CPU - Central Processing Unit

  O CPU (Central Processing Unit) ou UCP(Unidade Central de Processamento) é um chip, capaz de efetuar várias operações como cálculos, processamento, obter endereços de memória, etc.

Ele é composto por diversos componentes tais como:

• ALU (ou "ULA", Unidade Aritmética e Lógica)
• UC (Unidade de Controlo)
• Descodificador de Instrução
• Registador de Instrução
• Contador de Instrução
• Relógio
• Registador de Endereços de Memória
• Registador de Dados de Memória

    A função do processador (UCP) consiste resumidamente no seguinte:

• Buscar uma instrução na memória (operação de leitura), uma de cada vez;
• Interpretar que operação a instrução está explicitando (soma, subtração, movimentação de dados, etc);
• Buscar os dados onde estiverem armazenados, para trazê-los até o processador;
• Executar efetivamente a operação com o(s) dados(s);
• Guardar o resultado (se houver algum) no local definido na instrução;
• E finalmente, reiniciar o processo buscando uma nova instrução.

               

              A ALU é a responsável por todos os cálculos efectuados no processador. Ou seja, recebe dois valores que podem ser de 16, 32 ou 64 bits (dependendo do tamanho da expressão (palavra, número, etc.) e do tipo de processador) e faz operações que podem ser aritméticas ou lógicas.

              As operações da ALU podem utilizar dois valores (operações aritméticas, operações lógicas),

         por isso possui 2 entradas de dados. Ambas as entradas se conectam à saída pelo barramento interno de dados:

        A UC (Unidade de Controlo) é a unidade responsável por controlar tudo o que se passa no processador. É ela que controla a transmissão de dados do processador, a operação da ALU e a execução de instruções, entre outras funcionalidades do CPU.
 

       A UC utiliza vários registadores, nos quais são:

Descodificador de Instrução - Descodifica e "diz" à UC qual a instrução a fazer.

Registador de Instrução - Guarda a instrução que será ou está a ser executada.

Contador de Instrução - Guarda o endereço da próxima instrução a ser executada.

Registador de Dados de memória - Vai buscar e armazena temporariamente a instrução a ser executada.

Registador de Endereços de memória - Armazena o endereço da memória onde se encontra a instrução a ser executada.

O relógio ou "clock" é responsável por sincronizar e cadenciar o processador, ou seja, permitir que duas ou mais ações ocorram ao mesmo tempo e controlar a velocidade a que elas são realizadas gerando um pulso a cada x tempo, chamado isso de frequência que é normalmente medida em Hz (Hertz). Isto é, 1Hz significa 1 pulso por segundo.