處理器

詞語解釋

處理器在通信中是指一種用于處理信息的設(shè)備。它是一種可以接收、處理、存儲(chǔ)和輸出信息的機(jī)器，可以把收到的信息進(jìn)行處理，然后發(fā)出新的信息，以實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)哪康摹? 處理器在通信中的應(yīng)用有很多，比如用于接收、處理和發(fā)送信號的接收機(jī)、發(fā)射機(jī)、調(diào)制解調(diào)器、復(fù)用器等，都是處理器的重要應(yīng)用。處理器還可以用于信號處理，比如信號的放大、濾波、混頻、調(diào)制、解調(diào)等，可以提高信號的質(zhì)量，提高信號傳輸?shù)男省? 處理器還可以用于信息加密，可以把信息加密，以防止信息被竊取。此外，處理器還可以用于網(wǎng)絡(luò)路由，可以把信息發(fā)送到正確的地址，以便信息能夠正確地傳輸?shù)侥康牡亍? 總之，處理器在通信中有著重要的作用，它可以接收、處理、存儲(chǔ)和輸出信息，可以把收到的信息進(jìn)行處理，以實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)哪康�，可以用于信號處理、信息加密和網(wǎng)絡(luò)路由等。

處理器是解釋并執(zhí)行指令的功能部件。每個(gè)處理器都有一個(gè)獨(dú)特的諸如ADD、STORE或LOAD這樣的操作集，這個(gè)操作集就是該處理器的指令系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者習(xí)慣將計(jì)算機(jī)稱為機(jī)器，所以該指令系統(tǒng)有時(shí)也稱作機(jī)器指令系統(tǒng)，而書寫它們的二進(jìn)制語言叫做機(jī)器語言。注意，不要將處理器的指令系統(tǒng)與 BASIC或PASCAL這樣的高級程序設(shè)計(jì)語言中的指令相混淆。

指令由操作碼和操作數(shù)組成，操作碼指明要完成的操作功能，而操作數(shù)則表示操作的對象。例如，一條指令要完成兩數(shù)相加的操作，它就必須知道： (1)這兩個(gè)數(shù)是什么?(2)這兩個(gè)數(shù)在哪兒?當(dāng)這兩個(gè)數(shù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中時(shí)，則應(yīng)有指明其位置的地址，所以如果操作數(shù)表示的是計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，則該操作數(shù)叫做地址。處理器的工作就是從存儲(chǔ)器中找到指令和操作數(shù)，并執(zhí)行每個(gè)操作，完成這些工作后就通知存儲(chǔ)器送來下一條指令。

處理器以驚人的速度一遍又一遍地重復(fù)以上這一步步的操作。一個(gè)稱作時(shí)鐘的計(jì)時(shí)器準(zhǔn)確地發(fā)出定時(shí)電信號，該信號為處理器工作提供有規(guī)律的脈沖。測量計(jì)算機(jī)速度的術(shù)語引自電子工程領(lǐng)域，稱作兆赫(MHz)，兆赫意指每秒百萬個(gè)周期。例如，普通時(shí)鐘每秒一個(gè)滴答，而在8MHz的處理器中，計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘則滴答了8 百萬次。
處理器由兩個(gè)功能部件(控制部件和算邏部件)和一組稱作寄存器的特殊工作空間組成。

. 控制部件
控制部件是負(fù)責(zé)監(jiān)督整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)操作的功能部件。有些方面它類似于智能電話交換機(jī)，因?yàn)樗鼘⒂?jì)算機(jī)系統(tǒng)的各功能部件連結(jié)起來，并根據(jù)當(dāng)前執(zhí)行程序的需要控制每個(gè)部件完成操作。

控制部件從存儲(chǔ)器中取出指令，并確定其類型或?qū)χM(jìn)行譯碼，然后將每條指令分解成一系列簡單的、很小的步驟或動(dòng)作。這樣，就可控制整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一步一步地操作。

. 算邏部件
算邏部件(ALU)是為計(jì)算機(jī)提供邏輯及計(jì)算能力的功能部件�？刂撇考䦟�(shù)據(jù)送到算邏部件中，然后由算邏部件完成執(zhí)行指令所需的算術(shù)或邏輯操作。
算術(shù)操作包括加、減、乘、除。邏輯操作完成比較，并根據(jù)結(jié)果選擇操作，例如，比較兩個(gè)數(shù)是否相等，如果相等，則繼續(xù)處理;如果不等，則停止處理。

. 寄存器
寄存器是處理器內(nèi)部的存儲(chǔ)單元�？刂撇考械募拇嫫饔脕砀櫿谶\(yùn)行的程序的總體狀態(tài)，它存儲(chǔ)如像當(dāng)前指令、下一條將執(zhí)行指令的地址以及當(dāng)前指令的操作數(shù)這樣一些信息。在算邏部件中，寄存器存放要進(jìn)行加、減、乘、除及比較的數(shù)據(jù)項(xiàng)，而其它寄存器則存放算術(shù)及邏輯操作的結(jié)果。
影響處理器速度和性能的一個(gè)重要因素是寄存器的大小。字的大小這一術(shù)語(也稱字長)描述了操作數(shù)寄存器的大小，但它也可用來不那么嚴(yán)格地描述出入處理器的通道的大小。現(xiàn)在，通用計(jì)算機(jī)的字長通常是8到64位。如果處理器的操作數(shù)寄存器是16位的，那么就稱該處理器是16位處理器。

2. 指令碼

數(shù)字計(jì)算機(jī)是通用的數(shù)字系統(tǒng)。一臺(tái)通用數(shù)字計(jì)算機(jī)可執(zhí)行各種微操作，并且還可以規(guī)定它必須執(zhí)行哪些特定的操作序列。該系統(tǒng)的用戶可通過程序控制處理過程，所謂程序是指定操作、操作碼及執(zhí)行處理序列的指令集合。通過編寫不同指令的新程序或者對相同指令輸入不同數(shù)據(jù)，可以很簡單地改變數(shù)據(jù)處理的任務(wù)。計(jì)算機(jī)的指令是指定計(jì)算機(jī)微操作序列的二進(jìn)制代碼。指令碼同數(shù)據(jù)一起存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中�？刂破鲝拇鎯�(chǔ)器中讀出每條指令，并將其存放在控制寄存器中，然后控制器解釋取出指令的二進(jìn)制代碼，并通過發(fā)出一系列控制操作來完成該指令。每臺(tái)通用計(jì)算機(jī)都有其獨(dú)有的指令系統(tǒng)。存儲(chǔ)并執(zhí)行指令的能力(存儲(chǔ)程序的概念)是通用計(jì)算機(jī)最重要的特性。
處理器：處理器（Center Processing Unit，簡稱CPU）是手機(jī)的核心部件，手機(jī)中的微處理器類似計(jì)算機(jī)中的中央處理器(CPU)，它是整臺(tái)手機(jī)的控制中樞系統(tǒng)，也是邏輯部分的控制核心。微處理器通過運(yùn)行存儲(chǔ)器內(nèi)的軟件及調(diào)用存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)庫，達(dá)到對手機(jī)整體監(jiān)控的目的。凡是要處理的數(shù)據(jù)都要經(jīng)過CPU來完成，手機(jī)各個(gè)部分管理等都離不開微處理器這個(gè)司令部的統(tǒng)一、協(xié)調(diào)指揮。隨著集成電路生產(chǎn)技術(shù)及工藝水平的不斷提高，手機(jī)中微處理器的功能越來越強(qiáng)大，如在微處理器中集成先進(jìn)的數(shù)字信號處理器(DSP)等。處理器的性能決定了整部手機(jī)的性能。

主頻：處理器主頻是衡量手機(jī)CPU性能高低的一個(gè)重要技術(shù)參數(shù)，幾乎所有的人在選購時(shí)都將它作為一個(gè)參考值�！肮ぷ黝l率”又稱為“主頻”，頻率越高，表明指令的執(zhí)行速度越快，指令的執(zhí)行時(shí)間也就越短，對信息的處理能力與效率就高。這里要對初學(xué)者說的是，處理器的工作頻率并不能完全決定其工作性能，設(shè)計(jì)方法、運(yùn)行環(huán)境等這些都是性能好壞的重要因素。目前現(xiàn)在主流手機(jī)上使用的CPU主頻有104MHz、160MHZ、200MHZ、220MHz以及400MHz不等。

中央處理器，或簡稱為處理器，英文縮寫為CPU，即Central Processing Unit，是電子計(jì)算機(jī)(港譯-電子計(jì)算器)的主要設(shè)備之一，其功能主要是解譯計(jì)算機(jī)指令以及處理計(jì)算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。CPU為電子計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)提供了基本的數(shù)字計(jì)算特性。CPU、存儲(chǔ)設(shè)備和輸入/輸出設(shè)備是現(xiàn)代微型電腦的三大核心部件。由集成電路制造的CPU通常稱為微型處理器。從20世紀(jì)70年代中期開始，單芯片微型處理器幾乎取代了所有其他類型的CPU，今天CPU這個(gè)術(shù)語幾乎成為了所有微型處理器的代稱。

“中央處理器”這個(gè)名稱，常規(guī)上來講，用來描述一系列可以執(zhí)行復(fù)雜的電腦程序的邏輯機(jī)械。這個(gè)空泛的定義很容易的將在“CPU”這個(gè)名稱被普遍使用之前的早期的計(jì)算機(jī)也包括在內(nèi)。無論如何，至少從20世紀(jì)60年代早期開始(Weik 1961)，這個(gè)名稱及其縮寫已開始在電子計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。盡管與早期相比，“中央處理器”在物理形態(tài)，設(shè)計(jì)制造和具體任務(wù)的執(zhí)行上有了戲劇化的發(fā)展，但是其基本的操作原理一直沒有改變。

早期的中央處理器通常是為大型及特定應(yīng)用的計(jì)算機(jī)(港譯-電子計(jì)算機(jī))而訂制。但是，這種昂貴為特定應(yīng)用定制CPU的方法很大程度上已經(jīng)讓位于開發(fā)便宜、標(biāo)準(zhǔn)化、適用于一個(gè)或多個(gè)目的的處理器類。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化趨勢始于由單個(gè)晶體管組成的大型機(jī)和微機(jī)年代，隨著集成電路(英文integrated circuit（IC）的出現(xiàn)而加速。IC使得更為復(fù)雜的CPU可以在很小的空間中設(shè)計(jì)和制造（在微米的量級）。CPU的標(biāo)準(zhǔn)化和小型化都使得這一類數(shù)字設(shè)備(港譯-電子零件)在現(xiàn)代生活中的出現(xiàn)頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過有限應(yīng)用專用的計(jì)算機(jī)�，F(xiàn)代微處理器出現(xiàn)在包括從汽車到手機(jī)到兒童玩具在內(nèi)的各種物品中。

CPU的組成
運(yùn)算器：算數(shù)、邏輯(部件:算數(shù)邏輯單元、累加器、暫存器組、路徑轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)總線)
控制器：復(fù)位、使能(部件:計(jì)數(shù)器、指令暫存器、指令解碼器、狀態(tài)暫存器、時(shí)序產(chǎn)生器、微操作信號發(fā)生器)

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