微处理器 - 概述



微处理器是微型计算机的控制单元,它被制作在一个小型芯片上,能够执行算术逻辑单元 (ALU) 操作并与连接到它的其他设备进行通信。

微处理器由算术逻辑单元 (ALU)、寄存器数组和控制单元组成。ALU 对从内存或输入设备接收的数据执行算术和逻辑运算。寄存器数组由用字母(如 B、C、D、E、H、L 和累加器)标识的寄存器组成。控制单元控制计算机内的数据和指令的流程。

基本微型计算机的框图

Basic Microcomputer

微处理器是如何工作的?

微处理器遵循以下顺序:取指令、解码和执行。

最初,指令按顺序存储在内存中。微处理器从内存中取这些指令,然后对其进行解码并执行这些指令,直到遇到停止指令。之后,它将结果以二进制形式发送到输出端口。在这些过程之间,寄存器存储临时数据,而 ALU 执行计算功能。

微处理器中使用的术语列表

以下是微处理器中一些常用术语的列表:

  • 指令集 - 微处理器能够理解的指令集。

  • 带宽 - 单条指令处理的位数。

  • 时钟速度 - 确定处理器每秒可以执行的操作数。以兆赫兹 (MHz) 或千兆赫兹 (GHz) 为单位表示。也称为时钟频率。

  • 字长 - 取决于内部数据总线、寄存器、ALU 等的宽度。8 位微处理器一次可以处理 8 位数据。字长范围从 4 位到 64 位不等,具体取决于微型计算机的类型。

  • 数据类型 - 微处理器有多种数据类型格式,例如二进制、BCD、ASCII、有符号数和无符号数。

微处理器的特点

以下是任何微处理器的一些最突出的特点:

  • 经济高效 - 微处理器芯片价格低廉,成本低。

  • 尺寸小巧 - 微处理器芯片尺寸小巧,便于携带。

  • 低功耗 - 微处理器采用金属氧化物半导体技术制造,功耗低。

  • 通用性强 - 微处理器通用性强,可以通过配置软件程序将其用于多种应用。

  • 可靠性高 - 微处理器中集成电路的故障率非常低,因此可靠性高。

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