Was ist eine Steuereinheit?

Eine Steuereinheit ist die Unterkomponente der Central Processing Unit (CPU), die alle in diesem Bereich in einem Computer ausgeführten Aktionen verwaltet.Es ist dafür verantwortlich, die verschiedenen Eingaben vom Computer, Anweisungen und Daten aufzunehmen und dem Prozessor mitzuteilen, was mit ihm zu tun ist.Da die CPU als Gehirn des Computers angesehen wird, wird sie manchmal als Gehirn im Gehirn bezeichnet.Abhängig von der CPUS-Architektur kann die Steuereinheit möglicherweise unterschiedliche Aufgaben zur Durchführung haben.

Die Steuereinheit besteht tatsächlich aus mehreren Unterkomponenten.Während der fest verdrahteten Tage bildeten all diese Verkabelung und Schaltkreise als eine Finite-State-Maschine, ein System mit einem einzigartigen Zweck bei der Regie der Operationen des Computers.Separate Schaltungen waren für die Dekodierung und Codierung von Anweisungen verantwortlich, während andere die Logik abwickelten oder die Anweisungen der CPU zählten.Alles passierte in der Reihenfolge, wo die Logikschaltung auf die eine oder andere Weise umgedreht wird, um die Anweisungen auf den Speicher zu lenken.Bei älteren CPUs müsste die Anweisung den gesamten Prozess durchlaufen und die Berechnung beenden, bevor der nächste beginnt.Um die Verarbeitung zu beschleunigen, verwenden moderne CPUs sogenannte Pipelines, wobei jeder Schritt Teil der Pipeline ist.Während sich eine Anweisung im Ausführungsteil der Pipeline befindet, befindet sich eine andere bereits in der Decodes -Phase und eine andere wird abgerufen.Um dies zu verarbeiten, musste die Steuereinheit auch die Rolle eines Multiplexers ausführen, indem sie mehrere Eingänge oder Ausgänge einnimmt und sie in und außerhalb der Pipeline leitet.

Als Computer -CPUs weiter voranschritten wurden, änderte sich ein Großteil davon dramatisch.Die Verwendung von Mikrocode, winzige Programme, die in speziellen Hochgeschwindigkeits-schreibgeschützten Speicher auf der CPU sitzen, eroberte den Platz der alten, fest verdrahteten Schaltkreise.Diese Programme mit niedriger Ebene übernahmen die zeitaufwändige Aufgabe, eine Kontrolleinheit physisch neu zu verdrahten und Änderungen an der CPUS-Architektur zu vereinfachen.Die benutzerdefinierten Mikroprogramme der Steuereinheit, die während der CPUs-Designphase erstellt wurden, ermöglichen die Architektur einer bestimmten Art von CPU.Einige können einfach abrufen, dekodieren, die Ausführung koordinieren und die Ausgabe von Anweisungen lenken.Andere können zusätzliche Verantwortlichkeiten haben, die eine Übersetzung beinhalten, die die CPU verlangsamen können.In diesen Fällen kann die Steuereinheit weiter in prägnante Komponenten aufgeteilt werden, wie z.