Ποιες είναι οι εισροές και οι εξόδους μιας μονάδας ελέγχου;

Η μονάδα ελέγχου (CU) μιας κεντρικής μονάδας επεξεργασίας (CPU) ενορχηστρώνει την εκτέλεση των οδηγιών. Οι εισροές και οι εξόδους του είναι πολύπλοκες, αλλά μπορούν να συνοψιστούν ως εξής:

εισόδους:

* Μητρώο οδηγιών (IR): Αυτό το μητρώο κατέχει τις τρέχουσες οδηγίες από τη μνήμη. Αυτή είναι η κύρια είσοδος, υπαγορεύοντας ποια λειτουργία πρέπει να ελέγχει η CU.

* Σήμα ρολογιού: Ένας περιοδικός παλμός που συγχρονίζει τις λειτουργίες της CU. Χωρίς αυτό, το CU δεν θα ήξερε πότε να εκτελέσει βήματα.

* Σήματα κατάστασης/σημαίες: Αυτά τα σήματα αντικατοπτρίζουν την κατάσταση της ALU (αριθμητική λογική μονάδα) και άλλα εξαρτήματα. Για παράδειγμα, μια μηδενική σημαία υποδεικνύει ότι το αποτέλεσμα μιας αριθμητικής λειτουργίας ήταν μηδέν. Αυτές οι σημαίες επηρεάζουν την επόμενη εντολή να εκτελέσουν (υπό όρους διακλάδωση).

* Σήματα ελέγχου από εξωτερικές συσκευές (πιθανώς): Σε πιο προηγμένα συστήματα, το CU ενδέχεται να λαμβάνει εισόδους που υποδεικνύουν τη διαθεσιμότητα δεδομένων από συσκευές I/O ή άλλα περιφερειακά, επηρεάζοντας τον προγραμματισμό των οδηγιών.

Έξοδοι:

* Σήματα ελέγχου στο ALU: Αυτά τα σήματα υπαγορεύουν τη λειτουργία που πρέπει να εκτελέσει η ALU (π.χ. προσθέστε, αφαιρέστε και, OR).

* Σήματα ελέγχου στη μνήμη: Αυτά τα σήματα καθορίζουν τη διεύθυνση μνήμης για να διαβάσετε ή να γράψετε, καθώς και τον τύπο λειτουργίας (διαβάστε ή γράφετε).

* Σήματα ελέγχου σε καταχωρητές: Σήματα που επιλέγουν ποιοι καταχωρητές εμπλέκονται στην τρέχουσα λειτουργία και επίσης ελέγχουν τη μεταφορά δεδομένων μεταξύ των καταχωρητών.

* Σήματα ελέγχου σε συσκευές I/O (πιθανώς): Σήματα για την έναρξη ή τη διαχείριση μεταφοράς δεδομένων με εξωτερικές συσκευές.

* PC (Counter -counter) Σήμα προσαύξησης: Αυτό το σήμα αποστέλλεται στον υπολογιστή για να το ενημερώσει στην επόμενη εντολή σε ακολουθία (εκτός εάν η εντολή του κλάδου το αλλάξει).

Στην ουσία, το CU λαμβάνει οδηγίες και πληροφορίες κατάστασης και, με βάση αυτό, δημιουργεί σήματα για να κατευθύνει όλα τα άλλα μέρη της CPU (και ενδεχομένως συνδεδεμένες εξωτερικές συσκευές) για να εκτελέσουν τις απαραίτητες ενέργειες για την εκτέλεση της εντολής. Οι εξόδους είναι ουσιαστικά οι εντολές που εκδίδει για τον έλεγχο του υπόλοιπου συστήματος.