funcionam em conjunto sob o controlo de um processador central, conhecido como a unidade de processamento central (CPU). A CPU é responsável pela manipulação de dados e coordenar as atividades do computador de outros componentes físicos, incluindo a memória e periféricos. Instruções reunidos a partir de interfaces deentrada são executados na CPU, e os resultados entregues aos interfaces de saída. A CPU, por conseguinte, funciona como o coração do computador, facilitando toda a actividade de processamento de dados.
A unidade de processamento central é composto por vários componentes internos necessários para recuperar, armazenar, e calcular os dados de uma forma controlada. Instruções entrar no CPUde memória de um computador de acesso aleatório (RAM) através do barramento. O ônibus é um agrupamento de fios que fornecem um meio físico para transporte de dados entre os componentes. As instruções são descodificados pela unidade de controlo da CPU, o qual interpreta os dados e envia sinais de controlo para os outros componentes, conforme apropriado. A partir daqui, instruções passar para a unidade aritméticae lógica (ALU), que executa cálculos e outras operações lógicas. A unidade de controle e ALU dependem de registros de memória para o armazenamento temporário de dados e instruções internas. Estes registos, internos à CPU, são semelhantes para a RAM, mas operar muito mais rápido e tem capacidade de armazenamento muito menor. Eles são utilizados pelos ALU para armazenar os resultados calculados atéao final de uma operação, e pela unidade de controlo para armazenar instruções.
As instruções do computador pode ser para transferência de dados, manipulação de dados, ou o controle do programa.Instruções de transferência de dados causar dados a serem movidos betweenlocations sem afetar o conteúdo, a manipulação de dados aritmética pedido instruções ou operações lógicas das ALU, e do programa decontrole (Sucursal) instruções facilitar as operações de decisão. A unidade de controlo executa estas instruções sequencialmente a partir de locais de memória consecutivos. Cada localização de memória é representado por um endereço único, o que permite um contador de programa para controlar a última instrução executada. Quando a unidade de controlo recupera uma instrução, o contador do programa éincrementado de modo a reflectir o endereço de memória seguinte. A menos que a unidade de controlo está a executar uma instrução de ramificação que altera este valor contador de programa, que endereço será a próxima instrução recuperado.
Como observado anteriormente, a ALU realiza operações aritméticas e lógicas. Operações aritméticas básicas, como adição e subtração, são exercidas por umcircuito de aritmética; operações lógicas, como AND, OR e XOR (OU exclusivo), são realizadas por um circuito lógico. Como todos os componentes da CPU, a ALU opera no nível binário. AND, OR, XOR e são exemplos de operações booleanas, através do qual os bits são comparados para produzir um resultado (sim ou não) lógica. Uma melhor compreensão das operações da ULA pode ser adquirida através do estudoda álgebra booleana.
O acesso à memória é a operação de processamento central mais lenta; registos de memória, por conseguinte, são os componentes mais importantes na determinação do desempenho de uma CPU.Um registo é um grupo de células de armazenamento binários, ou flip-flops, cada um capaz de armazenar um bit de dados. A CPU, muitas vezes, utilizam grandes números de registros pequenos, porque odesempenho ea capacidade são inversamente proporcionais, o que significa que muitos registros pequenos são mais rápidos que menos registros maiores. Os componentes menores de memória são geralmente colocados o mais próximo de componentes de processamento central a fim de optimizar o desempenho para a maioria das operações de processamento.
Um relógio que envia impulsos repetitivos ao longo dos...
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