西門子CPU模塊的基本組成及原理

　　西門子CPU模塊是一塊超大規(guī)模的集成電路，是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。它的功能主要是解釋計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。中央處理器主要包括運(yùn)算器(算術(shù)邏輯運(yùn)算單元，ALU，ArithmeTIc Logic Unit)和高速緩沖存儲(chǔ)器(Cache)及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)(Data)、控制及狀態(tài)的總線(Bus)。它與內(nèi)部存儲(chǔ)器(Memory)和輸入/輸出(I/O)設(shè)備合稱為電子計(jì)算機(jī)三大核心部件。
 

　　西門子CPU模塊的基本結(jié)構(gòu)：
 

　　從功能上看，一般CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為：控制單元、邏輯運(yùn)算單元、存儲(chǔ)單元(包括內(nèi)部總線和緩沖器)三大部分。其中控制單元完成數(shù)據(jù)處理整個(gè)過程中的調(diào)配工作，邏輯單元?jiǎng)t完成各個(gè)指令以便得到程序較終想要的結(jié)果，存儲(chǔ)單元就負(fù)責(zé)存儲(chǔ)原始數(shù)據(jù)以及運(yùn)算結(jié)果。渾然一體的配合使得CPU擁有了強(qiáng)大的功能，可以完成包括浮點(diǎn)、多媒體等指令在內(nèi)的眾多復(fù)雜運(yùn)算，也為數(shù)字時(shí)代加入了更多的活力。
 

　　邏輯部件
 

　　英文Logic components；運(yùn)算邏輯部件。可以執(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。
 

　　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，它們用來保存指令執(zhí)行過程中臨時(shí)存放的寄存器操作數(shù)和中間(或較終)的操作結(jié)果。 通用寄存器是中央處理器的重要部件之一。
 

　　控制部件
 

　　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)較基本的微操作，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。