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西门子CPU模块的组成以及基本功能

发布时间: 2022-02-14  点击次数: 1621次
   cpu是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心和控制核心。西门子CPU模块由控制单元、操作单元、存储单元等几个主要部分组成。它的根本任务就是执行指令,对计算机来说最终都是一串由“0”和“1”组成的序列。

  CPU模块的主要组成单元有下面这些:
  1、控制单元
  控制单元是整个CPU的指挥控制中芯。通过指令寄存器IR、指令译码器ID和操作控制器OC来协调整个计算机的有序工作是非常重要的。它根据用户预先编好的程序,依次从存储器中取出每条指令,放入指令寄存器IR,通过指令解码(分析)来确定要执行的操作,然后由操作控制器OC根据所确定的时序向相应部件发送微操作控制信号。OC的控制逻辑包括拍频脉冲发生器、控制矩阵、时钟脉冲发生器、复位电路和启停电路。
  2、操作单元
  它是算法的核心。可以执行算术运算(包括加法和减法乘法器及其附加运算等基本运算)和逻辑运算(包括移位、逻辑测试或两值比较)。与控制单元相比,操作员接收控制单元的指令并采取行动。也就是说,由操作单元执行的所有操作都由控制单元发送的控制信号引导,因此它是执行部分。
  3、存储单元
  CPU模块的存储单元包括CPU片上缓存和寄存器组,是CPU中数据临时存储的地方。它保存等待处理的数据或已处理的数据。CPU访问寄存器的时间比访问内存的时间短。通过寄存器的使用,可以减少CPU访问内存的次数,从而提高CPU的工作速度。然而,由于芯片面积和集成度的限制,寄存器组的容量不大。寄存器组可分为特殊寄存器和一般寄存器。专用寄存器的功能是固定的,相应的数据是分开存储的。通用寄存器应用广泛,可由程序员值定。通用寄存器的数量因微处理器而异。
 
  西门子CPU模块具有以下4个方面的基本功能:
  1.指令顺序控制
  这是指控制程序中指令的执行顺序。程序中的各指令之间是有严格顺序的,必须严格按程序规定的顺序执行,才能保证计算机工作的正确性。
  2.操作控制
  一条指令的功能往往是由计算机中的部件执行一序列的操作来实现的。CPU要根据指令的功能,产生相应的操作控制信号,发给相应的部件,从而控制这些部件按指令的要求进行动作。
  3.时间控制
  时间控制就是对各种操作实施时间上的定时。在一条指令的执行过程中,在什么时间做什么操作均应受到严格的控制。只有这样,计算机才能有条不紊地自动工作。
  4.数据加工
  即对数据进行算术运算和逻辑运算,或进行其他的信息处理。

西门子CPU模块

 

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