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微机中运算器所在的位置是什么

原创2022-07-22 13:49:40787 关注公众号:每天精选资源文章推送

微机中运算器所在的位置为“CPU”。计算机运行时,运算器的操作和操作种类由控制器决定,运算器处理的数据来自存储器,处理后的结果数据通常送回存储器,或暂时寄存在运算器中;控制器和运算器共同组成了CPU的核心部分。

本教程操作环境:windows7系统、Dell G3电脑。

微机中运算器所在的位置为“CPU”。

运算器由算术逻辑单元(ALU)、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算术逻辑运算单元(ALU)的基本功能为加、减、乘、除四则运算,与、或、非、异或等逻辑操作,以及移位、求补等操作。

计算机运行时,运算器的操作和操作种类由控制器决定,运算器处理的数据来自存储器,处理后的结果数据通常送回存储器,或暂时寄存在运算器中;控制器和运算器共同组成了CPU的核心部分。

中央处理器(CPU),是电子计算机的主要设备之一,电脑中的核心配件。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU是计算机中负责读取指令,对指令译码并执行指令的核心部件。

通常来讲,CPU的结构可以大致分为运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件等。所谓运算逻辑部件,主要能够进行相关的逻辑运算,如:可以执行移位操作以及逻辑操作,除此之外还可以执行定点或浮点算术运算操作以及地址运算和转换等命令,是一种多功能的运算单元。而寄存器部件则是用来暂存指令、数据和地址的。控制部件则是主要用来对指令进行分析并且能够发出相应的控制信号。

对于中央处理器来说,可将其看作一个规模较大的集成电路,其主要任务是加工和处理各种数据。传统计算机的储存容量相对较小,其对大规模数据的处理过程中具有一定难度,且处理效果相对较低。随着我国信息技术水平的迅速发展,随之出现了高配置的处理器计算机,将高配置处理器作为控制中心,对提高计算机CPU的结构功能发挥重要作用。

中央处理器中的核心部分就是控制器、运算器,其对提高计算机的整体功能起着重要作用,能够实现寄存控制、逻辑运算、信号收发等多项功能的扩散,为提升计算机的性能奠定良好基础。

CPU的核心部分

  • 运算器

运算器是指计算机中进行各种算术和逻辑运算操作的部件, 其中算术逻辑单元是中央处理核心的部分。

(1)算术逻辑单元(ALU)。算术逻辑单元是指能实现多组 算术运算与逻辑运算的组合逻辑电路,其是中央处理中的重要组成部分。算术逻辑单元的运算主要是进行二位元算术运算,如加法、减法、乘法。在运算过程中,算术逻辑单元主要是以计算机指令集中执行算术与逻辑操作,通常来说,ALU能够发挥直接读入读出的作用,具体体现在处理器控制器、内存及输入输出设备等方面,输入输出是建立在总线的基础上实施。输入指令包含一 个指令字,其中包括操作码、格式码等。

(2)中间寄存器(IR)。其长度为 128 位,其通过操作数来决定实际长度。IR 在“进栈并取数”指令中发挥重要作用,在执行该指令过程中,将ACC的内容发送于IR,之后将操作数取到ACC,后将IR内容进栈。

(3)运算累加器(ACC)。当前的寄存器一般都是单累加器,其长度为128位。对于ACC来说,可以将它看成可变长的累加器。在叙述指令过程中,ACC长度的表示一般都是将ACS的值作为依据,而ACS长度与 ACC 长度有着直接联系,ACS长度的加倍或减半也可以看作ACC长度加倍或减半。

(4)描述字寄存器(DR)。其主要应用于存放与修改描述字中。DR的长度为64位,为了简化数据结构处理,使用描述字发挥重要作用。

(5)B寄存器。其在指令的修改中发挥重要作用,B 寄存器长度为32位,在修改地址过程中能保存地址修改量,主存地址只能用描述字进行修改。指向数组中的第一个元素就是描述字, 因此,访问数组中的其它元素应当需要用修改量。对于数组成来说,其是由大小一样的数据或者大小相同的元素组成的,且连续存储,常见的访问方式为向量描述字,因为向量描述字中的地址为字节地址,所以,在进行换算过程中,首先应当进行基本地址 的相加。对于换算工作来说,主要是由硬件自动实现,在这个过程中尤其要注意对齐,以免越出数组界限。

  • 控制器

控制器是指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和 改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动与反向的主令装置。控制器由程序状态寄存器PSR,系统状态寄存器SSR, 程序计数器PC,指令寄存器等组成,其作为“决策机构”,主要任务就是发布命令,发挥着整个计算机系统操作的协调与指挥作用。 控制的分类主要包括两种,分别为组合逻辑控制器、微程序控制器,两个部分都有各自的优点与不足。其中组合逻辑控制器结构相对较复杂,但优点是速度较快;微程序控制器设计的结构简单,但在修改一条机器指令功能中,需对微程序的全部重编。

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