100.3.29電腦的系統單元

因為考試將屆，認真教學且善良的王老師還是幫我們做了隨堂測驗，讓我們藉此重溫之前所練習過的浮點數表示法及錯誤更正碼；同時，一再提醒我們要多演練之前已教過的課程內容，並且也利用課堂時間將容易搞混的觀念，講解一、二個例子讓我們更能釐清觀念。王老師就像望子成龍、望女成鳳的母親般，雖然課堂上會有嚴格的課堂要求，但其實內心既疼愛我們又擔心我們的學習效果或學習成績，總不免提醒我們要看清楚題目及想清楚觀念。王老師，謝謝您！我們一起加油吧!

一、電腦的系統單元包括中央處理器（CPU）與主記憶體。

圖示:

●    CPU負責算術運算、邏輯運算與程式執行。CPU是由控制單元、算術邏輯單元及部份的記憶體單元（暫存器）所組成的。

                 

      二、控制單元（CU）

          是負責控制資料流向與指令流向的電路，控制單元的製作方式有硬體線路控制與微程式控制。

三、算術邏輯單元（ALU）

      是負責算術運算與邏輯運算的電路。

  四、暫存器（register）

      是位於CPU內部的記憶體，用來暫時存放目前正在進行運算的資料或目前正好運算完畢的資料。暫存器和主記憶體不同，暫存器位於CPU內部，主記憶體位於CPU外部，中間透過匯流排來存取，匯流排（bus）是主機板上面的鍍銅電路，負責傳送電腦內部的電子訊號。暫存器又分為下列幾種：

      資料暫存器（data register）：用來存放資料。

      位址暫存器（address register）：用來存放位址。
通用暫存器（general purpose register）：用來存放資料、指令或位址，數目愈多，CPU的執行效率愈佳，成本也愈高。

   五、控制與狀態暫存器又分成下列幾種：

       程式計數器（program counter；PC）：用來存放下一個要執行之指令在主記憶體的位址。

       指令暫存器（instruction register；IR）：用來存放最近從主記憶體讀取出來的指令。

       記憶體位址暫存器（memory address register；MAR）：用來存放要存取的主記憶體位址。

       記憶體緩衝暫存器（memory buffer register；MBR）：用來存放從主記憶體讀取出來的資料，或在CPU將資料寫入主記憶體之前，暫時存放這些資料。

       ALU緩衝暫存器（ALU buffer register）：用來存放ALU的運算結果。

       中斷向量暫存器（interrupt vector register）：用來記錄系統的向量式中斷。

       程式狀態字組（program status word）：用來存放條件碼或狀態訊息。

課堂補充說明：

       I/O AR （Input/Out Address）

       I/O BR （Input/Output Buffer）

       AC （Acumulator）累加器

    六、CPU相關規格

        外頻：是CPU外部的工作頻率，也就是CPU存放主記憶體的速度。

        倍頻：CPU核心所採用的頻率通常是外頻的倍數，而這個倍數就叫做倍頻。

        內頻：是CPU工作時所採用的頻率（工作頻率），也就是倍頻乘以外頻。

    七、匯流排（bus）

        是主機板上面的鍍銅電路，其中系統匯流排負責傳送CPU與主記憶體之間的資料，擴充匯流排負責傳送CPU與週邊之間的資料，如果沒有特別指明哪種匯流排，表示為系統匯流排。匯流排決定了電腦一次可以同時傳送多少位元，電路愈多，匯流排寬度愈大，傳送速度愈快。