وحده المعالجة المركزية CPU في الكمبيوتر | لا غنا عنها | كمبيوترجي

وحده المعالجة المركزية CPU في الكمبيوتر تعد من أهم الأجزاء في الكمبيوتر، وهي ادارة إلكترونية موجودة في داخل الكمبيوتر تعمل على تنفيذ كل العمليات والأوامر التي تطلب من طرف المستخدم ،ويكون ذلك عن طريق تطبيق العمليات التحكيمية والمنطقية والحسابية وعمليات إخراج وإدخال المعلومات.

المكونات الأساسبة في وحده المعالجة المركزية CPU في الكمبيوتر

  • تتكون من وحدة الحساب والمنطقة  Alu وظيفتها العمليات المنطقية والحسابية كما أنها تقوم بتوفير البيانات الهامة لكي تتم المهام.
  • وحدة التحكم cu وهي المسئولة عن العمليات الخاصة بتجهيز المعلومات وجلبها من الذاكرة كما أنها تقوم بتنظيمها.

وظيفة وحده المعالجة المركزية CPU في الكمبيوتر

  • من أهم وظائف وحدة المعالجة يكون عبارة عن تنفيذ وتطبيق مجموعة من التعليمات والأوامر من المستخدم وتحويلها الى بيانات.
  • والتي نسميها باسم البرنامج وبعد ذلك تحفظ التعليمات والمعلومات التي تنفذ في أحد أنواع الذاكرة المتعلقة بالكمبيوتر.

مبدأ عمل وحده المعالجة المركزية CPU في الكمبيوتر

تتم عمليات التنفيذ عن طريق المرور ببعض الخطوات والمراحل:

١. جلب الأوامر والتعليمات :

  • وهي أولى الخطوات وحده المعالجة المركزية CPU في الكمبيوتر حيث تسترجع فيها المعلومات والتي تكون ممثلة على شكل مجموعة من الأرقام والعداد.
  • ويتم استرجاعها من خلال ذاكرة البرنامج.
  • وفيها يحدد موقع هذه التعليمات والتي يطلق عليها (العنوان) في الذاكرة باستخدام عداد يعمل على تخزين رقم يقوم بتحديد عنوان هذه التعليمات حتى يقوم بتحضيرها وبعد الإنتهاء من جلب الأوامر، تبدأ زيادة طول تلك التعليمات.
  • ويجب أن تعلم أن هذه العملية تكون عملية بطيئة إلى حد ما مما يجعل وحدة المعالجة تضطر للانتظار حتى يتم جلب التعليمات.
  • لكن حديثاً حلت هذه المشكلة في نظام المعالجات الجديدة والتي يطلق عليها معمارية المعالجة.

٢.فك الشفرة أو التشفير

  • هي ثاني خطوات نظام المعالجة المركزية cpu الحاسوب
  • وفيها التعليمة أو التعليمات التي جلبت هي التي تحدد الشئ الذي ستقوم به وحدة المعالجة
  • حيث تفك الشفرة من خلال  الدوائر التي تسمى بوحدة فك الترميز
  • والتي تقوم بتحويل كل التعليمات التي جلبت إلى مجموعة من الإشارات التي تعمل على التحكم في أجزاء مختلفة منها.
  • وهذه الطريقة التي من خلالها تفسر العمليات تتم عن طريق تعليمات ISA، أما شيفرة التشغيل هي عبارة عن مجموعة بتات والتي تكون موجودة داخل التعليمية

إقرأ أيضاً طريقه تجميع جهاز الكمبيوتر| بنفسك (للمبتدئين)

٣.التنفيذ

  • في هذه الخطوة تتم عملية تنفيذ كل التعليمات ويكون ذلك معتمد على البنية الخاصة بوحدة المعالجة حيث تتطبق عن طريق عمل إجراء واحد أو مجموعة منها
  • حيث أن كل إجراء وقت تنفيذه يتم وقتها توصيل أجزاء متنوعة من الوحدة للتيار الكهربي ويكون من خلال استجابة بنبضات الساعة حتى يتم تنفيذ جزء أو كل من العملية  التي يجب تنفيذها.
  • في بعض الأوقات يتم تسجيل النتائج في سحل وحدة المعالجة الداخلية مما يوفر عملية الوصول السريع من خلال التعليمة اللاحقة.

 

ما هي وحدة التحكم CU :

  • الجزء الأول أو الوحدة الأولى تسمى وحدة التحكم cu وهي الوحدة المكونة من دارات تستعمل إشارات كهربائية لكي ترشد جهاز الكمبيوتر كله ويكون ذلك لصالح تطبيق التعليمات الخاصة بالبرامج
  • مع العلم أن وحدة التحكم لا تنفذ تعليمات البرنامج، ولكن توجه مجموعة أخرى من الأجزاء في النظام.
  • ووحدة التحكم تكون متصلة بوحدة الحسابات وكذلك الذاكرة والمنطق.

وحدة الحساب والمنطق ALU

  • وهي الجزء الثاني أو الوحدة الثانية من وحدة المعالجة والتي تتكون من دارات رقمية موجودة في داخل المعالج.
  • مدخلات ALU تكون عبارة عن البيانات التي يمكن أن تُشغل وهي معروفة باسم المعاملات أو معلومات العمليات السابقة.
  • بعض معالجات حاسبات الآلي المطورة عادةً تحتوي على وحدة إدارة الذاكرة والتي تعمل على ترجمة عناوين منطقية لعناوين خاصة  بذاكرة الوصول العشوائية.
  • كما تحرص وحدة إدارة الذاكرة على أن يتوفر الحماية للذاكرة.

ما هو تردد الساعة الخاص بسرعة الكمبيوتر

  • والذي يطلق عليه اسم أخر وهو تردد المعالج
  • بعض وحدات المعالجة المركزية تكون مكونة من دوائر رقمية مزامنة
  • ومعنى ذلك أنها تستعمل إشارة طوال الساعة لكي تسرع العمليات التسلسلي
  • كماتنتج إشارة  الساعة عن طريق دائرة المذبذب الخارجية التي تقوم بتوليد عدد نبضات ثابت لكل ثانية، بحيث تكون على شكل موجة دورية.

الأداء

  • أداء المعالج يعتمد عادةً على الكثير من العوامل على سبيل المثال على تردد الساعة( والذي يقوم باعطاء مضاعفات الهرتز)والتعليمية لكل ساعة وهما معاً يمثلان العوامل المتعلقة بالتعليمات في الثانية.

 

إقرأ أيضاً كيف تصبح محترف كمبيوتر في خطوات بسيطه |مهارات يجب توفرها

الخاتمة

وخلاصة القول أن الحاسب الآلي ما هو إلا عبارة عن مجموعة معقدة من العمليات الغير مرئية حيث يظهر بصورة أبسط خارجياً بينما من الداخل ما هو إلا مجموعة من التعقيدات التي تحتاج إلى مجموعة من التفسيرات التي يطول شرحها.

 

شاهد أيضاً

اعطال مكونات الحاسوب الخارجيه | كمبيوترجي

اعطال مكونات الحاسوب الخارجيه | دليلك لتصبح كمبيوترجي

من المعروف أن جهاز الكمبيوتر ناتج عن تجميع المكونات الخارجية  والداخلية معاُ ، فقد ذكرناها …

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *