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MEINBERG CPU模塊CPU-C0F51

江蘇邱成機(jī)電有限公司

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模塊劃分

編輯

要實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)需要三個(gè)主要的組成部分 [1] ：

（1）計(jì)算對(duì)位進(jìn)行操作的函數(shù)的組合邏輯（ALU）；

（2）存儲(chǔ)位的存儲(chǔ)器元素（寄存器）；

（3）控制存儲(chǔ)器元素更新的時(shí)鐘信號(hào)。

CPU的根本任務(wù)就是執(zhí)行指令，對(duì)計(jì)算機(jī)來說終都是一串由“0”和“1”組成的序列。CPU從邏輯上可以劃分成3個(gè)模塊，分別是控制單元、運(yùn)算單元和存儲(chǔ)單元，這三部分由CPU內(nèi)部總線連接起來。如下所示：

控制單元

F5ISGU-MEC420-23-FS9DA-Z

F5ISGU-MEC420-23-PV9DA-Z

MP77S - same as n°152570/04

KGS 305

126383

3-837647249/202 RTD PT100/B

GP408N-C

ECO-20001

BBV 6-4FL/0.30/BY-0.30/SV350/N

KS90-102-01000-000

控制單元是整個(gè)CPU的指揮控制中心，由指令寄存器IR(Instruction Register)、指令譯碼器ID(Instruction Decoder)和操作控制器OC(Operation Controller)等，對(duì)協(xié)調(diào)整個(gè)電腦有序工作極為重要。它根據(jù)用戶預(yù)先編好的程序，依次從存儲(chǔ)器中取出各條指令，放在指令寄存器IR中，通過指令譯碼(分析)確定應(yīng)該進(jìn)行什么操作，然后通過操作控制器OC，按確定的時(shí)序，向相應(yīng)的部件發(fā)出微操作控制信號(hào)。操作控制器OC中主要包括節(jié)拍脈沖發(fā)生器、控制矩陣、時(shí)鐘脈沖發(fā)生器、復(fù)位電路和啟停電路等控制邏輯。

運(yùn)算單元

是運(yùn)算器的核心?？梢詧?zhí)行算術(shù)運(yùn)算(包括加減乘數(shù)等基本運(yùn)算及其附加運(yùn)算)和邏輯運(yùn)算(包括移位、邏輯測(cè)試或兩個(gè)值比較)。相對(duì)控制單元而言，運(yùn)算器接受控制單元的命令而進(jìn)行動(dòng)作，即運(yùn)算單元所進(jìn)行的全部操作都是由控制單元發(fā)出的控制信號(hào)來指揮的，所以它是執(zhí)行部件。

存儲(chǔ)單元

包括CPU片內(nèi)緩存和寄存器組，是CPU中暫時(shí)存放數(shù)據(jù)的地方，里面保存著那些等待處理的數(shù)據(jù)，或已經(jīng)處理過的數(shù)據(jù)，CPU訪問寄存器所用的時(shí)間要比訪問內(nèi)存的時(shí)間短。采用寄存器，可以減少CPU訪問內(nèi)存的次數(shù)，從而提高了CPU的工作速度。但因?yàn)槭艿叫酒娣e和集成度所限，寄存器組的容量不可能很大。寄存器組可分為寄存器和通用寄存器。寄存器的作用是固定的，分別寄存相應(yīng)的數(shù)據(jù)。而通用寄存器用途廣泛并可由程序員規(guī)定其用途，通用寄存器的數(shù)目因微處理器而異

SEH2-3/36F-P-G24

SEH2-3/30F-P-G24

SEH2-3/30F

SEH3-3/15FP-G24

SEH2-3/36F-P-G24-KAL,s-nr:27102407

DF 5 GH-420

G150-100M44/44Y-1600-1-1368-3-FL1

1EB028-32:31628.02

LHM一10/2一R2

F5ISGU-MEC420-23-FS9DA-Z,912930

寄存器

寄存器部件，包括寄存器、寄存器和控制寄存器。通用寄存器又可分定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)兩類，它們用來保存指令執(zhí)行過程中臨時(shí)存放的寄存器操作數(shù)和中間（或終）的操作結(jié)果。通用寄存器是中處理器的重要部件之一。

控制器

英文Control unit；控制部件，主要是負(fù)責(zé)對(duì)指令譯碼，并且發(fā)出為完成每條指令所要執(zhí)行的各個(gè)操作的控制信號(hào)。

其結(jié)構(gòu)有兩種：一種是以微存儲(chǔ)為核心的微程序控制方式；一種是以邏輯硬布線結(jié)構(gòu)為主的控制方式。

微存儲(chǔ)中保持微碼，每一個(gè)微碼對(duì)應(yīng)于一個(gè)基本的微操作，又稱微指令；各條指令是由不同序列的微碼組成，這種微碼序列構(gòu)成微程序。中處理器在對(duì)指令譯碼以后，即發(fā)出一定時(shí)序的控制信號(hào)，按給定序列的順序以微周期為節(jié)拍執(zhí)行由這些微碼確定的若干個(gè)微操作，即可完成某條指令的執(zhí)行。

LANTIME M1000-IMS-RSC

ACM

GNS-HQ

HPS1000(PL-B:256 CLIENTS)

CPU-C0F51

PWR-AD10

M300-GPS

簡單指令是由（3～5）個(gè)微操作組成，復(fù)雜指令則要由幾十個(gè)微操作甚至幾百個(gè)微操作組成。