Gerätesteuerung (mit)

Definition - Was bedeutet Control Unit (CU)?

Eine Steuereinheit (CU) verarbeitet alle Prozessorsteuersignale. Es steuert den gesamten Eingangs- und Ausgangsfluss, ruft Code für Anweisungen aus Mikroprogrammen ab und steuert andere Einheiten und Modelle durch Bereitstellung von Steuer- und Zeitsignalen. Eine CU-Komponente wird als Prozessorgehirn betrachtet, da sie Befehle an nahezu alles erteilt und die korrekte Ausführung von Anweisungen sicherstellt.

Technische.me erklärt Control Unit (CU)

Eine CU bezieht ihre Eingabe aus den Befehls- und Statusregistern. Seine Betriebsregeln oder sein Mikroprogramm sind in einem programmierbaren Logikarray (PLA), einer Zufallslogik oder einem Nur-Lese-Speicher (ROM) codiert.

CU-Funktionen sind wie folgt:

  • Steuert die sequentielle Befehlsausführung
  • Interpretiert Anweisungen
  • Leitet den Datenfluss durch verschiedene Computerbereiche
  • Reguliert und steuert das Prozessor-Timing
  • Sendet und empfängt Steuersignale von anderen Computergeräten
  • Erledigt mehrere Aufgaben wie das Abrufen, Dekodieren, Ausführen, Behandeln und Speichern von Ergebnissen

CUs werden auf zwei Arten entworfen:

  • Festverdrahtete Steuerung: Das Design basiert auf einer festen Architektur. Die CU besteht aus Flip-Flops, Logikgattern, digitalen Schaltungen sowie Codierer- und Decodiererschaltungen, die auf eine bestimmte und feste Weise verdrahtet sind. Wenn Befehlssatzänderungen erforderlich sind, müssen Verkabelungs- und Schaltungsänderungen vorgenommen werden. Dies wird in einer RISC-Architektur (Reduced Instruction Set Computing) bevorzugt, die nur eine geringe Anzahl von Befehlen enthält.
  • Mikroprogrammsteuerung: Mikroprogramme werden in einem speziellen Steuerungsspeicher gespeichert und basieren auf Flussdiagrammen. Sie sind austauschbar und aufgrund ihrer Einfachheit ideal.