마이크로컴퓨터 하드웨어 시스템의 가장 중요한 구성 요소는 무엇입니까?

마이크로컴퓨터 하드웨어 시스템의 가장 중요한 구성 요소는 CPU입니다. 중앙 처리 장치(CPU)는 명령을 읽고, 해독하고, 실행하는 컴퓨터의 핵심 구성 요소입니다. 주요 기능은 컴퓨터 명령을 해석하고 컴퓨터 소프트웨어에서 데이터를 처리하는 것입니다.

이 튜토리얼의 운영 환경: Windows 7 시스템, Dell G3 컴퓨터.

마이크로컴퓨터 하드웨어 시스템의 가장 중요한(핵심) 구성요소는 CPU입니다.

중앙처리장치(CPU)는 컴퓨터 시스템의 컴퓨팅 및 제어 코어로서 정보 처리 및 프로그램 실행을 위한 최종 실행 장치입니다.

CPU는 마이크로컴퓨터의 핵심 구성요소이며 시스템의 전반적인 성능을 향상시키는 핵심입니다. 여기에는 주로 연산 장치와 컨트롤러라는 두 가지 구성 요소가 포함됩니다. 오늘날 마이크로컴퓨터가 초경량, 초박형 방향으로 계속 발전함에 따라 CPU는 높은 성능과 속도를 유지하는 동시에 다음과 같은 설계 요소도 고려해야 합니다.

• 낮은 전력 소비 작동 전압을 줄이고 근무 시간을 보다 효율적으로 연장하기 위한 전원 소비량.

• 낮은 열 소비로 열 발생을 줄여 고속 컴퓨팅 환경에서도 시스템 안정성을 보장합니다.

• 고밀도 포장으로 크기는 줄이고 더 많은 기능을 제공합니다.

중앙처리장치(CPU)의 기능은 주로 컴퓨터 명령을 해석하고 컴퓨터 소프트웨어의 데이터를 처리하는 것입니다. CPU는 명령어를 읽고, 해독하고, 실행하는 역할을 담당하는 컴퓨터의 핵심 구성 요소입니다. 중앙 처리 장치는 주로 컨트롤러와 연산 장치라는 두 부분으로 구성되며, 여기에는 캐시 메모리와 이들 사이의 연결을 구현하는 데이터 및 제어 버스도 포함됩니다. 전자 컴퓨터의 세 가지 핵심 구성 요소는 CPU, 내부 메모리, 입출력 장치입니다. 중앙 처리 장치의 주요 기능은 명령 처리, 작업 수행, 시간 제어 및 데이터 처리입니다.

컴퓨터 아키텍처에서 CPU는 컴퓨터의 모든 하드웨어 자원(예: 메모리, 입출력 장치)을 제어 및 할당하고 일반적인 작업을 수행하는 핵심 하드웨어 장치입니다. CPU는 컴퓨터의 컴퓨팅 및 제어 코어입니다. 컴퓨터 시스템의 모든 소프트웨어 계층의 작업은 결국 명령어 세트를 통해 CPU 작업에 매핑됩니다.

CPU의 핵심 부분

1. 계산기

계산기는 컴퓨터에서 다양한 산술 및 논리 연산을 수행하는 구성 요소를 말하며 중앙 처리 코어의 일부입니다.

(1) 산술 논리 장치(ALU). 산술 논리 장치는 여러 집합의 산술 연산과 논리 연산을 구현할 수 있는 조합 논리 회로를 말하며 중앙 처리의 중요한 부분입니다. 산술 논리 장치의 연산은 주로 덧셈, 뺄셈, 곱셈과 같은 2비트 산술 연산이다. 연산 과정에서 산술 논리 장치는 주로 컴퓨터 명령을 사용하여 산술 및 논리 연산을 수행합니다. 일반적으로 ALU는 직접 읽기 및 읽기 역할을 할 수 있으며 이는 특히 프로세서 컨트롤러, 메모리 및 입력에 반영됩니다. 및 출력 장치, 입력 및 출력은 버스를 기반으로 구현됩니다. 입력 명령에는 작동 코드, 형식 코드 등을 포함한 명령어가 포함됩니다.

(2) 중간 등록부(IR). 길이는 128비트이고 실제 길이는 피연산자에 의해 결정됩니다. IR은 "푸시 및 가져오기" 명령에서 중요한 역할을 합니다. 이 명령을 실행하는 동안 ACC의 내용이 IR로 전송된 다음 피연산자가 ACC로 가져온 다음 IR의 내용이 스택으로 푸시됩니다.

(3) 연산 누산기(ACC). 현재 레지스터는 일반적으로 길이가 128비트인 단일 누산기입니다. ACC의 경우 가변 길이 누산기로 간주할 수 있습니다. 명령어를 기술하는 과정에서 ACC 길이의 표현은 일반적으로 ACS의 값을 기준으로 하며, ACS 길이는 ACC 길이와 직접적인 관련이 있습니다. ACS 길이를 두 배로 늘리거나 반으로 줄이는 것도 ACC 길이를 두 배로 늘리거나 반으로 줄이는 것으로 간주할 수 있습니다. .

(4) 설명자 레지스터(DR). 주로 설명자를 저장하고 수정하는 데 사용됩니다. DR의 길이는 64비트이다. 데이터 구조 처리를 단순화하기 위해서는 디스크립터의 사용이 중요한 역할을 한다.

(5)B등록하세요. B 레지스터의 길이는 32비트로 주소 수정 과정에서 주소 수정량을 저장할 수 있다. 메인 메모리 주소는 디스크립터로만 수정할 수 있다. 설명자는 배열의 첫 번째 요소를 참조하므로 배열의 다른 요소에 액세스하려면 수정자가 필요합니다. 배열의 경우 동일한 크기의 데이터나 요소로 구성되어 연속적으로 저장되는데, 벡터 디스크립터의 주소가 바이트 주소이기 때문에 일반적인 접근 방식은 벡터 디스크립터이므로 변환 과정에서 베이스는 주소를 먼저 추가해야 합니다. 변환 작업은 주로 하드웨어에 의해 자동으로 구현됩니다. 이 프로세스에서는 배열 경계를 초과하지 않도록 정렬에 특별한 주의를 기울여야 합니다.

2. 컨트롤러

컨트롤러란 주회로 또는 제어회로의 배선을 변경하고 회로의 저항값을 정해진 순서에 따라 변경하여 모터의 시동, 속도 조절, 제동 및 역방향을 제어하는 ​​마스터 장치를 말합니다. 컨트롤러는 프로그램 상태 레지스터 PSR, 시스템 상태 레지스터 SSR, 프로그램 카운터 PC, 명령 레지스터 등으로 구성됩니다. "의사 결정 메커니즘"으로서 주요 임무는 명령을 발행하고 작업에서 조정 및 명령 역할을 수행하는 것입니다. 전체 컴퓨터 시스템의. 제어에는 두 가지 주요 범주가 있습니다. 조합 논리 컨트롤러와 마이크로 프로그래밍 컨트롤러 두 부분 모두 고유한 장점과 단점이 있습니다. 그 중 조합 논리 컨트롤러의 구조는 상대적으로 복잡하지만 속도가 빠르다는 장점이 있습니다. 마이크로 프로그래밍 컨트롤러 설계는 구조가 간단하지만 기계 명령의 기능을 수정하는 경우 마이크로 프로그램 전체를 다시 프로그래밍해야 합니다.

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