ما هو المعالج ل: الوصف والخصائص والتطبيق

غالبًا ما يتم الخلط بين مستخدمي الكمبيوترهناك مفهومان مثل وحدة النظام والمعالج ، يدعو الأول - الثاني. هذا خطأ جوهري. المعالج نفسه عبارة عن جهاز مصمم للتحكم في تشغيل الكمبيوتر وفقًا لتسلسل الأوامر المحدد مسبقًا ، والذي يسمى البرنامج ، ولأداء عمليات معالجة المعلومات.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك أجهزة أخرى تحمل اسمًا مشابهًا. على سبيل المثال ، تم تصميم معالج النصوص لإنشاء المستندات وتنسيقها. هذا النوع من البرامج هو Microsoft Word.

ما هو؟

والجهاز نفسه ، وهو دماغ الكمبيوتر ،لا يزال يسمى المعالجات الدقيقة. ما هو الغرض من المعالج في الكمبيوتر؟ إنها دائرة متكاملة تتحكم في تشغيل الكمبيوتر الشخصي. يتم إنشاء هذا المخطط على بلورة واحدة أو عدة بلورات مصنوعة من أشباه الموصلات بمساعدة تقنية متطورة للغاية تتعلق بمجال الإلكترونيات الدقيقة.

كل ما يمكن للكمبيوتر به معلومات ،يتم تعريفه بواسطة نظام الأوامر الخاص بالمعالج نفسه. يتم تضمينها في الإرشادات الخاصة بإدارة تشغيل الكمبيوتر. أمر واحد واحد هو عملية واحدة يقوم بها جهاز كمبيوتر. على سبيل المثال ، تنفيذ العمليات الحسابية ، العمليات المنطقية ، تحديد تسلسل الأوامر للتنفيذ ، نقل المعلومات من ذاكرة أحد الأجهزة إلى ذاكرة أخرى.

هذه إجابة قصيرة على سؤال ما هو المعالج.

جهاز

نظرًا لأن المعالج هو جهاز مصمم لمعالجة البيانات ، فإنه يتكون من العناصر التالية:

• وحدة المنطق الحسابي.
• جهاز التحكم
• سجلات الذاكرة.

جهاز التحكم ، كما هو واضح مناسم ، تحت البرنامج المعطى يدير جميع العقد من جهاز الكمبيوتر. فإنه يستخرج كل أمر لاحق من السجل ، يتعلم منها ما هي عملية لأداء ، وبأي ترتيب. هذا هو نوع من الموصل ، وإدارة أوركسترا بأكملها. التركيبة الموسيقية هي فقط البرنامج.

مكونات

جهاز المنطق الحسابي هو أداة للحسابات ، والتي ، بعد البرامج ، تنفذ العمليات المتعلقة بالحساب والمنطق.

السجلات هي الذاكرة الداخلية للوسطالمعالج. يمكن مقارنة سجل واحد بمسودة يحسب بها الجهاز ويخزن نتائجها. كل من السجلات له غرضه الخاص.

لنفترض أن المعالج يجب أن يضيف اثنينالعدد. لتنفيذ هذه العملية ، أولاً وقبل كل شيء ، يحتاج إلى أخذ الذاكرة من المصطلح الأول ، ثم الثاني ، إضافة هاتين القيمتين ، ونقل المبلغ مرة أخرى إلى ذاكرة الوصول العشوائي للكمبيوتر.

من الواضح أن كلا الأمرين والنتيجة يجب أن يكونامعالج في مكان ما ليتم تخزينها. لهذا الغرض ، يتم توفير خلية تدخل مباشرة في المعالج نفسه ، وتسمى تراكم أو adder. نظرًا لأن المعالج مصمم للبيانات ومعالجته ، يجب عليه فهم موقع الذاكرة لاتخاذ الأمر التالي منه. هذا يتعلم من زنزانته الداخلية الأخرى ، والتي تسمى العداد. يوجد الأمر المستخرج من ذاكرة الوصول العشوائي في خلية أخرى - سجل الأمر. من ذلك ، يمكن نقل نتيجة الأمر المنفذة بالفعل إلى الذاكرة الرئيسية.

أنواع السجلات

هناك عدة أنواع من السجلات. تختلف عن بعضها البعض في نوع العمليات التي تؤديها. أهم السجلات لها أسماءها الخاصة:

• عداد الأوامر عبارة عن سجل يحتوي على عنوان الأمر التالي ليتم تنفيذه. إنه يعمل على تحديد برنامج تلقائيًا من مجموعة من خلايا الذاكرة المرتبطة.
• Summator - يشارك في جميع العمليات.
• سجل الأوامر. يخزن الأمر للفترة الزمنية اللازمة للتنفيذ.

ناقل البيانات

تم تصميم معالج الكمبيوتر للعمل معالمعلومات. يتم باستمرار تبادل جميع أجهزتها فيما بينها. ويقومون بذلك باستخدام عنصر يسمى ناقل البيانات الداخلي. في وحدات المعالجة المركزية الحديثة ، هناك أجزاء أخرى ، ولكن الحد الأدنى الضروري هو مجموعة الأجهزة المذكورة أعلاه.

دورة الآلة ودائرتها

تتكون هذه العملية ، كقاعدة عامة ، من الخطوات التالية:

• يتم تحديد أمر من الخلية التي يتم تخزين عنوانها في السجل المضاد. يتم زيادة محتواه من خلال طول هذا الأمر.
• ثم يتم إرسالها إلى جهاز التحكم ، بإدخال سجل الأوامر الخاص بها.
• يتم إلغاء تنشيط حقل العنوان الذي ينتمي إلى الأمر بواسطة جهاز التحكم.
• هذا الأخير يعطي إشارة ، ويتم قراءة البيانات من ذاكرة الوصول العشوائي ، والوصول إلى جهاز المنطق الحسابي.
• تقوم وحدة التحكم بترميز الشفرةويتم إرسال إشارة إلى وحدة المنطق الحسابي حول تنفيذ هذا الإجراء على البيانات ، والتي تسمى في هذه الحالة المعامل.
• يمكن تخزين نتيجة العملية في المعالج المركزي نفسه أو نقلها إلى الذاكرة ، في حالة وجود عنوان يجب تحديد موقع النتيجة فيه.
• يتم تنفيذ جميع الخطوات المذكورة أعلاه حتى يتم إعطاء إشارة توقف.

خصائص

لذا ، ما هو المعالج ، واضح: تنفيذ الأوامر من البرنامج المحدد. لهذا ، لديه الخصائص التالية:

1. تردد على مدار الساعة. يرتبط المعالج المركزي بشكل وثيق مع مولد تردد الساعة ، والذي يولد نبضات. وهي تزامن عمل جميع عناصر الكمبيوتر. يساوي هذه الخاصية لعدد الدورات في ثانية واحدة. دورة ساعة واحدة هي طول الفترة الزمنية بين النبض الأول والثاني. يتم قياس تردد الساعة في ميغاهيرتز.
2. عمق البت. هذه هي القيمة القصوى المسؤولة عن عدد بتات الكود الثنائي الذي تم إنشاؤه ونقله من قبل المعالج في نفس الوقت. يتم تحديد هذه الخاصية من خلال عرض سجلاتها.
3. مساحة العنوان. يشير ذلك إلى نطاق العناوين التي يصل إليها المعالج عن طريق تطبيق رمز العنوان.

بفضل ما سبق ، يمكنك تحديد ما الذي تم تصميم المعالج له بوضوح. هذا هو دماغ الكمبيوتر ، الذي بدونه عديم الفائدة تمامًا. هل هو فقط لتزيين الداخلية.