1. Controle -eenheid (Cu):

* functie: De Cu is het "brein" van de CPU, het ophalen van instructies uit het geheugen, het decoderen van ze en het sturen van de uitvoering van die instructies. Het fungeert als de verkeerscontroller en coördineert alle andere componenten. Het beheert de fetch-decode-uitvoercyclus.

2. Rekenkundige logica -eenheid (ALU):

* functie: De ALU voert rekenkundige bewerkingen uit (toevoeging, aftrekking, vermenigvuldiging, divisie) en logische bewerkingen (en, of xor, niet) op gegevens. Het is waar de werkelijke berekeningen plaatsvinden.

3. Registers:

* functie: Snelle opslaglocaties binnen de CPU. Ze bevatten gegevens en instructies die momenteel worden verwerkt. Er bestaan ​​verschillende soorten registers, waaronder:

* Registers voor algemene doeleinden: Gebruikt voor tijdelijke opslag van gegevens tijdens berekeningen.

* instructieregister (IR): Bevat de huidige instructie die wordt uitgevoerd.

* programmaceller (pc): Bevat het geheugenadres van de volgende instructie die moet worden opgehaald.

* Statusregister (SR/vlaggen): Bevat informatie over de bewerkingsresultaten (bijv. Carry, nul, overloop).

4. Cache:

* functie: Extreem snel geheugen op de CPU -chip zelf. Het slaat vaak toegang tot gegevens en instructies op, waardoor de verwerking aanzienlijk wordt versneld door de noodzaak om toegang te krijgen tot SLOED Main Memory (RAM) te verminderen. Er bestaan ​​verschillende niveaus van cache (L1, L2, L3), waarbij L1 de snelste en kleinste is en L3 de langzaamste en grootste is.

5. Businterface -eenheid (BIU):

* functie: Beheert de communicatie tussen de CPU en andere componenten van het computersysteem, zoals geheugen- en invoer-/uitvoerapparaten. Dit omvat het overbrengen van gegevens en instructies van en naar de CPU.

6. Floating-Point Unit (FPU):

* functie: Een gespecialiseerde eenheid voor het omgaan met drijvende komma-rekenkunde (berekeningen met decimale getallen). Dit is essentieel voor wetenschappelijke en grafische toepassingen. Veel moderne CPU's integreren de FPU in de kern, terwijl sommige oudere het als een afzonderlijke chip hadden.

7. Memory Management Unit (MMU):

* functie: (Niet aanwezig in alle CPU's, vooral eenvoudigere) beheert de vertaling van virtuele geheugenadressen naar fysieke geheugenadressen. Dit is cruciaal voor multitasking en virtuele geheugenbewerking.

Hoe ze samenwerken:

De fetch-decode-uitvoeringscyclus is het hart van de CPU-operatie:

1. Ophalen: De CU haalt de volgende instructie uit het geheugen op (vaak geholpen door de cache en BIU). Het adres van de instructie wordt verkregen van de pc.

2. Decodeer: De CU decodeert de opgehaalde instructie om de te uitvoeren bewerking te bepalen en de betrokken operanden (gegevens).

3. Uitvoeren: De CU stelt de ALU of FPU opdracht om de opgegeven bewerking uit te voeren op de gegevens die in registers worden bewaard. Resultaten worden opgeslagen in registers.

4. opslaan (impliciet): De resultaten van de bewerking kunnen worden opgeslagen in het geheugen of andere registers. De pc is bijgewerkt om naar de volgende instructie te wijzen.

Deze cyclus herhaalt continu en verwerkt de instructies van elkaar, waardoor de CPU zijn computertaken kan uitvoeren. De snelheid en efficiëntie van deze processen bepalen de algehele prestaties van de CPU.