Ohjausyksikkö (tietotekniikka) komponentit, toiminnot

Se ohjausyksikkö Se on digitaalinen piiri, joka hallitsee ja hoitaa kaikki ohjaussignaalit tietokoneprosessorissa. Se antaa loogiselle yksikölle, muisti- ja syöttö- ja lähtöoppilaitteille tietää, kuinka toistaa ohjelmasta saatuihin tilauksiin. Siksi koko merkintä- ja poistumisvirta on suunnattu, etsii ohjelmien koodia ja ohjaa muita yksiköitä lähettämällä ajoitus- ja ohjaussignaaleja.

Ohjausyksikkö toimii myöntämällä syöttötiedot, jotka muuttavat ohjaussignaaleja ja siirretään myöhemmin keskusprosessoriin. Prosessori tilaa eri laitteet, joiden toiminnan tulisi suorittaa.

Lähde: Pixabay.com

Tämä yksikkö on prosessorin komponentti, joka toimii sen aivoina, koska se luo ohjeita melkein kaikille toimille ja takaa, että ne suoritetaan oikein.

Esimerkkejä laitteista, jotka käyttävät ohjausyksiköitä, ovat keskuskäsittelyyksikkö (CPU) ja grafiikan prosessointiyksikkö (GPU).

[TOC]

Komponentit

Toiminnan suorittamiseksi CPU -ohjausyksikön on tuotettava tarvittava ohjaussignaali sopivassa sekvenssissä. On olemassa kaksi lähestymistapaa, joita käytetään näiden ohjaussignaalien luomiseen oikeassa sekvenssissä.

Integroitu yksikkö

Ohjausyksikkö koostuu loogisista porteista, flip-flopsista, digitaalisista piireistä, koodereista ja dekoodereista, jotka on kytketty vakiintuneella tavalla.

Sitä voidaan pitää valtion laitteena, joka vaihtelee tilasta toiseen jokaisessa kellosyklissä, ohjeiden rekisteröinnin ja ulkoisten merkintöjen sisällöstä riippuen.

Tämän valtioiden tulos on ohjaussignaalit. Tämän koneen suorittamien toimintojen sekvenssi määritetään loogisten elementtien johdolla. Tästä syystä sitä kutsutaan "integroituna".

Voi palvella sinua: tietokoneen sisäosat ja sen ominaisuudet

Suunnittelu perustuu tiettyyn arkkitehtuuriin. Kun ohjeiden joukossa vaaditaan muutoksia, johdotuksen ja piirin muutokset on tehtävä.

Tämä on perusta pienen ohjeiden (RISC) tietotekniikan arkkitehtuurille, jolla on vain pieni määrä ohjeita.

Ohjaussignaalit

Ohjaussignaalit ovat olennaisia ​​toiminnan toteuttamisen ohjaamiseksi. Niitä levitetään nimenomaisesti suunniteltujen loogisten piirien avulla, joissa signaalin muodostumismenetelmää ei voida muokata ilman piirirakenteen fyysistä muutosta.

Ohjaussignaalit operaation suorittamiseksi on levitettävä ei yhdessä ajankohdassa, vaan koko ajanjakson ajan, joka vastaa ohjeen suorittamisjaksoa.

Ohjeen toimintakoodi sisältää perustiedot ohjaussignaalin levittämiseksi.

Ohjedekooderi

Operaatiokoodi dekoodataan ohjeiden dekooderissa. Tämän muodostuu joukko dekoodereita, jotka purkaavat ohjeiden operaatiokoodin eri kentät.

Ohjeiden dekooderi suostuu siihen, että ohjausyksikkö siirtyy ensimmäiseen tilaan, joka liittyy uuden operaation suorittamiseen, joka kestää yhtä paljon aikaa kuin ne pysyvät muuttamatta ajoitussignaaleja ja muita syöttösignaaleja.

Minkä tahansa edellä mainitun signaalin muutos, joka muuttaa ohjausyksikön tilaa.

Seurauksena on, että jotkut rivit, jotka jättävät ohjeet dekooderiin. Nämä viivat on kytketty ohjaussignaaligeneraattorilaitteeseen eri tietokoneyksiköille.

Voi palvella sinua: Päämuisti (tietotekniikka): komponentit, tyypit, toiminnot

Näiden vaiheiden organisoinnin toistaminen on, että sisäisten tilojen asianmukainen järjestys on rakennettu ohjausyksikköön.

Kun uusi ohjausyksikkö saapuu, integroidut yksiköt ovat alkuperäisessä tilassa uuden ohjeen palauttamiseksi.

Mikropreagoitu yksikkö

Tämän lähestymistavan olennainen ero integroidun yksikön suhteen on ohjausvaraston olemassaolo, jota käytetään mikroprogrammien tallentamiseen, jotka sisältävät välttämättömät koodatut ohjaussignaalit operaation suorittamiseksi.

Ohjekäyttökoodia ei tule dekoodata ohjaussignaalin luomiseksi, mutta mikroprogrammin osoite on osoitettu, joka on tallennettu ohjausvarastoon.

Eli ohjeisiin kiinnitetyt ohjausmerkit tallennetaan erityisiin muistisoluihin, kuten vaihdettavat mikroprogrammit.

Mikroprogrammoitu ohjausyksikkö on hitaampi kuin integroitu yksikkö muistiyksiköstä löydettyjen toimintojen palauttamiseen kuluvan ajanjakson vuoksi.

Funktiot

Ohjausyksikön vastuulla on tiedottaa tietokoneen syöttö- ja lähtölaitteille ja tietokoneen logiikka-aritmeettiseen yksikköön, miten prosessorille annetut toiminnot toistaa.

Hanki muistissa ohjelmien toiminnot ja vie ne prosessorin rekisteröintiin. Riippuen siitä, mitä tähän rekisteriin sisältyy, ohjausyksikkö luo signaalin, joka tarkkailee näiden toimintojen suorituskykyä.

Ohjausyksikköön saapuvan toiminnan tyypin mukaan luotujen peräkkäisten vaiheiden määrä ja järjestys, joka on luotu valitsemaan ja määrittämään prosessorin osat, joita käytetään toiminnan tavoitteen saavuttamiseen, muokata, muokata tai tallentaa tietoja.

Voi palvella sinua: 6 digitaalisten esitysten etuja ja haittoja

Tämä dekoodausoperaatioprosessi suoritetaan, kun kirjanpitäjä nostetaan seuraavaan ohjelman tallennettuun osoitteeseen. Tästä osoitteesta uusi toimenpide syötetään ohjausyksikköön ja niin edelleen ohjelman loppuun saakka.

Kuva

Ohjausyksikön suorittamiin toimintoihin sovelletaan prosessorin tyyppiä johtuen erilaisten tuotemerkkien välillä olevien rakenteen eroista. Seuraava kaavio kuvaa kuinka ohjelman ohjeet käsitellään.

Lähde: Kapooht - Oma työ, CC by -sa 3.0, https: // commons.Wikimedia.org/w/indeksi.Php?Curid = 25789639

- Hoitaa useita tehtäviä, kuten ohjeiden etsintä ja palauttaminen, dekoodaus, tulosten suorittamisen ja tallennus.

- Vastaanota ulkoisia ohjeita tai komentoja, joihin siitä tulee ohjaussignaalisekvenssi.

- Tulkita ohjeita.

- Ohjaa ohjeiden peräkkäistä suorittamista.

- Koordinoi tietojen liikkeiden sekvenssin prosessorin monien alayksiköiden sisällä, ulkopuolella ja niiden joukossa.

- Säätelee ja hallitsee suoritusyksiköiden, kuten aritmeettisen loogisen yksikön, synkronointia sekä prosessorin sisältämiä varastoja ja tietorekistereitä.

- Lähetä ja vastaanottaa ohjaussignaaleja muille tietokonelaitteille.

- Ohjaa ja ohjaa tietovirtaa tietokoneen eri alueiden läpi.

Viitteet

1. Ravepedia (2019). Yksikköohjaus (Cu). Otettu: Ravepedia.com.
2. Computer Hope (2017). Yksikköohjaus. Otettu: Computerhope.com.
3. Geeks Geeksille (2019). Tietokoneen organisointi: Hard-johdotettu V/S-mikro-ohjelmoitu ohjausyksikkö. Otettu: Geeksforgeeks.org.
4. Geeks Geeksille (2019). Ohjausyksikön ja sen suunnittelun käyttöönotto. Otettu: Geeksforgeeks.org.
5. Wikipedia, ilmainen tietosanakirja (2019). Yksikköohjaus. Otettu: sisään.Wikipedia.org.