UNIT NG CONTROL (COMPUTING): MGA SANGKAP, PAG-ANDAR - TEKNOLOHIYA - 2025

Ang control unit ay isang digital circuit na namamahala sa mga operasyon at humahawak sa lahat ng mga control signal sa loob ng isang processor ng computer. Pinapayagan nito ang yunit ng lohika, memorya, at input at output peripheral upang malaman kung paano kopyahin ang mga utos na natanggap mula sa isang programa. Kaya, ruta nito ang lahat ng daloy ng pag-input at output, hinahanap ang code para sa mga pagpapatakbo ng programa, at pinangangasiwaan ang iba pang mga yunit sa pamamagitan ng pagpapadala ng mga signal ng tiyempo at kontrol.

Ang isang control unit ay kumikilos sa pamamagitan ng pag-amin ng data ng pag-input, na nagbabago ito sa mga signal ng control at kung saan kasunod ay nailipat sa sentral na processor. Nag-uutos ang processor sa iba't ibang mga aparato kung ano ang isasagawa ng mga operasyon.

Pinagmulan: pixabay.com

Ang yunit na ito ay ang bahagi ng processor na kumikilos bilang iyong utak, na bumubuo ng mga tagubilin para sa halos lahat ng mga operasyon at tinitiyak na tama silang isinasagawa.

Ang mga halimbawa ng mga aparato na gumagamit ng mga control unit ay ang central processing unit (CPU) at ang graphic processing unit (GPU).

Mga Bahagi

Upang maisagawa ang isang pagkilos, ang yunit ng control ng CPU ay dapat gumawa ng kinakailangang signal signal sa tamang pagkakasunud-sunod. Mayroong dalawang mga pamamaraan na ginagamit upang makabuo ng mga control signal na ito sa tamang pagkakasunud-sunod.

Pinagsamaang yunit

Ang control unit ay binubuo ng mga logic gate, flip-flops, digital circuit, encoder at decoder, na naka-wire sa isang naitatag na paraan.

Maaari itong isipin bilang isang patakaran ng estado, na nag-iiba mula sa estado sa estado sa bawat pag-ikot ng orasan, depende sa nilalaman ng rehistro ng pagtuturo at mga panlabas na input.

Ang output ng aparatong ito ay ang mga signal ng control. Ang pagkakasunud-sunod ng mga operasyon na isinagawa ng makina na ito ay natutukoy ng mga kable ng mga elemento ng logic. Para sa kadahilanang ito ay tinatawag na "integrated."

Ang disenyo ay batay sa isang tiyak na arkitektura. Kung kinakailangan ang mga pagbabago sa set ng pagtuturo, dapat gawin ang mga pagbabago sa mga kable at circuit.

Ito ang batayan para sa nabawasan na pagtuturo ng set ng computing (RISC) na arkitektura, na mayroon lamang isang maliit na bilang ng mga tagubilin.

Mga signal ng control

Mahalaga ang mga signal ng control upang idirekta ang pagpapatupad ng mga operasyon. Ipinapamahagi ang mga ito sa pamamagitan ng malinaw na idinisenyo na mga lohika na lohika, kung saan ang pamamaraan ng signal generation ay hindi mababago nang walang isang pisikal na pagbabago sa istraktura ng circuit.

Ang control signal upang maisagawa ang isang operasyon ay dapat na nai-broadcast hindi sa isang solong punto sa oras, ngunit sa buong panahon ng katumbas ng cycle ng pagpapatupad ng pagtuturo.

Ang opcode ng isang tagubilin ay may kasamang pangunahing impormasyon upang mai-broadcast ang control signal.

Tagubilin decoder

Ang opcode ay na-decode sa decoder ng pagtuturo. Ito ay binubuo ng isang hanay ng mga decoder na nagbabasa ng iba't ibang mga patlang ng code ng operasyon ng pagtuturo.

Pinapayagan ng decoder ng pagtuturo ang control unit na pumasok sa unang estado na nauugnay sa pagpapatupad ng bagong operasyon, na tumatagal hangga't ang mga signal ng tiyempo at iba pang mga signal signal ay mananatiling hindi nagbabago.

Ang isang pagbabago sa alinman sa mga signal sa itaas ay nagtulak sa estado ng control unit na magbago.

Bilang isang resulta, ang ilang mga linya na lumalabas sa decoder ng pagtuturo ay nakakakuha ng mga halaga sa signal. Ang mga linyang ito ay isinama sa aparato ng control signal generator para sa iba't ibang mga yunit ng computer.

Sa pamamagitan ng pag-uulit ng samahan ng mga phase na ito, ang naaangkop na pag-order ng mga panloob na estado ay nakaayos sa control unit.

Kapag dumating ang isang bagong tagubilin sa yunit ng control, ang mga naka-embed na yunit ay nasa paunang estado upang makuha ang bagong pagtuturo.

Microprogrammed unit

Ang mahahalagang pagkakaiba ng pamamaraang ito na may paggalang sa pinagsamang yunit ay ang pagkakaroon ng isang control store, na ginagamit upang mag-imbak ng mga microprograms na kasama ang mga signal na naka-code na control na kinakailangan para sa pagpapatupad ng isang operasyon.

Ang code ng operasyon ng tagubilin ay hindi mai-decode upang agad na lumikha ng isang control signal, ngunit ang address ng isang microprogram na naka-imbak sa control store ay ipahiwatig.

Iyon ay, ang mga signal ng control na nakakabit sa mga tagubilin ay nakaimbak sa mga espesyal na cell ng memorya bilang maaaring palitan ng firmware.

Ang microprogrammed control unit ay mas mabagal kaysa sa built-in na yunit dahil sa oras na kinakailangan upang maibalik ang mga operasyon na natagpuan sa yunit ng memorya.

Mga Tampok

Ito ang responsibilidad ng yunit ng control upang ipaalam sa mga aparatong input at output, ang pangunahing memorya at ang lohikal-aritmetika na yunit ng computer kung paano kopyahin ang mga operasyon na inilabas sa processor.

Nakakakuha ng mga operasyon sa programa sa memorya at dadalhin ang mga ito sa pagrehistro ng processor. Depende sa kung ano ang kasama sa rehistro na ito, ang control unit ay lumilikha ng isang senyas na sinusubaybayan ang pagganap ng mga operasyon na ito.

Depende sa uri ng operasyon na pinasok mo ang control unit, maaari mong baguhin ang numero at pagkakasunud-sunod ng mga sunud-sunod na mga hakbang na nabuo upang piliin at i-configure ang mga bahagi ng CPU na gagamitin upang makamit ang layunin ng operasyon, maging ito ilipat, baguhin o data ng tindahan.

Ang prosesong ito ng mga pagpapatakbo ng pag-decode ay ginanap muli habang ang counter ay nadagdagan sa susunod na naka-save na address ng programa. Mula sa address na iyon ang bagong operasyon ay naipasok sa control unit, at iba pa hanggang sa pagtatapos ng programa.

Guhit

Ang mga pag-andar na isinasagawa ng isang control unit ay nakasalalay sa uri ng CPU, dahil sa umiiral na mga pagkakaiba-iba sa istraktura sa pagitan ng iba't ibang mga tatak. Ang sumusunod na diagram ay naglalarawan kung paano naproseso ang mga tagubilin sa isang programa.

Pinagmulan: Ni Kapooht - Sariling gawain, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=25789639

- Humahawak ng maraming mga gawain, tulad ng paghahanap at pagkuha ng mga tagubilin, pag-decode, pamamahala ng pagpapatupad at pag-iimbak ng mga resulta.

- Tumatanggap ito ng mga panlabas na tagubilin o utos na nagko-convert sa isang pagkakasunud-sunod ng mga signal ng kontrol.

- I-interpret ang mga tagubilin.

- Kinokontrol ang sunud-sunod na pagpapatupad ng mga tagubilin.

- Coordinates ang pagkakasunud-sunod ng mga paggalaw ng data sa, out, at sa pagitan ng maraming mga sub-unit ng processor.

- Kinokontrol at kinokontrol ang pag-synchronize ng mga yunit ng pagpapatupad, tulad ng yunit ng aritmetika na lohikal, at ang mga data store at rehistro na nilalaman sa processor.

- Nagpapadala at tumatanggap ng mga signal ng control sa iba pang mga aparato sa computing.

- Mga direksyon at kinokontrol ang daloy ng data sa pamamagitan ng iba't ibang mga lugar ng computer.

Mga Sanggunian

1. Techopedia (2019). Control Unit (CU). Kinuha mula sa: ceilingpedia.com.
2. Pag-asa sa Computer (2017). Unit ng control. Kinuha mula sa: computerhope.com.
3. Mga Geeks para sa Geeks (2019). Organisasyon ng Computer: Hardwired v / s Micro-program na Control Unit. Kinuha mula sa: geeksforgeeks.org.
4. Mga Geeks para sa Geeks (2019). Panimula ng Unit ng Kontrol at ang Disenyo nito. Kinuha mula sa: geeksforgeeks.org.
5. Wikipedia, ang libreng encyclopedia (2019). Unit ng control. Kinuha mula sa: en.wikipedia.org.