什么是控制单元?


控制单元通过生成一组与主时钟同步的信号来驱动相应的处理硬件。控制单元执行的两个主要操作是指令解释和指令排序。

控制单元是中央处理单元 (CPU) 的一部分。CPU 分为算术逻辑单元和控制单元。控制单元为计算机涉及的所有操作生成适当的时序和控制信号。处理器、内存和其他外设之间的数据流通过控制单元的时序信号进行控制。

控制单元的主要功能是从主内存中获取数据,确定与之相关的设备和操作,并产生控制信号来执行这些操作。

控制单元的功能如下:

  • 它帮助计算机系统执行存储的程序指令。
  • 它与主内存和算术逻辑单元交互。
  • 它执行算术或逻辑运算。
  • 它协调与其他单元和外设相关的所有活动。

除了算术逻辑单元和控制单元外,处理器还包含几个寄存器和特殊功能寄存器用于临时存储目的。程序计数器 (PC)、指令寄存器 (IR)、内存地址寄存器 (MAR) 和内存数据寄存器 (MDR) 是特殊功能寄存器。

该图显示了这些特殊功能寄存器。PC 是 CPU 中的主要寄存器之一。程序中的指令必须按正确的顺序执行才能获得正确的结果。要执行的指令序列由 PC 维持。

IR 保存当前正在执行的指令。控制单元生成的时序信号基于 IR 的内容。这些信号有助于控制执行指令所需的各种处理元素。

其他寄存器 MAR 和 MDR 的功能是传输数据。要向其传输/从中传输数据的内存地址存储在 MAR 中。要从指定地址读/写到主内存中的数据存储在 MDR 中。

更新于: 2021年7月24日

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