西門子CPU模塊

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西門子CPU模塊

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

實現(xiàn)一個數(shù)字系統(tǒng)需要三個主要的組成部分 [1]：

（1）計算對位進(jìn)行操作的函數(shù)的組合邏輯（ALU）,；

（2）存儲位的存儲器元素（寄存器）；

（3）控制存儲器元素更新的時鐘信號,。

CPU的根本任務(wù)就是執(zhí)行指令,，對計算機(jī)來說最終都是一串由“0"和“1"組成的序列。CPU從邏輯上可以劃分成3個模塊,，分別是控制單元,、運算單元和存儲單元,，這三部分由CPU內(nèi)部總線連接起來

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(jìn)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,。

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(jìn)行動作,，即運算單元所進(jìn)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,。

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