處理器是什么?CPU中央處理器解釋及種類

處理器是什么?CPU是中央處理器。是計算機的運算器與控制器。CPU內部結構大概可以分為控制單元、運算單元、存儲單元和時鐘等幾個主要部分;運算器是計算機對數據進行加工處理的中心,它主要由算術邏輯部件(ALU:ArithmeticandLogicUnit、寄存器組和狀態寄存器組成;控制器是計算機的控制中心,它決定了計算機運行過程的自動化;它不僅要保證程序的正確執行,而且要能夠處理異常事件。

什么是CPU(中央處理器)

我們知道單片機其實就是一個微型計算機,它由處理器CPU、隨機儲存器RAM、儲存器ROM、輸入輸出口I/O等組成,而CPU則是單片機的主核心部分。我們可以把CPU對比成我們人類的大腦,它主要負責的是單片機內部的整體控制和運算,就像大腦控制我們的四肢和行為舉動一樣。CPU又由運算器和控制器組成,運算器是算術邏輯單元ALU(ArithmeTIc logic Unit),其功能是進行算術運算和邏輯運算;控制器一般由指令寄存器、指令譯碼器、時序電路和控制電路組成,其功能是完成取指令、將指令譯碼形成各種微操作并執行指令,同時控制計算機的各個部件按部就班地工作。

處理器是什么?CPU中央處理器解釋及種類-1

 

CPU(中央處理器)的種類:

處理器基于復雜指令集和精簡指令集可分為兩類,兩者的區別在于復雜指令集將更多的功能步驟集成在了CPU,而精簡指令集則只有基本、簡單的指令。但兩者在開發代碼之間并沒有特別大的差異,我們可以根據需要不同領域和行業需求而選擇其中一種指令集來作為開發架構。像我們常見的Intel和AMD的處理器多用于復雜指令集,而IBM和ARM的處理器則用于精簡指令。

以ARM的ARM? Cortex?-M0內核的處理器為例,它具有最小的硅面積和極少的代碼量,可以幫助開發人員以16和8位的價位實現32位性能,且處理器的低門數能夠使其部署在需要簡單功能的應用中,是一顆能效很高的處理器,可應用在設計約束的嵌入式應用。

Arm? Cortex?-M0 內核的關鍵特征:

Armv6-M架構

AHB-lite總線接口,馮·諾依曼總線架構,帶可選單周期I/O接口

Thumb/Thumb-2子集指令支持

2段流水線

可選8區域MPU,帶子區域和背景區域

不可屏蔽中斷 + 1到32個物理中斷

喚醒中斷控制器

硬件單周期(32×32)乘法

多種休眠模式,帶集成式等待中斷(WFI)、等待事件(WFE)以及退出時睡眠功能、睡眠和深度睡眠信號

根據實現方式提供多種保留模式

JTAG和串行線調試端口,具有多達4個斷點和2個觀察點

可選微跟蹤緩存

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CPU在單片機上的應用:

芯海的CS32G020系列內嵌ARM? Cortex?-M0內核,主頻最高48MHz,內置64K字節程序flash,數據flash大小可配置(與程序flash共享) ,4K字節LDROM,8K字節SRAM,主要應用于PC電源適配器、手機充電器、移動電源、車充、HUB等領域,同時它也支持很廣泛的工業控制和需要高性能CPU的場合。

擴展資料

1、處理指令

英文Processing instructions;這是指控制程序中指令的執行順序。程序中的各指令之間是有嚴格順序的,必須嚴格按程序規定的順序執行,才能保證計算機系統工作的正確性。

2、執行操作

英文Perform an action;一條指令的功能往往是由計算機中的部件執行一系列的操作來實現的。CPU要根據指令的功能,產生相應的操作控制信號,發給相應的部件,從而控制這些部件按指令的要求進行動作。

3、控制時間

英文Control time;時間控制就是對各種操作實施時間上的定時。在一條指令的執行過程中,在什么時間做什么操作均應受到嚴格的控制。只有這樣,計算機才能有條不紊地工作。

4、處理數據

即對數據進行算術運算和邏輯運算,或進行其他的信息處理。

其功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據, 并執行指令。在微型計算機中又稱微處理器,計算機的所有操作都受CPU控制,CPU的性能指標直接決定了微機系統的性能指標。

CPU具有以下4個方面的基本功能:數據通信,資源共享,分布式處理,提供系統可靠性。運作原理可基本分為四個階段:提取(Fetch)、解碼(Decode)、執行(Execute)和寫回(Writeback)。

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