Vad är en kontrollenhet?

En kontrollenhet är underkomponenten för den centrala bearbetningsenheten (CPU) som hanterar alla åtgärder som utförs i detta område i en dator.Det ansvarar för att ta de olika ingångarna från datorn, instruktionerna och data och berätta för processorn vad de ska göra med dem.Eftersom CPU betraktas som hjärnans hjärna, kallas den ibland hjärnan i hjärnan.Beroende på CPUS-arkitekturen kan kontrollenheten ha olika uppgifter att utföra.

Kontrollenheten består faktiskt av flera underkomponenter.Under de hårddiska dagarna bildade alla dessa ledningar och kretsar vad som kallas en finit-state-maskin, ett system som har ett singulärt syfte med att rikta datorns verksamhet.Separata kretsar var ansvariga för avkodning och kodningsinstruktioner, medan andra hanterade logik eller räknade instruktionerna som CPU arbetade med.Allt hände i ordning, där logikkretsarna skulle vändas på ett eller annat sätt för att styra instruktionerna till lagring.

En instruktion hämtas och avkodas, och sedan måste den köras i ordning, en efter den andra tills den är klar.I äldre CPU: er måste instruktionen gå igenom hela processen och avsluta beräkningen innan nästa skulle börja.För att påskynda bearbetningen använder moderna CPU: er vad som kallas rörledningar, där varje steg är en del av rörledningen.Medan en instruktion finns i körledningen, är en annan redan i avkodningsfasen, och en annan hämtas.För att hantera allt detta behövde kontrollenheten också för att utföra rollen som en multiplexer, genom att den tar flera ingångar eller utgångar och leder dem in i och ut ur rörledningen.

När datorn CPU: er fortsatte att gå, förändrades mycket av detta dramatiskt.Användningen av mikrokod, små program som sitter i speciellt, höghastighetsminnet på CPU, tog platsen för de gamla Hardwired-kretsarna.Dessa program på låg nivå tog över det tidskrävande jobbet att fysiskt koppla om en kontrollenhet och förenklade förändringar av CPUS-arkitekturen.De specialskrivna mikroprogrammen i styrenheten, skapad under CPUS-designfasen, är det som möjliggör arkitekturen för en viss typ av CPU.

I allmänhet beror mycket av kontrollenhetsansvaret på CPU-arkitekturen.Vissa kan helt enkelt hämta, avkoda, samordna exekveringen och styra utgången från instruktionerna.Andra kan ha ytterligare ansvar som involverar översättning, vilket kan bromsa CPU.I dessa fall kan styrenheten delas upp i kortfattade komponenter, till exempel en separat schemaläggningsenhet, eller en pensionsenhet som tar hand om att organisera och lagra resultaten från den rithmetiska logikenheten (ALU).