組成cpu的元器件包括哪些

組成cpu的元器件包括「運算器」和「控制器」。cpu（中央處理器）主要包括兩個部分：1、運算器，是指計算機中進行各種算術和邏輯運算操作的部件， 其中算術邏輯單元是中央處理核心的部分；2、控制器，是指按照預定順序改變主電路或控制電路的接線和改變電路中電阻值來控制電動機的啟動、調速、制動與反向的主令裝置。

本教學操作環境：windows7系統、Dell G3電腦。

組成cpu的元器件包括「運算器」和「控制器」。

中央處理器（central processing unit，簡稱CPU）作為計算機系統的運算和控制核心，是資訊處理、程式執行的最終執行單元。CPU自產生以來，在邏輯結構、執行效率以及功能外延上取得了巨大發展。

中央處理器（CPU），是電子計算機的主要裝置之一，電腦中的核心配件。其功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟體中的資料。CPU是計算機中負責讀取指令，對指令譯碼並執行指令的核心部件。中央處理器主要包括兩個部分，即控制器、運算器，其對提高計算機的整體功能起著重要作用，能夠實現寄存控制、邏輯運算、訊號收發等多項功能的擴散，為提升計算機的效能奠定良好基礎。

運算器

運算器是指計算機中進行各種算術和邏輯運算操作的部件， 其中算術邏輯單元是中央處理核心的部分。

（1）算術邏輯單元（ALU）。算術邏輯單元是指能實現多組 算術運算與邏輯運算的組合邏輯電路，其是中央處理中的重要組成部分。算術邏輯單元的運算主要是進行二位元算術運算，如加法、減法、乘法。在運算過程中，算術邏輯單元主要是以計算機指令集中執行算術與邏輯操作，通常來說，ALU能夠發揮直接讀入讀出的作用，具體體現在處理器控制器、記憶體及輸入輸出裝置等方面，輸入輸出是建立在匯流排的基礎上實施。輸入指令包含一 個指令字，其中包括操作碼、格式碼等。

（2）中間暫存器（IR）。其長度為 128 位，其通過運算元來決定實際長度。IR 在「進棧並取數」指令中發揮重要作用，在執行該指令過程中，將ACC的內容傳送於IR，之後將運算元取到ACC，後將IR內容進棧。

（3）運算累加器（ACC）。當前的暫存器一般都是單累加器，其長度為128位元。對於ACC來說，可以將它看成可變長的累加器。在敘述指令過程中，ACC長度的表示一般都是將ACS的值作為依據，而ACS長度與 ACC 長度有著直接聯絡，ACS長度的加倍或減半也可以看作ACC長度加倍或減半。

（4）描述字暫存器（DR）。其主要應用於存放與修改描述字中。DR的長度為64位元，為了簡化資料結構處理，使用描述字發揮重要作用。 [2]

（5）B暫存器。其在指令的修改中發揮重要作用，B 暫存器長度為32位元，在修改地址過程中能儲存地址修改量，主記憶體地址只能用描述字進行修改。指向陣列中的第一個元素就是描述字， 因此，存取陣列中的其它元素應當需要用修改量。對於陣列成來說，其是由大小一樣的資料或者大小相同的元素組成的，且連續儲存，常見的存取方式為向量描述字，因為向量描述字中的地址為位元組地址，所以，在進行換算過程中，首先應當進行基本地址 的相加。對於換算工作來說，主要是由硬體自動實現，在這個過程中尤其要注意對齊，以免越出陣列界限。

控制器

控制器是計算機的神經中樞，指揮全機中各個部件自動協調工作。在控制器的控制下，計算機能夠自動按照程式設定的步驟進行一系列操作，以完成特定任務。

控制器是指按照預定順序改變主電路或控制電路的接線和改變電路中電阻值來控制電動機的啟動、調速、制動與反向的主令裝置。控制器由程式狀態暫存器PSR，系統狀態暫存器SSR， 程式計數器PC，指令暫存器等組成，其作為「決策機構」，主要任務就是釋出命令，發揮著整個計算機系統操作的協調與指揮作用。 控制的分類主要包括兩種，分別為組合邏輯控制器、微程式控制器，兩個部分都有各自的優點與不足。其中組合邏輯控制器結構相對較複雜，但優點是速度較快；微程式控制器設計的結構簡單，但在修改一條機器指令功能中，需對微程式的全部重編。

控制器內部的主要部件如下：

• ①指令暫存器：存放由記憶體取得的指令。

• ②譯碼器：將指令中的操作碼翻譯成控制訊號。

• ③時序節拍發生器：產生時序脈衝節拍訊號，使計算機有節奏、有次序地工作。

• ④操作控制部件：將控制訊號組合起來，控制各個部件完成相應的操作。

• ⑤指令計數器：計算並指出下一條指令的地址。

擴充套件知識：CPU的工作原理

馮諾依曼體系結構是現代計算機的基礎。在該體系結構下，程式和資料統一儲存，指令和資料需要從同一儲存空間存取，經由同一匯流排傳輸，無法重疊執行。根據馮諾依曼體系，CPU的工作分為以下 5 個階段：取指令階段、指令譯碼階段、執行指令階段、訪存取數和結果寫回。

• 取指令（IF，instruction fetch），即將一條指令從主記憶體儲器中取到指令暫存器的過程。程式計數器中的數值，用來指示當前指令在主記憶體中的位置。當 一條指令被取出後，程式計數器（PC）中的數值將根據指令字長度自動遞增。

• 指令譯碼階段（ID，instruction decode），取出指令後，指令譯碼器按照預定的指令格式，對取回的指令進行拆分和解釋，識別區分出不同的指令類 別以及各種獲取運算元的方法。現代CISC處理器會將拆分已提高並行率和效率。

• 執行指令階段（EX，execute），具體實現指令的功能。CPU的不同部分被連線起來，以執行所需的操作。

• 訪存取數階段（MEM，memory），根據指令需要存取主記憶體、讀取運算元，CPU得到運算元在主記憶體中的地址，並從主記憶體中讀取該運算元用於運算。部分指令不需要存取主記憶體，則可以跳過該階段。

• 結果寫回階段（WB，write back），作為最後一個階段，結果寫回階段把執行指令階段的執行結果資料「寫回」到某種儲存形式。結果資料一般會被寫到CPU的內部暫存器中，以便被後續的指令快速地存取；許多指令還會改變程式狀態字暫存器中標誌位的狀態，這些標誌位標識著不同的操作結果，可被用來影響程式的動作。

在指令執行完畢、結果資料寫回之後，若無意外事件（如結果溢位等）發生，計算機就從程式計數器中取得下一條指令地址，開始新一輪的迴圈，下一個指令週期將順序取出下一條指令。 許多複雜的CPU可以一次提取多個指令、解碼，並且同時執行。

更多相關知識，請存取欄目！

以上就是組成cpu的元器件包括哪些的詳細內容，更多請關注TW511.COM其它相關文章！