Mi az a vezérlőegység?

A vezérlőegység a központi feldolgozó egység (CPU) alkomponense, amely a számítógépen ezen a területen végrehajtott összes műveletet kezeli.A felelős a különféle bemenetek beviteléért a számítógépről, az utasításokról és az adatokról, és megmondani a processzornak, hogy mit kezdjen velük.Mivel a CPU -t a számítógép agyának tekintik, néha az agyban agynak nevezik.A CPUS architektúrától függően a vezérlőegység változatos feladatokat hajthat végre.

A vezérlőegység valójában több al-komponensből áll.A vezetékes napokban mindez a vezetékek és az áramkörök egy véges állapotú gépet alkottak, egy olyan rendszert, amelynek célja a számítógép működésének irányítása.Külön áramkörök voltak felelősek az utasítások dekódolásáért és kódolásáért, míg mások logikát kezeltek vagy megszámolták az utasításokat, amelyeken a CPU dolgozott.Minden rendben történt, amikor a logikai áramkört úgy vagy úgy megfordítják, hogy az utasításokat a tárolásra irányítsák.A régebbi CPU -kban az utasításnak a teljes folyamaton át kell mennie, és befejeznie kell a kiszámítást, mielőtt a következő megkezdődne.A feldolgozás felgyorsításához a modern CPU -k az úgynevezett csővezetékek használatát használják, ahol minden lépés a csővezeték része.Míg az egyik utasítás a csővezeték végrehajtási részén van, a másik már a dekódolás fázisában van, a másik pedig beolvasható.Mindezek kezelése érdekében a vezérlőegységnek a multiplexer szerepének elvégzéséhez is szükség volt, mivel több bemenetet vagy kimenetet igényel, és a csővezetékbe és onnan kiszáll.

Ahogy a számítógépes CPU -k tovább haladtak, ennek nagy része drámai módon megváltozott.A régi kemény vékony áramkör helyére a mikrokód használata, a speciális, csak nagysebességű, csak olvasható memóriában található memória használata.Ezek az alacsony szintű programok átvették a vezérlőegység fizikai átvezetésének időigényes feladatait, és egyszerűsítették a CPU architektúrájának változásait.A CPU tervezési szakaszában létrehozott vezérlőegység egyedi írott mikroprogramjai lehetővé teszik egy adott típusú CPU típusú architektúrát.

Általában a vezérlőegység felelősségének nagy része a CPU architektúrájától függ.Néhányan egyszerűen csak letölthetik, dekódolhatják, összehangolhatják a végrehajtást és irányíthatják az utasítások kimenetét.Másoknak további felelősségvállalásuk lehet, amely a fordítással jár, amely lelassíthatja a CPU -t.Ezekben az esetekben a vezérlőegység tovább osztható tömör alkatrészekre, például külön ütemező egységre, vagy egy nyugdíjas egységre, amely gondoskodik a rithmetikai logikai egység (ALU) eredményeinek megszervezéséről és tárolásáról.