Principais componentes de um cpu
O Processador, em si mesmo, é um sistema digital constituído por um circuito de dados e um circuito de controlo. A sua flexibilidade resulta do facto de estes circuitos serem projectados por forma a poderem executar todas as operações básicas de manipulação de dados que são necessárias para a execução de tarefas de processamento de dados, por mais complexas que estas sejam.

Circuito de Dados

O circuito de dados do processador P3, esquematizado na figura seguinte tem cinco componentes principais: o banco de registos, a unidade lógica e aritmética, o
registo de instrução (RI), o registo de estado (RE), e, por último, os circuitos de interligação e multiplexagem de dados. O banco de registos é utilizado quase sem modificações no circuito de dados do processador. A única alteração é que o registo R0 toma, neste caso, sempre o valor 0. O sinal de controlo de escrita, WR é gerado pela unidade de controlo, assim como os valores nos barramentos SelAD e SelB especifica qual o registo cujo o conteúdo é colocado no porto A e, simultaneamente, qual o registo em que deverá ser escrito o valor contido no porto D, se o sinal WR estiver activo. O valor de SelB especifica qual o registo cujo conteúdo deverá ser colocado no porto B.

A unidade lógica e aritmética é controlada por 5 bits de controlo, CULA. O valor destes 5 bits especifica, qual a operação que a ULA executa sobre os dois operandos na sua entrada. Estes dois operandos são provenientes dos portos A e B do banco de registos. Os quatro bits de estado gerados pela ULA estão ligados ao registo de estado.

O registo de instrução,
RI, encontra-se ligado directamente ao barramento de leitura de dados a partir da memória, é utilizado para guardar o código máquina da instrução assembly que está a ser executada.

O registo de estado,
RE, guarda os bits de estado do processador, permitindo ao programador testar o resultado da operação anterior e manter diversos bits de estado, que são actualizados de acordo o resultado das operações efectuadas pela unidade lógica e aritmética.


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Unidade de controlo


Os sinais que controlam o circuito de dados são gerados por uma unidade de controlo micro-programada. A utilização de uma unidade de controlo micro-programada permite uma maior flexibilidade da unidade de controlo, e também uma organização mais estruturada que no caso em que a unidade de controlo é feita sintetizando uma
máquina de estados. O coração da unidade de controlo é o micro-sequenciador, que controla a ordem pela quais são executadas as micro-instruções guardadas na memória de controlo. As micro-instruções definem o valor dos sinais utilizados para controlar o circuito de dados, o próprio micro-sequenciador, e diversos aspectos do funcionamento dos outros módulos.