Разрядность процессора

Устройство управления

Центральный процессор

Центральный процессор. Адресация команд. Системы счисления

Лекция 3

Центральный процессор – функциональный блок компьютера, предназначенный для автоматического считывания команд программы, их расшифровки и выполнения. Центральный процессор состоит из двух функциональных узлов:

– устройства управления (УУ),

– арифметическо – логического устройства (АЛУ).

Для автоматического выполнения вычислений, предусмотренных программой, предварительно размещенной в оперативной памяти вместе с исходными данными, устройство управления должно:

– извлекать из памяти очередную команду;

– расшифровывать ее и преобразовывать в последовательность элементарных действий;

– заносить в АЛУ исходные данные;

– сохранять, полученный от АЛУ результат;

– обеспечивать синхронную работу всех узлов компьютера.

Устройство управления состоит из регистров. Регистр – это электронная схема, предназначенная для хранения данных и выполнения над ними некоторых действий. В этих регистрах хранится информация о ходе выполнения текущей команды. Наиболее важным является регистр, выполняющий функции счетчика адреса очередной команды, и регистр команд, в котором хранится код выполняемой операции.

3.1.2. Арифметическо – логическое устройство

Арифметическо – логическое устройство предназначено для выполнения всех арифметических (сложение, вычитание, деление, умножение) и логических (сравнение и др.) операций. АЛУ также как и УУ состоит из регистров, используемых для хранения данных и выполнения над ними действий. Если быть точным, то АЛУ из всех арифметических операций выполняет только операции сложения. Другие же операции заменяются операциями сложения. Например, умножение – это многократное сложение одного и того же числа. Из этого следует, что операция 2*8 может быть выполнена путем 8+8 или 2+2+2+2+2+2+2+2. Операция вычитания заменяется операцией сложения положительного и отрицательного числа. Операция деления заменяется многократным вычитанием одного и того же числа.

Разрядность процессора – это число одновременно обрабатываемых битов информации. Проще говоря, это количество двоичных разрядов (триггеров) в регистрах процессора. Разрядность современных процессоров составляет 32. Разрядность влияет на длину обрабатываемых данных. Чем выше разрядность, тем лучше. Но длина обрабатываемых данных зависит не только от разрядности регистров процессора, но и от разрядности шины данных и шины адреса. Разрядность процессора влияет на максимальный объем памяти, которую способен поддерживать процессор. Эту характеристику часто называют величиной адресного пространства. Она вычисляется по формуле: 2^R, где R – количество разрядов (R >= 0).