2009年9月24日 星期四

CPU


CPU即為Central Processing Unit之縮寫,亦即中央處理器。許多個人電腦的型號即以其CPU的型號來命名,足具CPU在電腦中的重要性,有人說CPU是電腦的心藏,一點也不為過(筆者甚至以為,計算機之所以亦稱為「電腦」,實乃CPU之故)它主宰了電腦所有的運算動作。
CPU的架構一般可以歸類為三部分,分別為:
(一)Register Set(暫存器組):
包含數個暫存器(Register)主要是用在CPU執行相關運算時,負責資料暫時的儲存與傳遞。其中包含的暫存器種類,可以大至分類如下:
1.資料暫存器:儲存資料之用。
2.位址暫存器:儲存位址之用。
3.條件碼(Condition Code)暫存器:儲存指令執行的狀態。
4.通用暫存器:可儲存資料或位址。
通常定義一部電腦的功能,主要是依據其暫存器種類及功能,所以要瞭解一部電腦,可從暫存器著手。
(二)Control Unit (控制單元):負責控制CPU內各種動作的運算過程。其中分為
1.實計線路控制:利用邏輯匣及一些循序電路(sequential circuit)設計,處理速度快。
2.微程式控制:將控制動作以類似程式的寫法儲存,需使用時才擷取使用,處理速度可能較慢,但具彈性。
(三)Arithmetic Logic Unit (算術邏輯單元,ALU):負責處理所有的運算動作,包括計算機與邏輯處理,主要是處理暫存器之中的資料,可以分為下列幾類動作:
1.計算:加、減、加1、減1等計算動作
2.邏輯:AND、OR、XOR,取補數等邏輯動作。
3.傳遞:將某暫存器中的二速位值往右或往左移位,可應用於乘除法計算。

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