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计算机科学速成课第七课:中央处理器

2022-09-10 12:33:40  阅读:215  来源: 互联网

标签:第七课 RAM 速成 地址 指令 寄存器 指令寄存器 中央处理器 CPU


  1、概念梳理
  • CPU(Central Processing Unit):中央处理单元,负责执行程序。通常由寄存器/控制单元/ALU/时钟组成。与 RAM 配合,执行计算机程序。CPU 和 RAM 之间用“地址线”、“数据线”和“允许读/写线”进行通信。
    •   指令:指示计算机要做什么,多条指令共同组成程序。如数学指令,内存指令。
  • 时钟:负责管理 CPU 运行的节奏,以精确地间隔,触发电信号,控制单元用这个信号,推动 CPU 的内部操作。
    •   时钟速度:CPU 执行“取指令→解码→执行”中每一步的速度叫做“时钟速度”,单位赫兹Hz,表示频率。
    •   超频/降频
      •     超频,修改时钟速度,加快 CPU 的速度,超频过多会让 CPU 过热或产生乱码。
      •     降频,降低时钟速度,达到省电的效果,对笔记本/手机很重要。
  • 微体系框架:以高层次视角看计算机,如当我们用一条线链接 2 个组件时,这条线只是所有必须线路的抽象。
2、CPU 工作原理 1)必要组件:
  • 指令表:给 CPU 支持的所有指令分配 ID
  • 控制单元:像指挥部,有序的控制指令的读取、运行与写入。
  • 指令地址寄存器:类似于银行取号。该器件只按顺序通报地址,让 RAM 按顺序将指令交给指令寄存器。
  • 指令寄存器:存储具体的指令代码。

     

     

     

2)过程
  • 取指令:指令地址寄存器发地址给 RAM→RAM发该地址内的数据给指令寄存器→指令寄存器接受数据
  • 解码:指令寄存器根据数据发送指令给控制单元 →控制单元解码(逻辑门确认操作码)
  • 执行阶段:控制单元执行指令(→涉及计算时→调用所需寄存器→传输入&操作码给ALU执行)→调用RAM特定地址的数据→RAM将结果传入寄存器→指令地址寄存器+1
3)图示:

第一个 CPU

 

标签:第七课,RAM,速成,地址,指令,寄存器,指令寄存器,中央处理器,CPU
来源: https://www.cnblogs.com/dollar/p/16676142.html

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