西門子 6ES7 315-2EH14-0AB0 CPU
(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
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 [2] 。
物理結(jié)構(gòu)編輯
CPU包括運(yùn)算邏輯部件、寄存器部件和控制部件等。
邏輯部件
英文Logic components;運(yùn)算邏輯部件??梢詧?zhí)行定點(diǎn)或浮點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算操作、移位操作以及邏輯操作,也可執(zhí)行地址運(yùn)算和轉(zhuǎn)換。
更細(xì)一點(diǎn),從實(shí)現(xiàn)的功能方面看,CPU大致可分為如下八個(gè)邏輯單元:
(1)指令寄存器 :它是芯片上的指令倉(cāng)庫(kù),有了它CPU就不必停下來查找計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的指令,從而大幅提高了CPU的運(yùn)算速度。
(2)指令譯碼器 :它負(fù)責(zé)將復(fù)雜的機(jī)器語(yǔ)言指令解譯成運(yùn)算邏輯單元(ALU)和寄存器能夠理解的簡(jiǎn)單格式,就像一位外交官。
(3)控制單元 :既然指令可以存入CPU,而且有相應(yīng)指令來完成運(yùn)算前的準(zhǔn)備工作,背后自然有一個(gè)扮演推動(dòng)作用的角色——它便是負(fù)責(zé)整個(gè)處理過程的操作控制器。根據(jù)來自譯碼單元的指令,它會(huì)生成控制信號(hào),告訴運(yùn)算邏輯單元(ALU)和寄存器如何運(yùn)算、對(duì)什么進(jìn)行運(yùn)算以及對(duì)結(jié)果進(jìn)行怎樣的處理。
(4)寄存器 :它對(duì)于CPU來說非常的重要,除了存放程序的部分指令,它還負(fù)責(zé)存儲(chǔ)指針跳轉(zhuǎn)信息以及循環(huán)操作命令,是運(yùn)算邏輯單元(ALU)為完成控制單元請(qǐng)求的任務(wù)所使用的數(shù)據(jù)的小型存儲(chǔ)區(qū)域,其數(shù)據(jù)來源可以是高速緩存、內(nèi)存、控制單元中的任何一個(gè)。
(5)邏輯運(yùn)算單元(ALU) :它是CPU芯片的智能部件,能夠執(zhí)行加、減、乘、除等各種命令。此外,它還知道如何讀取邏輯命令,如或、與、非。來自控制單元的訊息將告訴運(yùn)算邏輯單元應(yīng)該做些什么,然后運(yùn)算單元會(huì)從寄存器中間斷或連續(xù)提取數(shù)據(jù),完成終的任務(wù)。
(6)預(yù)取單元 :PU效能發(fā)揮對(duì)其依賴非常明顯,預(yù)取***的高低直接關(guān)系到CPU核心利用率的高低,進(jìn)而帶來指令執(zhí)行速度上的不同。根據(jù)命令或要執(zhí)行任務(wù)所提出的要求,何時(shí)時(shí)候,預(yù)取單元都有可能從指令高速緩存或計(jì)算機(jī)內(nèi)存中獲取數(shù)據(jù)和指令。當(dāng)指令到達(dá)時(shí),預(yù)取單元重要的任務(wù)就是確保所有指令均排列正確,然后發(fā)送給譯碼單元。
(7)總線單元 :它就像一條高速公路,快速完成各個(gè)單元間的數(shù)據(jù)交換,也是數(shù)據(jù)從內(nèi)存流進(jìn)和流出CPU的地方。
(8)數(shù)據(jù)高速緩存 :存儲(chǔ)來自譯碼單元專門標(biāo)記的數(shù)據(jù),以備邏輯運(yùn)算單元使用,同時(shí)還準(zhǔn)備了分配到計(jì)算機(jī)不同部分的終結(jié)果。
KUKA KSD1-64
Agilent 1169A
SIEMENS 6AV6 644-0AB01-2AX0
SCHNEIDER AS-BDAU-204
西門子 3RW4076-6BB44
西門子 3RW4446-6BC44
MKS 153D-4-100-2
ABB REF542
GE TP1616SS
ABB REF615
Kollmorgen CB10551
KONGSBERG MARITIME GLK-100A
Kollmorgen CB06551
AB 1756-RM/A
Matrox OP413G1GSFCL
FANUC A87L-0001-0086/05C
Matrox OP413G1G
APPCICOM PCIE2000ETH
AB 1756-RM/B
AB 1756-L55M12
科爾摩根 CE03550
Woodward 5466-031
SIEMENS 6SE7016 0TP50
PERCEPTRON 926-0220 A2854
atlas copco 4230 1901 80
AB 1756-RM
Kollmorgen CB06561
西門子 6FC5110-0BB01-0AA1
GE IC670ALG240
奧林巴斯 CLV-U40
西門子 6ES7317-2AJ10-0AB0
AB 1794-L34
DELEM DM02-K
發(fā)那科 A06B-6117-H209
GE IC695CPE310
FANUC A87L-0001-0086/05C
發(fā)那科 A06B-0247-B605
邁創(chuàng) 7030-02
AB 1756-L55M12
邁創(chuàng) MATROX 7030-02
tascam DV-RA1000HD
西門子 6AB6 125-0AA
OKUMA E4809-045-145-C
施耐德 140AIO33000
AB 1756-RM/B
EPRO MMS6312
Epson SKP326-3
西門子 6FC5110-0BB01-0AA1
PERCEPTRON 926-0220
Furna 43HP32A*E
AB 1771-IXE
菲尼克斯 RFC 430 ETH-IB
GE IC670ALG330
發(fā)那科 A16B-3200-0780/03A