SIEMENS西門子CPU模塊6GK7277-1AA10-0AA0現(xiàn)貨到貨原廠
SIEMENS西門子CPU模塊6GK7277-1AA10-0AA0
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SIEMENS西門子CPU模塊的組成:
控制單元
控制單元是整個(gè)CPU的指揮控制中心,由指令寄存器IR(Instruction Register)、指令譯碼器ID(Instruction Decoder)和操作控制器OC(Operation Controller)等,對(duì)協(xié)調(diào)整個(gè)電腦有序工作極為重要。它根據(jù)用戶預(yù)先編好的程序,依次從存儲(chǔ)器中取出各條指令,放在指令寄存器IR中,通過(guò)指令譯碼(分析)確定應(yīng)該進(jìn)行什么操作,然后通過(guò)操作控制器OC,按確定的時(shí)序,向相應(yīng)的部件發(fā)出微操作控制信號(hào)。操作控制器OC中主要包括節(jié)拍脈沖發(fā)生器、控制矩陣、時(shí)鐘脈沖發(fā)生器、復(fù)位電路和啟停電路等控制邏輯。
運(yùn)算單元
是運(yùn)算器的核心??梢詧?zhí)行算術(shù)運(yùn)算(包括加減乘數(shù)等基本運(yùn)算及其附加運(yùn)算)和邏輯運(yùn)算(包括移位、邏輯測(cè)試或兩個(gè)值比較)。相對(duì)控制單元而言,運(yùn)算器接受控制單元的命令而進(jìn)行動(dòng)作,即運(yùn)算單元所進(jìn)行的全部操作都是由控制單元發(fā)出的控制信號(hào)來(lái)指揮的,所以它是執(zhí)行部件。
存儲(chǔ)單元
包括CPU片內(nèi)緩存和寄存器組,是CPU中暫時(shí)存放數(shù)據(jù)的地方,里面保存著那些等待處理的數(shù)據(jù),或已經(jīng)處理過(guò)的數(shù)據(jù),CPU訪問(wèn)寄存器所用的時(shí)間要比訪問(wèn)內(nèi)存的時(shí)間短。采用寄存器,可以減少CPU訪問(wèn)內(nèi)存的次數(shù),從而提高了CPU的工作速度。但因?yàn)槭艿叫酒娣e和集成度所限,寄存器組的容量不可能很大。寄存器組可分為專用寄存器和通用寄存器。專用寄存器的作用是固定的,分別寄存相應(yīng)的數(shù)據(jù)。而通用寄存器用途廣泛并可由程序員規(guī)定其用途,通用寄存器的數(shù)目因微處理器而異。
SIEMENS西門子CPU模塊的特點(diǎn):
英文Logic components;運(yùn)算邏輯部件??梢詧?zhí)行定點(diǎn)或浮點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算操作、移位操作以及邏輯操作,也可執(zhí)行地址運(yùn)算和轉(zhuǎn)換。
更細(xì)一點(diǎn),從實(shí)現(xiàn)的功能方面看,CPU大致可分為如下八個(gè)邏輯單元:
(1)指令寄存器 :它是芯片上的指令倉(cāng)庫(kù),有了它CPU就不必停下來(lái)查找計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的指令,從而大幅提高了CPU的運(yùn)算速度。
(2)指令譯碼器 :它負(fù)責(zé)將復(fù)雜的機(jī)器語(yǔ)言指令解譯成運(yùn)算邏輯單元(ALU)和寄存器能夠理解的簡(jiǎn)單格式,就像一位外交官。
(3)控制單元 :既然指令可以存入CPU,而且有相應(yīng)指令來(lái)完成運(yùn)算前的準(zhǔn)備工作,背后自然有一個(gè)扮演推動(dòng)作用的角色——它便是負(fù)責(zé)整個(gè)處理過(guò)程的操作控制器。根據(jù)來(lái)自譯碼單元的指令,它會(huì)生成控制信號(hào),告訴運(yùn)算邏輯單元(ALU)和寄存器如何運(yùn)算、對(duì)什么進(jìn)行運(yùn)算以及對(duì)結(jié)果進(jìn)行怎樣的處理。
(4)寄存器 :它對(duì)于CPU來(lái)說(shuō)非常的重要,除了存放程序的部分指令,它還負(fù)責(zé)存儲(chǔ)指針跳轉(zhuǎn)信息以及循環(huán)操作命令,是運(yùn)算邏輯單元(ALU)為完成控制單元請(qǐng)求的任務(wù)所使用的數(shù)據(jù)的小型存儲(chǔ)區(qū)域,其數(shù)據(jù)來(lái)源可以是高速緩存、內(nèi)存、控制單元中的任何一個(gè)。
(5)邏輯運(yùn)算單元(ALU) :它是CPU芯片的智能部件,能夠執(zhí)行加、減、乘、除等各種命令。此外,它還知道如何讀取邏輯命令,如或、與、非。來(lái)自控制單元的訊息將告訴運(yùn)算邏輯單元應(yīng)該做些什么,然后運(yùn)算單元會(huì)從寄存器中間斷或連續(xù)提取數(shù)據(jù),完成最終的任務(wù)。
(6)預(yù)取單元 :PU效能發(fā)揮對(duì)其依賴非常明顯,預(yù)取的高低直接關(guān)系到CPU核心利用率的高低,進(jìn)而帶來(lái)指令執(zhí)行速度上的不同。根據(jù)命令或要執(zhí)行任務(wù)所提出的要求,何時(shí)時(shí)候,預(yù)取單元都有可能從指令高速緩存或計(jì)算機(jī)內(nèi)存中獲取數(shù)據(jù)和指令。當(dāng)指令到達(dá)時(shí),預(yù)取單元最重要的任務(wù)就是確保所有指令均排列正確,然后發(fā)送給譯碼單元。
(7)總線單元 :它就像一條高速公路,快速完成各個(gè)單元間的數(shù)據(jù)交換,也是數(shù)據(jù)從內(nèi)存流進(jìn)和流出CPU的地方。
(8)數(shù)據(jù)高速緩存 :存儲(chǔ)來(lái)自譯碼單元專門標(biāo)記的數(shù)據(jù),以備邏輯運(yùn)算單元使用,同時(shí)還準(zhǔn)備了分配到計(jì)算機(jī)不同部分的最終結(jié)果。
寄存器
寄存器部件,包括寄存器、專用寄存器和控制寄存器。 通用寄存器又可分定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)兩類,它們用來(lái)保存指令執(zhí)行過(guò)程中臨時(shí)存放的寄存器操作數(shù)和中間(或最終)的操作結(jié)果。 通用寄存器是中央處理器的重要部件之一。
控制器
英文Control unit;控制部件,主要是負(fù)責(zé)對(duì)指令譯碼,并且發(fā)出為完成每條指令所要執(zhí)行的各個(gè)操作的控制信號(hào)。
其結(jié)構(gòu)有兩種:一種是以微存儲(chǔ)為核心的微程序控制方式;一種是以邏輯硬布線結(jié)構(gòu)為主的控制方式。
微存儲(chǔ)中保持微碼,每一個(gè)微碼對(duì)應(yīng)于一個(gè)最基本的微操作,又稱微指令;各條指令是由不同序列的微碼組成,這種微碼序列構(gòu)成微程序。中央處理器在對(duì)指令譯碼以后,即發(fā)出一定時(shí)序的控制信號(hào),按給定序列的順序以微周期為節(jié)拍執(zhí)行由這些微碼確定的若干個(gè)微操作,即可完成某條指令的執(zhí)行。
簡(jiǎn)單指令是由(3~5)個(gè)微操作組成,復(fù)雜指令則要由幾十個(gè)微操作甚至幾百個(gè)微操作組成。
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HDA7446-A-250-U00
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