ما هي مكونات المعالج؟ وحدة المعالجة المركزية؟ ما هي الوظائف الرئيسية للمعالج؟ باعتبار أن وحدة المعالجة المركزية هي أحد مكونات جهاز الكمبيوتر المسؤول عن تفسير البيانات المختلفة ومعالجة البيانات المتضمنة في البرامج المختلفة، سنشرح اليوم المكونات المختلفة لهذه الوحدة وأهميتها.
جدول المحتويات
مكونات المعالج وحدة المعالجة المركزية
هناك أكثر من مكون لوحدة المعالجة المركزية، وهذه المكونات هي كما يلي:
1- الكتلة الحسابية والمنطقية
هي كتلة هي جزء من وحدة المعالجة المركزية، مصنوعة على شكل دائرة رقمية، ومن مهام هذه الكتلة إجراء جميع العمليات الحسابية مثل القسمة والضرب والجمع والطرح.
تستخدم هذه الكتلة عملية الجمع فقط لتتمكن من إيجاد العمليات الحسابية الأخرى المذكورة أعلاه، وتنقسم كتلة المنطق الحسابي إلى كتل أخرى وهي:
- وحدة النقطة العائمة: هو جهاز يعمل على تسريع العمليات الحسابية للفاصلة العائمة، حيث أن هذا النوع من العمليات يحتاج إلى عمليات حسابية كبيرة، وهو ما كان يسبب في السابق للمعالج بعض الصعوبة في تنفيذ العمليات الحسابية للفاصلة العائمة.
- وحدة الأعداد الصحيحة: هذه كتلة متخصصة فقط في الأعداد الصحيحة، لأنها لا تحتوي على كسور. تعتبر هذه المرحلة من أهم الكتل في الكمبيوتر وتستخدم هذه الكتلة على نطاق واسع في أجهزة الكمبيوتر.
- المسجل: هي الكتلة التي تكون موجودة في كتلة المنطق الحسابي ولا تقتصر على كتلة واحدة بل هناك أكثر من كتلة ولكل واحدة طبيعة عمل مختلفة عن الأخرى.
هناك بعض السجلات العامة التي ليس لها وظيفة أو وظيفة محددة، وتقوم هذه السجلات بالعديد من المهام. كما أن هناك بعض السجلات الخاصة التي تقوم بعمل ووظيفة محددة ومن المستحيل القيام بأي شيء. – أن يكون العمل بعيداً عما كلف به.
2- وحدة التحكم
وهي أحد المكونات الرئيسية والأساسية لوحدة المعالجة المركزية، وهي المسؤولة عن استرجاع المعلومات التي تم إدخالها إلى جهاز الكمبيوتر وبالتالي تخزينها في الذاكرة الرئيسية، وفي النهاية تعمل الوحدة على فك الرموز وتحليلها، ما يقوم به الكمبيوتر، ونتيجة لذلك يتم نقل النتائج إلى الذاكرة الرئيسية، وبعد المعالجة يتم ذلك ليتم حفظها.
ما هي وحدة المعالجة المركزية
وحدة المعالجة المركزية هي أحد مكونات جهاز الكمبيوتر وتعرف باللغة الإنجليزية باسم وحدة المعالجة المركزية واختصارها CPU أو المعالج، وهي تشمل تفسير ومعالجة البيانات البرمجية، وتجدر الإشارة إلى أن المعالجات التي كانت يتم تصنيعها بواسطة الدوائر المتكاملة وهي المعالجات الدقيقة.
تم إنتاج هذه الأجهزة في السبعينيات وكانت عبارة عن شرائح مدمجة حلت محل جميع أنواع المعالجات الأخرى.
ومن الجدير بالذكر أن مصطلح “المعالجة المركزية” في حد ذاته يشير إلى مجموعة محددة من الآلات التي تعمل على تنفيذ برامج حاسوبية منطقية ومعقدة، والتي تشمل العديد من أجهزة الكمبيوتر القديمة التي كانت موجودة قبل ظهور المصطلح، وكان ذلك منذ أوائل الستينات من القرن الماضي. القرن العشرين.
لقد تم تصميم وحدة المعالجة المركزية على فرضية أنها عبارة عن معالج مخصص ينفذ تطبيقات محددة كما أنها أحد المكونات الأساسية لجهاز الكمبيوتر سواء كان كبيراً أو متخصصاً، وتجدر الإشارة إلى أن هذا مهد الطريق لظهور وحدات المعالجة المركزية المنخفضة – التكلفة والمعالجات القياسية متعددة الوظائف.
وظائف وحدة المعالجة المركزية الأساسية
نحن ندعوك للقراءة
بعد أن تعرفنا على مكونات وحدة المعالجة المركزية اكتشفنا أن هناك مجموعة من الوظائف التي تقوم بها وحدة المعالجة المركزية وهذه الوظائف هي كما يلي:
1- الحصول على المعلومات
تقوم وحدة المعالجة المركزية بتخزين جميع التعليمات في الذاكرة ولها عنوان خاص، بحيث تتلقى وحدة المعالجة المركزية رقم العنوان من خلال خاصية تعرف باسم عداد البرنامج وتكون مسؤولة عن جميع التعليمات التي يجب على وحدة المعالجة المركزية تنفيذها لاحقًا.
2- فك التشفير
يتم ترجمة كافة البرامج المطلوب تنفيذها إلى تعليمات تعرف باسم تعليمات التجميع، ويجب فك تشفير رمز التجميع إلى رموز ثنائية يتم اكتشافها وفهمها بواسطة وحدة المعالجة المركزية لديك، وتجدر الإشارة إلى أن هذه الخطوة تسمى فك التشفير.
3- اتبع التعليمات
تقوم وحدة المعالجة المركزية بإجراء عمليات حسابية من خلال وحدة ALU ويتم نقل البيانات من موقع ذاكرة إلى آخر أو عن طريق الانتقال إلى عنوان آخر.
4- ردود الفعل
حيث أنه من الضروري أن يقوم المعالج المركزي بتقديم التغذية الراجعة بعد إجراء العمليات وتوضيح بيانات الإخراج المسجلة في الذاكرة.
أهمية وحدة المعالجة المركزية
وجدنا أن وحدة المعالجة المركزية تستخدم بشكل يومي في جميع الأجهزة المستخدمة بشكل يومي مثل أجهزة الكمبيوتر الشخصية وليس في الأجهزة اللوحية أو أجهزة الكمبيوتر المحمولة أو الهواتف الذكية حيث أنها تعتبر أحد المكونات الرئيسية للشاشات المسطحة بشكل عام.
ومن الجانب الطبيعي نرى أن هذه الكتلة عبارة عن جزء مربع الشكل وخفيف للغاية، ومن أسفلها يأتي عدد من الإبر، وهذا الرقم هو الذي يسمح للمعالج بالتفاعل مع مقبس المعالج الموجود على اللوحة الأم .
تعتبر وحدات المعالجة المركزية بمثابة الدماغ لأجهزة الكمبيوتر المختلفة حيث أنها تتلقى الأوامر وتعالجها ومن ثم تنتج النتائج وتكون هذه النتائج على شكل معلومات مفيدة.
يتم تبادل البيانات بين اللوحة الأم والمعالج المركزي، والذي يتكون في البداية من مجموعة من الترانزستورات الموجودة في شريحة سيليكون صغيرة.
يتم تثبيت هذه الشريحة من قبل الشركة المصنعة على علبة المعالج أو داخلها لتتمكن من توصيل الشريحة بإبرة موجودة في الجزء السفلي من علبة المعالج.
تعد الوحدة المركزية (CPU) أحد المكونات الرئيسية لأجهزة الكمبيوتر وهي المسؤولة عن كافة العمليات الحسابية التي تتم داخلها، ومن أشهر الوحدات المركزية الموجودة في السوق AMD و INTEL وكذلك CYRIX.