プロセッサーは何ですか？説明、特性、およびアプリケーション

コンピュータユーザーは非常にしばしば混乱しますシステム・ユニットとプロセッサーのような2つの概念で、第1〜第2を呼びます。これは根本的に間違っています。プロセッサ自体は、プログラムと呼ばれる所定のコマンドシーケンスによってコンピュータの動作を制御し、情報処理動作を実行するように設計された装置である。

さらに、類似の名前を持つ他のデバイスもあります。たとえば、ワードプロセッサは文書を作成して書式を設定するように設計されています。このタイプのプログラムはMicrosoft Wordです。

それは何ですか？

そして、コンピュータの頭脳であるデバイスそのものは、マイクロプロセッサとも呼ばれます。コンピュータのプロセッサは何ですか？これは、パーソナルコンピュータの動作を制御するそのような集積回路である。このような回路は、マイクロエレクトロニクスの分野において非常に複雑な技術を用いて半導体からなる1つまたはいくつかの結晶上に形成される。

コンピュータが情報でできることすべてプロセッサ自体のコマンド・システムによって決定される。これらはコンピュータの操作を管理するための指示に含まれています。 1つのコマンドは、コンピュータによって実行される1つの操作です。例えば、算術演算、論理演算、実行されるコマンドのシーケンスの決定、あるデバイスのメモリから別のデバイスのメモリへの情報の転送。

これはプロセッサが何のためにあるのかという質問への短い答えです。

デバイス

プロセッサはデータを処理するように設計されたデバイスであるため、次の要素で構成されています。

算術論理ユニット;
制御装置;
メモリレジスタ。

制御装置は、その与えられたプログラムの名前は、コンピュータのすべてのノードを管理します。これは、レジスタから次の各コマンドを抽出し、実行する必要のある操作とそのシーケンスを学習します。これは指揮者の一種で、オーケストラ全体を管理しています。楽曲は単なるプログラムです。

コンポーネント

算術論理装置は、以下のプログラムに従って算術および論理に関連する演算を実行する計算のためのツールである。

レジスタは中央の内部メモリプロセッサ。 1つのレジスタをドラフトと比較することができます。ドラフトでは、デバイスが計算を実行し、結果を保存します。それぞれのレジスタはそれ自身の目的を持っています。

プロセッサが2つを追加しなければならないとしましょう数字この操作を実行するには、まず、最初の加数をメモリから取り出し、次に2つの値を加算し、その量をコンピュータのRAMに戻す必要があります。

用語と結果の両方がプロセッサはどこかに格納されています。この目的のために、電池または加算器と呼ばれる、プロセッサ自体の中に直接存在するセルが使用される。プロセッサはデータとその処理用に設計されているため、どのメモリセルから次のコマンドを実行する必要があるのかを理解する必要があります。彼はカウンターと呼ばれる彼の他の内部の細胞から学びます。 RAMから検索されたコマンドは、別のセル、コマンドレジスタに置かれます。それから実行されたコマンドの結果をRAMに転送することができます。

レジスタの種類

レジスタにはいくつかの種類があります。彼らは彼らが実行する操作の種類でお互いに異なります。最も重要なレジスタには、それぞれ独自の名前があります。

命令カウンタは、実行すべき次のコマンドのアドレスを含むレジスタである。これは、関連するメモリセルのセットからプログラムを自動的に選択するのに役立つ。
Adder - すべての操作のパフォーマンスに参加します。
コマンドの登録。実行に必要な期間のコマンドを格納します。

データバス

コンピュータプロセッサは、情報彼のすべてのデバイスは、常にそれらの間でそれを交換します。そして、内部データバスと呼ばれる要素でこれを行います。最新の中央処理装置には他の部分があるが、必要最小限は上述の装置の集合である。

マシンサイクルとそのスキーム

このプロセスは、通常、次の手順で構成されます。

このコマンドは、アドレスがレジスタ・カウンタに格納されているセルから選択されます。その内容はこのコマンドの長さだけ増加します。
その後、制御装置に行き、コマンドレジスタに入る。
コマンドに属するアドレスフィールドは、制御装置によってデコードされる。
後者は信号を与え、データはRAMから読み出され、既に算術論理装置に入る。
制御ユニットはコードを解読する。実行されている演算と算術論理装置に信号が送られて、この場合はオペランドと呼ばれるデータに対してこの演算が実行される。
結果を配置すべきアドレスがある場合には、演算結果を中央プロセッサ自体に格納するか、またはメモリに転送することができる。
上記のすべてのステップは、停止信号が与えられるまで実行されます。

特性

だから、プロセッサが何であるかは明らかです。与えられたプログラムからコマンドを実行することです。これには、以下の特徴があります。

クロック周波数。中央プロセッサは、パルスを生成するクロック周波数の発生器と密接に接続されている。彼らは、コンピュータのすべての要素の作業を自分たちで同期させます。この特性は、1秒間のサイクル数に等しい。 1拍目は最初の拍子と2番目の拍子の間の時間の長さです。メガヘルツ単位の測定クロック周波数。
桁数これは最大値であり、同時にプロセッサによって形成されて送信されるバイナリコードのビット数に関与する。この特性は、レジスタの幅によって決まります。
アドレス空間。これには、プロセッサが参照するアドレス範囲が含まれ、アドレスコードが適用されます。

上記のおかげで、プロセッサが意図しているものを明確に定義することが可能です。これは完全に役に立たないコンピュータの頭脳です。内装のみです。