CPU处理原理

计算机CPU工作原理
CPU的工作原理是什么

计算机CPU工作原理

计算机在运行时，先从内存中取出第一条指令，通过控制器的译码，按指令的要求，从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工，然后再按地址把结果送到内存中去。接下来，再取出第二条指令，在控制器的指挥下完成规定操作。依此进行下去。直至遇到停止指令。

程序与数据一样存贮，按程序编排的顺序，一步一步地取出指令，自动地完成指令规定的操作是计算机最基本的工作原理。这一原理最初是由美籍匈牙利数学家冯.诺依曼于1945年提出来的，故称为冯.诺依曼原理

CPU的工作原理是什么

这是一个需要很多个的硬件知识点才能在合理水平上理解的问题。

CPU处理原理 - IT吧

画一个黑匣子，假设是CPU。
在高层次上，这个盒子只做两件事：

它消耗投入。
它产生输出。

现在可以告诉这个盒子，“加1和2”。你给了它三个输入：

指令：“添加”
第一个操作数：“1”
第二个操作数：“2”

这个盒子会产生一个输出（在这种情况下，大概是3）。

如果你没有工程学位，或者你没有参加课程，这个框的组成可能超出了这个答案的范围。为了使其达到更高的水平，该盒子由门组成，可以允许电流流过，或者防止电流基于施加于其上的另一电压而流动。如果你想看到这些如何用来表达逻辑的例子，使用网上搜索“NMOS”，“PMOS”，“CMOS”，“CMOS图”，“XOR门结构”等必要的理论点。

然而，更重要一点，如果有足够的晶体管，可能会出现某些更复杂的结构和指令。例如，在可能存在于笔记本电脑内部的x86_64处理器中，那么就应该要说“将内存地址0x897E82和内存地址0x897EFA中的内容添加到内存中，而不是说”Add 1 and 2“导致内存地址为0x89B78C“。

那么在这里，给了它四个输入：

指令：“添加”
第一个操作数：“内存地址0x897E82中的项目”
第二个操作数：“内存地址0x897EFA中的项目”
结果如何处理：“将结果存储在内存地址0x89B78C中”

与大多数人想到计算机可视化的一般运动和总体画面（虽然它们在硬件方面仍然非常复杂）相比，这些说明仍然非常简陋。

例如，如果我发送一条指令在某个内存地址上存储某个值（可能为0xFFFFFF），并且该内存地址对应某个显示输出，那么我可能会无意中将屏幕上的某个像素变为白色或者其它颜色。

CPU只是一个复杂的工具，可以将简单的输入变成简单的输出。但是，如果这些指令中有几条并行发生，并且每秒发生数十亿条指令，那么所有这些小的变化累积地形成了我们注意到并与之交互的宏观效果（以及许多您不知道的变化，正如我们使用电脑看视频，打游戏）。

朋友们好，我是电子及工控技术，我来回答这个问题。CPU是中央处理器的一个简称，我们听这个名字就知道它就像我们人的大脑一样具有指挥、计算和协调作用，就像我们身体各部位的一举一动都要受我们大脑控制一样。那么于此相同CPU也是控制着集成电路中的各种信息，在电路中的各种信息都要向CPU报到，由CPU来做决定。在有的控制电路中CPU是分离出来的，单独设计一个集成芯片实现CPU的功能，例如我们所用的电脑主板中，它就有专用的CPU处理芯片，现在为了提高CPU的处理数据的速度，在有的CPU芯片中都增加了2个CPU功能模块，我们称为双核CPU，有的为了提高更快的速度，甚至增加了4个CPU或者8个CPU等等。

还有的芯片是把一个CPU功能模块与其它功能的集成电路做在一个芯片里，比如我们所使用的各种类型的单片机，就是这种集成芯片。它把具有存储功能的模块放在芯片里、还有与外界进行信息交流的通道I/O口也放在芯片里、以及别人向它提出请求处理突发事件的这种功能部件也集成在这个芯片里等等，这种单片机芯片叫微处理器，简称MCU。

CPU（中央处理器）的构成

CPU不仅是电脑信息的处理中心，而且在其它的设备中所用到的控制芯片里也具有核心的位置，例如我们所用的手机、还有用单片机控制的电子设备等等。为了能够说明白CPU工作的来龙去脉，我们先来看看它的结构吧。

首先我们把CPU可以分为三个职能部门，第一个是负责各种运算的计算器，它的学名叫数学逻辑单元（ALU），它们的主要职能是负责加、减、乘和除的运算外，还负责各种逻辑运算，比如与、或、非、异或以及移位等计算，它如同我们生活中的会计一样，是运算的一把好手。

第二个职能部门是控制器，在它的下面又有三个子机构，一个是存放各种命令的储存室，CPU的各种命令都存放在这里；另一个是传送命令的译码室，CPU发出的各种命令需要在这里进行解码与解析、分发。它类似我们看到单位中的传达室，是用来发送各种命令的地方；最后一个是定时逻辑执行部门，CPU发出的各种命令都需要这个部门去执行，它主要是协调CPU发出的各种命令，然后也要协调CPU外部的信息。

第三个职能部门是储存室，CPU经常使用的各种数据都要存在这里，其CPU结构图如下图所示。

CPU（中央处理器）的工作过程

下面我们再说说CPU里的信息是如何传递和执行的，为了能够说明问题，我们举出一个最简单的例子。比如我们要让CPU处理一个“1+1”这个算数式子的任务。首先我们从计算机中输入这样一个任务给CPU后，这时CPU会发出一个“命令”给控制器中的储存室，它接到这个“命令”后要送到控制器中的译码室进行译码，这个意思是看看CPU发出的是一个什么命令。然后把译码的结果再送到逻辑控制执行部门，这个定时逻辑执行部门就会发出各种定时命令和控制命令，最后再把这个命令送到CPU的内部负责运算的部门（ALU）开始对这个算式进行计算，然后它把计算好的结果送到控制器中的存储室暂时储存起来，这就是CPU整个工作的过程。虽然我们说的比较多，只不过这一系列动作是在一瞬间就完成了。

如果我们想要看CPU执行的结果，然后我们再给CPU一个命令，它就会按照我们给出的命令输出计算的结果了。我们所给出的命令就是我们用计算机指令编写的计算机程序，可以用汇编语言编写也可以用C语言编写或者其它计算机语言都是可以的。

由此可见我们通过一个简单的例子来说明CPU的工作原理，我们要知道当CPU遇到其它指令的时候也就是不断重复这一过程的。

以上就是我对这个问题的解答，希望能帮你解惑。欢迎朋友参与讨论，敬请关注电子及工控技术，答题不易，感谢点赞。

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