CPU - Central Processing Unit

CPU

-O processador é responsável pela atividade-fim do sistema, isto é, computar, calcular, processar.

            

-É responsável pela realização de qualquer operação realizada por um computador.

-Comanda não somente as ações efetuadas internamente, como também em decorrência de interpretação de uma determinada instrução, ele emite sinais de controle para os demais componentes do computador agirem e realizarem alguma tarefa.

-Um processador tem, por propósito, realizar operações com dados (que denominamos processamento) normalmente numéricos.

Composiçao do CPU

ULA

A ULA (“ALU”) é o dispositivo do processador que efetivamente executa as operações matemáticas com os dados.

Tais operações podem ser, por exemplo:
                                                             -Soma, subtração, multiplicação e divisão;
                                                             -Operação lógica AND, OR, XOR;
                                                             -Deslocamento à direita, deslocamento à esquerda;

-Ela é composta por dispositivos lógicos digitais simples, capazes de armazenar bits e efetuar operações simples de lógica booleana.
-Os dados são fornecidos à ULA em registradores e uma vez processados eles são armazenados novamente em registradores.
-Os registradores são interligados a ULA por meio de caminhos de sinal.
-A ULA também pode ativar bits especiais (flags) para indicar o estado de uma operação.

-A Unidade de Controle fornece sinais para controlar a operação da ULA e a transferência de dados entre a ULA e os registradores.

ULA

A sua funçao no CPU

-As operações da ULA podem utilizar dois valores (operações aritméticas, operações lógicas), por isso possui 2 entradas de dados.

-Ambas as entradas se conectam à saída pelo barramento interno de dados.

-Também recebe sinais de controle que vão determinar que operação será realizada.

UC

A UC é o dispositivo mais complexo do processador.

Ele possui a lógica necessária para realizar a movimentação de dados e instruções “de” e “para” o processador, através dos sinais de controlo que emite em instantes de tempo determinados conforme uma
programação prévia.

A figura abaixo mostra o diagrama em bloco simplificado da função
controlo.

UC

A Unidade de Controle – UC é responsável por:

-controlar a transferência de dados e instruções para dentro e fora
da CPU;
             -controlar a operação da ULA;
             -controlar a execução de instruções;
             -gerar sinais de controle externos ao processador para comandar a transferência de dados entre o processador e a memória ou módulos de entrada / saída;
             -gerar sinais de controle internos ao processador para mover dados entre registradores;
             -gerar sinais de controle internos ao processador para comandar a ULA na execução de uma determinada função;

Registradores utilizados na UC

 

- Registrador de Instrução – RI (Instruction Register – IR)
-Contador de Instrução – CI (Program Counter – PC)
-Registrador de Dados da Memória – RDM (Memory Buffer Register MBR)
-Registrador de Endereços da Memória – REM (Memory Address Register MAR)

Relogio

O relógio (clock) é um dispositivo gerador de pulsos cuja duração é chamada de ciclo.

A quantidade de vezes em que este pulso básico se repete em um segundo define a unidade de media do relógio denominada freqüência, a qual também é utilizada para definir a velocidade da UCP.

Servem para:
                    -Sincronizar, ou seja, permitir que duas ou mais ações ocorram no mesmo instante de tempo.
                    -Cadenciar as ações realizadas em um determinada positivo, ou seja, controlar a velocidade com que elas ocorrem.