マイクロプロセッサのさまざまな操作

マイクロプロセッサは、コンピュータ システム内のデータを操作します。中央処理装置はコンピューターの頭脳として機能し、単一の集積回路上に数千個のトランジスタで構成される 1 つまたは複数のマイクロプロセッサで構成されています。マイクロプロセッサはコンピューターの他の部分と連携して動作し、コンピューター内のすべてのタスクを実行するための命令セットを使用してタスクを処理する算術および論理関数を計算します。

入力と出力

マイクロプロセッサは、マウス、キーボード、スキャナなどのデバイスからの入力を受け取り、そのデータに対して機能を実行します。データに基づいて決定を下し、マイクロプロセッサが情報を計算し、結果をユーザーが読み取り可能な情報としてモニターやプリンターなどの出力デバイスに送信します。たとえば、ワード プロセッサを使用しているユーザーがキーボードで「m」を押すと、マイクロプロセッサはそれを受け入れ、文字「m」をモニターに送信します。

算術論理ユニット

算術論理演算ユニットは、CPU レジスタとオペランドからの入力として情報を収集し、算術演算 (加算、減算、乗算、および除算) と論理演算 (AND、OR、および XOR) を実行します。データ処理中、ALU は条件をテストし、結果に基づいてさまざまなアクションを実行する準備をします。 ALU は、数値システム、命令、タイミング、データ ルーティング回路 (加算器や減算器など) などの追加ソースからもデータを収集します。

メモリ

マイクロプロセッサは、バイナリ命令にアクセスしてメモリ、またはビットを格納する回路に格納します。ランダム アクセス メモリは、レジスタを使用してデータを一時的に格納する制御メモリです。マイクロプロセッサは、プログラムが使用する揮発性データを RAM に保存します。読み取り専用メモリは、命令が組み込まれたチップにデータを永続的に保存します。ROM の情報にアクセスするには時間がかかりますが、コンピュータがシャットダウンしても RAM のように情報が失われることはありません。

コントロール ユニット

制御ユニットは、一度に 1 つのプログラム ステートメントを選択し、それを解釈して、命令を実行するために ALU またはレジスタにメッセージを送信することによって、操作とデータの流れを指示します。また、メモリ内のどこに情報を保持するか、および ALU、メモリ、入出力デバイスとのインターフェイスによってどのデバイスと通信するかを決定します。コントロール ユニットは、コンピューターまたは電源などの別のデバイスが異常な状態を検出した場合、コンピューターをシャットダウンすることもできます。

情報交換

システム バスは、マイクロプロセッサをキーボード、マウス、プリンター、スキャナー、スピーカー、デジタル カメラなどの周辺機器に接続します。マイクロプロセッサは、システム バスを介してデータを送受信し、周辺機器と通信します。情報を混同して間違った場所に送信しないように、一度に 1 つの周辺機器とのみ通信します。コントロール ユニットは、情報交換のタイミングを制御します。