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Aufbau einer CPU(CETNTRAL PROCESSING UNIT)

Bestandteile:Register, Rechenwerk, Befehlsdecoder, Steuerwerk

 

Register: Es gibt unterschiedliche verwendungszwecke für Register

-Befehlszähler:Speichert Adresse des Speicherorts im Hauptspeicher, in welcher der nächste abzuarbeitende Masschinenbefehl steht.

-Befehlsregister: Speichert den Maschinenbefehl der im Moment abgearbeitet wird.

-Stackpointer: Zeigt auf erste freie stelle des Stapels(kann beliebig viele gleich lang Informationsstrukturen aufnehmen. Er gibt diese in umgekehrter Reihenfolge zurück).

-Arbeitsregister: Speicher für die Zwischenergebnisse der Berechnung.

 

Rechenwerk: Die ALU(ARITHMETIC LOGICAL UNIT): Sie berechnet die arithmetischen und logische Funktionen.

Mögliche Operationen:

Arithmetische:

-Addition

-Subtraktion

-Multiplikation

Logische:

-Negation

-Konjuktion

-Vergleich

-Disjunktion

-Kontravalenz

 

Befehlsdecoder:Teil des Prozessors. Auch Interpreter genannt. Er übersetzt die Maschinenbefehle in Micro-Instructions, zerlegt sie bei Bedarf in Einelschritte und gibt sie an den dafür Zugehörigen Bereich der CPU weiter.

 

Steuerwerk: Verwaltet die CPU. Es dekodiert Befehle und gibt sie dann verständlich an den Zuständigen Teil der CPU weiter. Es Steuert so die Komponenten der CPU.


Dies alles wird verbunden durch das Bussystem:

Es sind Steuerleitungen die den Austausch von Daten und Energie ermöglichen

-Der Datenbus :

Überträgt Daten zwischen der CPU, dem Arbeitsspeicher und den peripheren Geräten. Es können mehrere Geräte mit den gleichen Leitungen verbunden werden. Auf jeder Leitung kann ein Signal anliegen und so entweder eine 0 oder eine 1 übertragen.

-Der Adressbus

Überträgt Speicheradressen. Die Busbreite(Anzahl der Leitungen) bestimmt wie viel Speicher direkt adressiert werden kann. Es können immer 2 hoch n Speicherstellen adressiert werden(Wenn n die Busbreite ist)

-Der Steuerbus

Setuert die peripheren Geräte. Es werden hierüber Signale gesendet die Anweißen was jedes Gerät zu tun hat(Dateien senden und entgegennehmen usw.)


Der Prozessorkern:

Der Prozessorkern ist der zentrale Teil eines Prozessors.

In ihm befindet sich die ALU die Rechenregister und die logische Schaltung die benötigt wird um Daten zur Periphertie(Umgebung) zu transportieren oder zurück.

Prozessorkern

(Quelle: Wikipedia)