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荣德生简介

荣德生墓

cpu是中央处理器的一个简称,我们听这个名字就知道它就像我们人的大脑一样具有指挥、计算和协调作用,就像我们身体各部位的一举一动都要受我们大脑控制一样。那么于此相同cpu也是控制着集成电路中的各种信息,在电路中的各种信息都要向cpu报到,由cpu来做决定。在有的控制电路中cpu是分离出来的,单独设计一个集成芯片实现cpu的功能,例如我们所用的电脑主板中,它就有专用的cpu处理芯片,现在为了提高cpu的处理数据的速度,在有的cpu芯片中都增加了2个cpu功能模块,我们称为双核cpu,有的为了提高更快的速度,甚至增加了4个cpu或者8个cpu等等。

还有的芯片是把一个cpu功能模块与其它功能的集成电路做在一个芯片里,比如我们所使用的各种类型的单片机,就是这种集成芯片。它把具有存储功能的模块放在芯片里、还有与外界进行信息交流的通道i/o口也放在芯片里、以及别人向它提出请求处理突发事件的这种功能部件也集成在这个芯片里等等,这种单片机芯片叫微处理器,简称mcu。

cpu(中央处理器)的构成
cpu不仅是电脑信息的处理中心,而且在其它的设备中所用到的控制芯片里也具有核心的位置,例如我们所用的手机、还有用单片机控制的电子设备等等。为了能够说明白cpu工作的来龙去脉,我们先来看看它的结构吧。

首先我们把cpu可以分为三个职能部门,第一个是负责各种运算的计算器,它的学名叫数学逻辑单元(alu),它们的主要职能是负责加、减、乘和除的运算外,还负责各种逻辑运算,比如与、或、非、异或以及移位等计算,它如同我们生活中的会计一样,是运算的一把好手。

cpu的构成及其主要功能

第二个职能部门是控制器,在它的下面又有三个子机构,一个是存放各种命令的储存室,cpu的各种命令都存放在这里;另一个是传送命令的译码室,cpu发出的各种命令需要在这里进行解码与解析、分发。它类似我们看到单位中的传达室,是用来发送各种命令的地方;最后一个是定时逻辑执行部门,cpu发出的各种命令都需要这个部门去执行,它主要是协调cpu发出的各种命令,然后也要协调cpu外部的信息。

第三个职能部门是储存室,cpu经常使用的各种数据都要存在这里,其cpu结构图如下图所示。


cpu(中央处理器)的工作过程
下面我们再说说cpu里的信息是如何传递和执行的,为了能够说明问题,我们举出一个最简单的例子。比如我们要让cpu处理一个1+1这个算数式子的任务。首先我们从计算机中输入这样一个任务给cpu后,这时cpu会发出一个命令给控制器中的储存室,它接到这个命令后要送到控制器中的译码室进行译码,这个意思是看看cpu发出的是一个什么命令。然后把译码的结果再送到逻辑控制执行部门,这个定时逻辑执行部门就会发出各种定时命令和控制命令,最后再把这个命令送到cpu的内部负责运算的部门(alu)开始对这个算式进行计算,然后它把计算好的结果送到控制器中的存储室暂时储存起来,这就是cpu整个工作的过程。虽然我们说的比较多,只不过这一系列动作是在一瞬间就完成了。
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