adi Control Unit dic jednotka adi dic jednotka

Řadič – Control Unit

Řídicí jednotka - řadič • Řídicí jednotka je obvod, který řídí operace uvnitř procesoru tím, že nařídí kdy se informace načítá ze vstupu nebo kdy je potřeba dát informaci na výstup počítačového systému. • Řídící jednotka určuje, jak další části počítače pracují (dochází k nasměrování dalších částí a systémů). • Řídící jednotka pracuje tak, že shromažďuje podněty prostřednictvím řady příkazů, které obdrží od pokynů uvedených v běžícím programu. • Výsledkem jsou výstupní řídící signály (příkazy) a počítač či jiný hardware připojený k počítači je může provádět. • Řídicí jednotka je složena z obvodů uvnitř CPU => kontrolují se operace uvnitř procesoru a "řízení provozu" dalších jednotek. • Funkce, které řídící jednotka provádí, mohou záviset na typu CPU, protože jsou rozdílné architektury mezi všemi různými procesory.

Řídicí jednotka • von Neumannova architektura • Harvardská architektura

Řídicí jednotka Dekodér instrukcí – instrukce se načítají buď : • z operační paměti (platí v případě mikroprocesorů založených na von Neumannově architektuře) • z paměti programu (což je případ mikrořadičů založených na Harvardské architektuře). • Instrukce jsou přečteny z paměti a přes interní sběrnici a instrukční registr vstupují do dekodéru instrukcí. • Ten instrukční kód rozloží na jednotlivé části (operační znak a adresní část) a takto předzpracovanou instrukci přenese do řadiče.

Řídicí jednotka • Do řadiče vstupuje hodinový signál, který je tvořen pravidelnými obdélníkové pulsy, je synchronizován na vzestupnou hranu těchto pulsů. • U mnohých mikroprocesorů je však namísto jednoho obdélníkového signálu použita dvojice navzájem posunutých signálů a řadič reaguje jak na vzestupnou, tak i na sestupnou hranu, což ve svém důsledku vede k rozložení každého taktu na čtyři stavy (i z tohoto důvodu prakticky není možné porovnávat výkonnost mikroprocesorů pouze na základě jejich taktovací frekvence).

Řídicí jednotka • Řadič pracuje jako několikastavový konečný automat: • na základě instrukčního kódu získaného z dekodéru instrukcí vygeneruje v každém taktu n-bitový vektor, kde hodnota n je závislá na interní architektuře mikroprocesoru – řádově se jedná o desítky a někdy i stovky bitů! • Hodnoty těchto bitů, které jsou rozvedeny na všechna důležitá místa v čipu, pak řídí všechny další bloky mikroprocesoru, tj. například určují: • jakou operaci má provést ALU, • obsah kterého pracovního registru má být poslán na vstup ALU • jaká data jsou zapsána či naopak přečtena z operační paměti atd.

Řídicí jednotka • Jeden z těchto bitů slouží i jako signál pro dekodér instrukcí, aby načetl další instrukční kód na základě aktuální hodnoty registru PC – řadič tedy ve skutečnosti řídí i svoji vlastní činnost. • PC – Program Counter – jedná se o čítač programu (čte se obsah instrukce na příslušném místě programu od startu do konce v jednom scanu).