很多朋友对cpu的作用是什么，cpu的作用还不了解，今天小绿就为大家解答一下。
Cpu(6064)集成电路(6668) cpu，中央处理器，是计算机的计算核心和控制核心。中央处理器(cpu)是超大规模集成电路，是计算机的计算核心和控制单元。它的功能主要是解释计算机指令和处理计算机软件中的数据。Cpu主要由运算器、控制器和寄存器组成。运算器字面上起的是运算的作用，控制器负责发出cpu每条指令需要的信息，寄存器是一些存储运算或指令的临时文件，以保证更高的速度。
cpu 1的主要功能。处理指令
英文处理指令，指控制程序中指令的执行顺序。程序中的指令有严格的顺序，必须严格按照程序中规定的顺序执行，以保证计算机系统的正确性。
2.执行操作
在英语中，执行一个动作，一个指令的功能往往是由计算机中的组件执行的一系列操作来实现的。CPU要根据指令的功能，产生相应的操作控制信号，并发送给相应的部件，从而控制这些部件按照指令的要求动作。
3.控制时间
英语控制时间，时间控制就是各种操作的计时。在一条指令的执行过程中，应该严格控制何时做什么。只有这样，计算机才能有条不紊地工作。
4.处理数据
也就是说，对数据执行算术和逻辑运算，或者执行其他信息处理。其功能主要是解释计算机指令，处理计算机软件中的数据，执行指令。
cpu的作用 CPU CPU的内部结构可以分为三部分：控制单元、逻辑单元和存储单元。cpu的工作原理就像工厂里产品的加工过程：进厂的原材料(指令)由物料配送部门(控制单元)调度配送，送到生产线(逻辑运算单元)。
成品(处理过的数据)生产出来后，存放在仓库(内存)，最后等待上市销售(供应用)。cpu作为整个微机系统的核心，往往是各种档次微机的代名词，比如过去的286，386，486，奔腾，奔腾IV，K6等。现在cpu的性能大致反映了它所配置的微机的性能，所以它的性能指标很重要。
中央处理器的工作过程
CPU的基本工作是执行存储的指令序列，也就是程序。实际上，程序执行的过程就是不断获取、分析和执行指令的过程。
CPU从存储程序的主存储器中取出指令，解码并执行指令，保存执行结果，然后取出指令，解码并执行指令.这样电脑就可以自动工作了。该循环将继续，直到满足停机指令。该过程如图3-3所示。
几乎所有冯诺依曼计算机的CPU都可以分为五个阶段：取指令、解码指令、执行指令、存取和回写结果。如图3-4所示。
1.取指令阶段
取指令(IF)阶段是从主存储器中取出指令到指令寄存器的过程。
程序PC中的值用于指示当前指令在主存储器中的位置。提取指令时，PC中的值将根据指令字长度自动增加。(PC) 1如果是单字长指令？PC，如果是两个字的指令，那么(PC) 2？PC，等等。
2.指令解码阶段
指令取出后，计算机立即进入指令解码(ID)阶段。
在指令解码阶段，指令解码器按照预定的指令格式对检索到的指令进行拆分和解释，识别和区分不同的指令类别和各种获取操作数的方法。
在组合逻辑控制的计算机中，指令译码器对不同的指令操作码产生不同的控制电位，形成不同的微操作序列；在微程序控制的计算机中，指令译码器使用指令操作码来寻找执行指令的微程序的入口，并从这个入口开始执行。
在传统设计中，CPU负责指令解码的部分是不可更改的硬件。但在众多采用微程序控制技术的新型CPU中，微程序有时是可重写的，可以通过修改成品CPU来改变CPU的解码方式。
3.指令执行的阶段
在取指令和指令解码阶段之后，它进入执行(EX)阶段。
这个阶段的任务是完成指令中规定的各种操作，具体实现指令的功能。为此，连接CPU的不同部分来执行所需的操作。
例如，如果需要加法运算，算术逻辑单元(ALU)将连接到一组输入和一组输出。输入提供要相加的值，而输出将包含最终的运算结果。
4.参观访问阶段
根据指令要求，可以访问主存储器并读取操作数，从而进入内存(MEM)阶段。
这个阶段的任务是根据指令地址码获取操作数在主存中的地址，并从主存中读取操作数进行运算。
5.写回结果。
作为最后一个阶段，结果写回(WB)阶段将指令执行阶段的运行结果数据“写回”到某种存储形式。结果经常被写入CPU的内部寄存器，以便后续指令可以快速访问。在某些情况下，结果数据也可以被写入主存储器，该主存储器相对较慢，但是便宜并且具有大容量。许多指令还会改变程序状态字寄存器中标志位的状态，这些标志位标记不同的运算结果，可以用来影响程序的动作。
指令执行后，结果数据被写回，如果没有意外事件(如结果溢出等。)，计算机将从程序计数器PC中获得下一条指令的地址，并开始新的循环。下一个指令周期通常将按顺序取出下一条指令。
许多新的CPU可以同时提取、解码和执行多条指令，体现了并行处理的特点。
指令周期的基本概念(1)指令周期
CPU获取并执行一条指令所需的时间称为指令周期。
指令周期的长短与指令的复杂程度有关。
(2)CPU周期
指令周期通常用几个CPU周期来表示。
因为CPU内部的运算速度快，而且CPU访问一次主存需要很长的时间，所以CPU周期通常以从主存读取一条指令的最短时间来定义。
CPU周期也叫机器周期。
(3)时钟周期
一个CPU周期包含几个时钟周期。
时钟是加工操作最基本的时间单位，由机器的主频决定。
CPU周期的时间宽度由几个时钟周期的总和决定。
图3-5是固定CPU周期的指令周期示意图。
(4)获取和执行任何指令所需的最小时间是两个CPU周期。
任何指令的指令周期至少需要两个CPU周期，而复杂指令的指令周期需要更多的CPU周期。这是因为指令的提取阶段需要一个CPU周期，而指令的执行阶段至少需要一个CPU周期。因为不同复杂度的指令执行周期所需的CPU周期数不相等，所以各种指令的指令周期也不同。
指令周期由指令流程图表示。
设计计算机时，可以用指令流程图来表示一条指令的指令周期，就像画程序流程图一样。
在指令流程图中，
盒子：代表一个操作步骤，盒子里的内容代表数据路径的操作或者某种控制操作。
菱形框：通常用来表示某种歧视
公共操作符号“~”:表示一条指令已经被执行，它被转移到公共操作。所谓公共操作，是指一条指令执行后，CPU启动的一些操作。这些操作主要是CPU对外设请求的处理。如果外设没有请求CPU交换数据，那么CPU转向主机以访问下一条指令。
定时信号
在计算机高速运转的过程中，计算机中各部件的每一个动作都必须严格遵守时间规定，不能有任何差错。
计算机中各部件的协调动作需要时标，时标通过时序信号来体现。
计算机各部分所需的定时信号由CPU中的定时发生器产生。
时序发生器
CPU中定时信号发生器的作用是利用逻辑电路发出定时信号，实现定时控制，使计算机准确、快速、有序地工作。
定时信号发生器是产生指令周期控制的定时信号的部件。当CPU开始取指令并执行指令时，操作控制器利用定时信号发生器产生的定时脉冲序列和不同的脉冲间隔，提供计算机各部分所需的各种微操作定时控制信号，有序而有节奏地指挥机器各部分在规定的时间动作。
从运算控制器的设计方法看，组合逻辑控制器的时序电路复杂，而微程序控制器的时序电路简单。
控制模式控制器控制指令运行的过程就是顺序执行某个操作序列的过程。
为了使机器正确执行指令，控制器必须能够根据正确的时序产生操作控制信号。
控制不同操作顺序的定时信号的方法称为控制器的控制方式。
控制方式通常分为同步控制方式、异步控制方式和联合控制方式三种，本质上反映了时序信号的定时方式。
1.同步控制模式
同步控制是指操作序列中每一步的执行都由一定的带有参考时标的时序信号控制。它的特点是系统有统一的时钟，所有的控制信号都来自这个统一的时钟信号。
在同步控制模式下，在任何情况下，执行给定指令所需的CPU周期数和时钟周期数都是固定的。
同步控制模式有时被称为固定定时控制模式或无响应控制模式。
根据不同情况，同步控制模式可选择以下方案：
采用完全统一的机器周期来执行各种指令。显然，对于简单的指令和简单的操作来说，这会造成时间的浪费。
采用不确定机器周期。大多数工序都计划在一个短的机器周期内完成，而对于一些时间紧的工序，则采用延长机器周期的方法来解决。
集中控制和局部控制相结合。大多数指令被安排在一个固定的机器周期内完成(称为中央控制)，而少数复杂的指令(乘法、除法、浮点运算)由另一个时间序列计时(称为局部控制)。
同步控制方式设计简单，操作控制容易实现。
2.异步控制模式
异步控制模式是根据每个指令和每个操作的实际需要占用时间的一种控制模式。不同指令占用的时间完全根据需要决定。
在异步控制模式下，每条指令的指令周期可以由不同的机器周期组成，也可以由执行单元完成CPU要求的操作后发回控制器的响应信号决定。也就是说，CPU访问每一个操作控制信号的时间是由它所用的时间决定的，每一条指令和每一个操作控制信号用多少时间就用多少时间。
很明显，这样形成的操作控制序列没有固定数量的CPU周期和严格的时钟周期与之同步，所以称为异步模式。
异步控制模式有时被称为可变定时控制模式或响应控制模式。
在异步控制模式下，指令的运行效率高，但控制电路的硬件实现复杂。
3.联合竞赛
在现代计算机系统中，常用的方法是同步控制和异步控制相结合，即联合控制。
联合控制模式的设计思路是：功能组件内采用同步控制模式，功能组件间采用异步控制模式，在硬件实现允许的情况下尽量采用异步控制模式。
联合控制模式通常选择以下两种方案：
大部分操作顺序都是安排在一个固定的机器周期内，对于一些时间不确定的操作，以执行部件的响应信号作为该操作的结束。
机器的时钟周期数是固定的，但每个指令周期的机器周期数是不固定的。
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