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중앙처리장치의 구성 요소
제어 장치 |
모든 장치의 동작 지시 및 제어 주기억장치의 명령어를 해당 장치에 신호로 보냄 구성 요소 - 명령 레지스터 : 실행중인 명령 기억 - 명령 해독기(Decoder) : 명령 레지스터의 명령 해독 - 제어신호 발생기, 부호기(Encoder) : 명령에 따른 제어 신호 생성 - 제어 주소 레지스터(CAR) : 다음 명령어의 주소 저장 - 제어 버퍼 레지스터(CBR) : 명령어를 일시적으로 저장 - 제어 기억장치 : 마이크로 프로그램 저장 - 순서 제어 모듈 : 명령어 순서 결정 - 순차 카운터(Sequence Counter) : 타이밍 신호 생성 제어 장치에 입력되는 항목 : 명령어 레지스터, 플래그, 클록 |
연산 장치 |
제어장치의 명령에 따른 연산 수행 장치 산술연산, 논리연산, 관계연산, 이동(Shift) 연산 등 수행 가산기, 누산기(AC : Accumulator), 보수, 데이터 레지스터, 오버플로 검츨기, SHift Register 등으로 구성 |
레지 스터 |
CPU 내부 처리 및 연산 과정 등의 임시 기억장소 플립플롭(Flip-Flop)이나 래치(Latch)등 병렬 연결 메모리중 가장 속도가 빠름 워드 구성 비트개수만큼 플립플롭으로 크기가 구성 플립플롭에 별도 입력단자 추가가능, 저장값을 0으로 하는 것을 설정해제(CLR)라 함 레지스터 간 자료 전송 - 직렬 전송 : 직렬 시프트 마이크로 오퍼레이션, 병렬에 비해 전송속도가 느림 - 병렬 전송 : 하나의 클록 펀스동안 레지스터 내 모든 비트가 동시에 전송 - 버스 전송 : 모든 레지스터의 공통 경로, 병렬 전송에 비해 결선의 수 감축 가능 |
주요 레지스터
레지스터 | 기능 |
프로그램 카운터, 프로그램 계수기 (PC : Program Counter) |
다음 명령어 주소 저장 분기 명령인 경우 목적지 주소로 갱신 |
명령 레지스터 (IR : Instruction Register) |
현재 실행중 명령 기억 |
누산기 (AC : Accumulator) |
연산 결과를 일시적으로 저장 |
상태 레지스터(Status Register) PSWR(Program Status World Register) |
시스템 내부 순간순간 상태기록 오버프롤, 언더플로, 자리올림, 계산상태 (0, -, +), 인터럽트 등 PSW 저장 |
메모리 주소 레지스터 (MAR : Memory Address Register) |
기억장치를 출입하는 데이터의 번지 기억 |
메모리 버퍼 레지스터 (MBR : Memory Buffer Register) |
기억장치를 출입하는 데이터의 임시 저장소, CPU의 데이터 처리를 위한 필수과정 |
인덱스 레지스터 (Index Register) |
주소 변경, 서브루틴 연결 및 프로그램 반복 연산의 횟수 측정 내용 변경가능 |
데이터 레지스터 (Data Register) |
연산 데이터 기억 |
시프트 레지스터 (Shift Register) |
값의 자리 이동 2배 길이 레지스터 |
메이저 스테이터스 레지스터 (Major Status Register) |
CPU의 메이저 상태 저장 |
버스
- CPU, 메모리, I/O 장치 등 정보 교환을 위한 공동 경로
- 종류
전송하는 정보에 따른 분류 | 번지 버스(Address Bus) : CPU가 메모리나 I/O기기의 번지 지정 (단방향) 자료 버스(Data Bus) : CPU와 메모리, I/O 기기에서 데이터 전송 (양방향) 제어 버스(Control Bus) : CPU 상태 및 상태 변경을 전송 (양방향) |
위치에 따른 분류 | 내부 버스 : CPU 및 메모리 내 외부 버스 : 주변 I/O 장치 |
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