索阅 100例 首 页| 资 讯| 下 载| 论 坛| 博 客| Webinar| 高 校| 杂 志| 会展| EETV| 百科| 问答| 电路图| 工程师手册| Datasheet

处理器

浏览5107次
处理器是解释并执行指令的功能部件。每个处理器都有一个独特的诸如ADD、STORE或LOAD这样的操作集,这个操作集就是该处理器的指令系统。计算机系统设计者习惯将计算机称为机器,所以该指令系统有时也称作机器指令系统,而书写它们的二进制语言叫做机器语言。注意,不要将处理器的指令系统与 BASIC或PASCAL这样的高级程序设计语言中的指令相混淆。
指令由操作码和操作数组成,操作码指明要完成的操作功能,而操作数则表示操作的对象。例如,一条指令要完成两数相加的操作,它就必须知道: (1)这两个数是什么?(2)这两个数在哪儿?当这两个数存储在计算机内存中时,则应有指明其位置的地址,所以如果操作数表示的是计算机内存中的数据,则该操作数叫做地址。处理器的工作就是从存储器中找到指令和操作数,并执行每个操作,完成这些工作后就通知存储器送来下一条指令。
处理器以惊人的速度一遍又一遍地重复以上这一步步的操作。一个称作时钟的计时器准确地发出定时电信号,该信号为处理器工作提供有规律的脉冲。测量计算机速度的术语引自电子工程领域,称作兆赫(MHz),兆赫意指每秒百万个周期。例如,普通时钟每秒一个滴答,而在8MHz的处理器中,计算机的时钟则滴答了8 百万次。
处理器由两个功能部件(控制部件和算逻部件)和一组称作寄存器的特殊工作空间组成。
. 控制部件
控制部件是负责监督整个计算机系统操作的功能部件。有些方面它类似于智能电话交换机,因为它将计算机系统的各功能部件连结起来,并根据当前执行程序的需要控制每个部件完成操作。
控制部件从存储器中取出指令,并确定其类型或对之进行译码,然后将每条指令分解成一系列简单的、很小的步骤或动作。这样,就可控制整个计算机系统一步一步地操作。
. 算逻部件
算逻部件(ALU)是为计算机提供逻辑及计算能力的功能部件。控制部件将数据送到算逻部件中,然后由算逻部件完成执行指令所需的算术或逻辑操作。
算术操作包括加、减、乘、除。逻辑操作完成比较,并根据结果选择操作,例如,比较两个数是否相等,如果相等,则继续处理;如果不等,则停止处理。
. 寄存器
寄存器是处理器内部的存储单元。控制部件中的寄存器用来跟踪正在运行的程序的总体状态,它存储如像当前指令、下一条将执行指令的地址以及当前指令的操作数这样一些信息。在算逻部件中,寄存器存放要进行加、减、乘、除及比较的数据项,而其它寄存器则存放算术及逻辑操作的结果。
影响处理器速度和性能的一个重要因素是寄存器的大小。字的大小这一术语(也称字长)描述了操作数寄存器的大小,但它也可用来不那么严格地描述出入处理器的通道的大小。现在,通用计算机的字长通常是8到64位。如果处理器的操作数寄存器是16位的,那么就称该处理器是16位处理器。
2. 指令码
数字计算机是通用的数字系统。一台通用数字计算机可执行各种微操作,并且还可以规定它必须执行哪些特定的操作序列。该系统的用户可通过程序控制处理过程,所谓程序是指定操作、操作码及执行处理序列的指令集合。通过编写不同指令的新程序或者对相同指令输入不同数据,可以很简单地改变数据处理的任务。计算机的指令是指定计算机微操作序列的二进制代码。指令码同数据一起存储在存储器中。控制器从存储器中读出每条指令,并将其存放在控制寄存器中,然后控制器解释取出指令的二进制代码,并通过发出一系列控制操作来完成该指令。每台通用计算机都有其独有的指令系统。存储并执行指令的能力(存储程序的概念)是通用计算机最重要的特性。
处理器:处理器(Center Processing Unit,简称CPU)是手机的核心部件,手机中的微处理器类似计算机中的中央处理器(CPU),它是整台手机的控制中枢系统,也是逻辑部分的控制核心。微处理器通过运行存储器内的软件及调用存储器内的数据库,达到对手机整体监控的目的。凡是要处理的数据都要经过CPU来完成,手机各个部分管理等都离不开微处理器这个司令部的统一、协调指挥。随着集成电路生产技术及工艺水平的不断提高,手机中微处理器的功能越来越强大,如在微处理器中集成先进的数字信号处理器(DSP)等。处理器的性能决定了整部手机的性能。
主频:处理器主频是衡量手机CPU性能高低的一个重要技术参数,几乎所有的人在选购时都将它作为一个参考值。“工作频率”又称为“主频”,频率越高,表明指令的执行速度越快,指令的执行时间也就越短,对信息的处理能力与效率就高。这里要对初学者说的是,处理器的工作频率并不能完全决定其工作性能,设计方法、运行环境等这些都是性能好坏的重要因素。目前现在主流手机上使用的CPU主频有104MHz、160MHZ、200MHZ、220MHz以及400MHz不等。
中央处理器,或简称为处理器,英文缩写为CPU,即Central Processing Unit,是电子计算机(港译-电子计算器)的主要设备之一,其功能主要是解译计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU为电子计算机设计提供了基本的数字计算特性。CPU、存储设备和输入/输出设备是现代微型电脑的三大核心部件。由集成电路制造的CPU通常称为微型处理器。从20世纪70年代中期开始,单芯片微型处理器几乎取代了所有其他类型的CPU,今天CPU这个术语几乎成为了所有微型处理器的代称。
“中央处理器”这个名称,常规上来讲,用来描述一系列可以执行复杂的电脑程序的逻辑机械。这个空泛的定义很容易的将在“CPU”这个名称被普遍使用之前的早期的计算机也包括在内。无论如何,至少从20世纪60年代早期开始(Weik 1961),这个名称及其缩写已开始在电子计算机产业中得到广泛应用。尽管与早期相比,“中央处理器”在物理形态,设计制造和具体任务的执行上有了戏剧化的发展,但是其基本的操作原理一直没有改变。
早期的中央处理器通常是为大型及特定应用的计算机(港译-电子计算机)而订制。但是,这种昂贵为特定应用定制CPU的方法很大程度上已经让位于开发便宜、标准化、适用于一个或多个目的的处理器类。这个标准化趋势始于由单个晶体管组成的大型机和微机年代,随着集成电路(英文integrated circuit(IC)的出现而加速。IC使得更为复杂的CPU可以在很小的空间中设计和制造(在微米的量级)。CPU的标准化和小型化都使得这一类数字设备(港译-电子零件)在现代生活中的出现频率远远超过有限应用专用的计算机。现代微处理器出现在包括从汽车到手机到儿童玩具在内的各种物品中。
CPU的组成
运算器:算数、逻辑(部件:算数逻辑单元、累加器、暂存器组、路径转换器、数据总线)
控制器:复位、使能(部件:计数器、指令暂存器、指令解码器、状态暂存器、时序产生器、微操作信号发生器)



如果您认为本词条还有待完善,需要补充新内容或修改错误内容,请编辑词条     查看历史版本
开放分类
处理器    

参考资料

贡献者
yccnankai    


本词条在以下词条中被提及:

关于本词条的评论共:(0条)
匿名不能发帖!请先 [ 登陆 ]