Krmilna enota (računalniška znanost) komponente, funkcije

The kontrolna enota To je digitalno vezje, ki ureja operacije in upravlja vse krmilne signale znotraj računalniškega procesorja. Omogoča logično enoto, pomnilnik ter vhodne in izhodne periferne naprave, da vedo, kako se ponoviti na naročila, prejetih iz programa. Zato je usmerjen celoten vnos in izstopni tok, išče kodo programov in usmerja druge enote s pošiljanjem signalov časa in nadzora.

Krmilna enota deluje tako, da sprejme vhodne podatke, ki preoblikujejo krmilne signale in se nato prenašajo na centralni procesor. Procesor naroči različne naprave, ki bi jih morale izvajati operacije.

Vir: Pixabay.com

Ta enota je sestavni del procesorja, ki deluje kot njegovi možgani, saj ustvarja navodila za skoraj vse operacije in zagotavlja, da se pravilno izvajajo.

Primeri naprav, ki uporabljajo kontrolne enote, so centralna procesna enota (CPU) in grafična obdelava (GPU).

[TOC]

Komponente

Za izvedbo dejanja mora krmilna enota CPU v ustreznem zaporedju ustvariti potreben krmilni signal. Obstajata dva pristopa, ki se uporabljata za ustvarjanje teh kontrolnih signalov v pravilnem zaporedju.

Integrirana enota

Krmilna enota je sestavljena iz logičnih vrat, prelivov, digitalnih vezij, dajalnikov in dekoderjev, ki so ožičeni na uveljavljen način.

Lahko se šteje za državni aparat, ki se v vsakem uro ciklu razlikuje od enega do drugega, odvisno od vsebine registracije navodil in zunanjih vnosov.

Izhod tega stanja aparata je krmilni signali. Zaporedje operacij, ki jih izvaja ta stroj, je določeno z ožičenjem logičnih elementov. Zaradi tega se imenuje "integrirano".

Vam lahko služi: notranji deli računalnika in njegove značilnosti

Zasnova temelji na določeni arhitekturi. Ko so v nizu navodil potrebne spremembe, je treba spremeniti ožičenje in vezje.

To je osnova za računalniško arhitekturo majhnega niza navodil (RISC), ki ima le majhno število navodil.

Kontrolni signali

Nadzorni signali so bistveni za usmerjanje izvajanja operacij. Razširjajo jih izrecno oblikovani logični vezji, pri katerih metode ustvarjanja signala ni mogoče spremeniti brez fizične spremembe strukture vezja.

Krmilni signali za izvedbo operacije je treba razširiti ne v enem trenutku, ampak v celotnem obdobju, ki ustrezajo ciklu izvajanja navodil.

Operativna koda navodila vključuje osnovne informacije za razširjanje krmilnega signala.

Navodni dekoder

Operacijska koda je dekodirana v dekoderju navodil. To je sestavljen iz nabora dekoderjev, ki dekodirajo različna polja kode za delovanje navodil.

Navodila dekoder strinja, da kontrolna enota vstopi v prvo stanje, povezano z izvedbo nove operacije, ki traja toliko časa, kolikor ostane, ne da bi spremenili časovni signali in druge vhodne signale.

Sprememba katerega koli od zgoraj omenjenih signalov, ki spremeni stanje kontrolne enote.

Kot rezultat. Te vrstice so povezane z napravo za krmilni signal za različne računalniške enote.

Vam lahko služi: glavni pomnilnik (računalništvo): komponente, vrste, funkcije

Ponavljanje organizacije teh faz je, da je ustrezen vrstni red notranjih stanj strukturiran v kontrolni enoti.

Ko pride novo navodilo za nadzorno enoto, so integrirane enote v začetnem stanju, da obnovijo novo navodilo.

Mikroprogramirana enota

Bistvena razlika tega pristopa glede na integrirano enoto je obstoj krmilnega skladišča, ki se uporablja za shranjevanje mikroprogramov, ki vključujejo bistvene kodirane krmilne signale za izvedbo operacije.

Navodila za delovanje ne bo dekodirana, da bi nato ustvarila krmilni signal, vendar bo naveden naslov mikroprograma, ki je shranjen v nadzornem skladišču.

To pomeni, da so kontrolni znaki, pritrjeni z navodili.

Mikroprogramirana krmilna enota je počasnejša od integrirane enote zaradi časa, ki je potreben za obnovo operacij, ki jih najdemo v pomnilniški enoti.

Funkcije

Krmilna enota je odgovorna za obveščanje vhodnih in izhodnih naprav, glavnega pomnilnika in logično-aritmetične enote računalnika, kako ponoviti operacije, ki so izdani procesorju.

V pomnilniku pridobi delovanje programov in jih popelje v registracijo procesorja. Odvisno od tega, kaj ta register vključuje, krmilna enota ustvarja signal, ki spremlja delovanje teh operacij.

Glede na vrsto operacije, ki vstopi v nadzorno enoto, količina in vrstni red zaporednih korakov, ustvarjenih za izbiro in konfiguriranje delov CPU -ja, ki bodo uporabljeni za dosego cilja operacije, ne glede na to.

Vam lahko služi: 6 prednosti in slabosti digitalnih predstavitev

Ta postopek dekodiranja se izvede, ko se računovodja poveča na naslednji shranjeni naslov programa. Iz tega naslova se nova operacija vnese v krmilno enoto in tako naprej do konca programa.

Ilustracija

Funkcije, ki jih izvaja krmilna enota, bodo predmet vrste CPU zaradi obstoječih razlik v strukturi med različnimi blagovnimi znamkami. Naslednji diagram prikazuje, kako se predelajo navodila programa.

Vir: avtor Kapooht - lastno delo, cc by -sa 3.0, https: // commons.Wikimedia.org/w/indeks.Php?Curid = 25789639

- Obravnava več nalog, kot so iskanje in obnovitev navodil, dekodiranje, upravljanje izvajanja in shranjevanje rezultatov.

- Prejmite zunanja navodila ali ukaze, na katere postane zaporedje krmilnih signalov.

- Razlaga navodila.

- Nadzoruje zaporedno izvajanje navodil.

- Koordinira zaporedje gibanj podatkov znotraj, zunaj in med številnimi podenotami procesorja.

- Ureja in nadzoruje sinhronizacijo izvedbenih enot, kot so aritmetična logična enota, in zapisi o shranjevanju in podatkih v procesorju.

- Pošljite in prejemajte krmilne signale drugim računalniškim napravam.

- Usmerja in nadzoruje pretok podatkov skozi različna območja računalnika.

Reference

1. Ravepedia (2019). Nadzor enote (CU). Vzeto od: Ravepedia.com.
2. Računalniško upanje (2017). Nadzor enote. Vzet iz: računalniškihop.com.
3. Geeks za geeks (2019). Računalniška organizacija: trdožičena v/s mikro-programirana krmilna enota. Vzet od: geeksforgeeks.org.
4. Geeks za geeks (2019). Uvedba krmilne enote in njene zasnove. Vzet od: geeksforgeeks.org.
5. Wikipedia, brezplačna enciklopedija (2019). Nadzor enote. Vzeto od: v.Wikipedija.org.