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L'unité de contrôle (CU) d'une unité centrale de traitement (CPU) orchestre l'exécution des instructions. Ses entrées et sorties sont complexes, mais peuvent être résumées comme suit :
Entrée :
* Registre d'instructions (IR) : Ce registre contient l'instruction actuellement extraite de la mémoire. Il s’agit de l’entrée principale qui dicte quelle opération la CU doit contrôler.
* Signal d'horloge : Une impulsion périodique qui synchronise les opérations de la CU. Sans cela, la CU ne saurait pas quand effectuer les étapes.
* Signaux/drapeaux d'état : Ces signaux reflètent l'état de l'ALU (Arithmetic Logic Unit) et d'autres composants. Par exemple, un indicateur zéro indique que le résultat d’une opération arithmétique était zéro. Ces drapeaux influencent la prochaine instruction à exécuter (branchement conditionnel).
* Signaux de contrôle provenant de périphériques externes (éventuellement) : Dans les systèmes plus avancés, la CU peut recevoir des entrées indiquant la disponibilité des données provenant de périphériques d'E/S ou d'autres périphériques, influençant la planification des instructions.
Résultats :
* Signaux de contrôle vers l'ALU : Ces signaux dictent l'opération que l'ALU doit effectuer (par exemple, ajouter, soustraire, ET, OU).
* Signaux de contrôle vers la mémoire : Ces signaux spécifient l'adresse mémoire à partir de laquelle lire ou écrire, ainsi que le type d'opération (lecture ou écriture).
* Signaux de contrôle vers les registres : Signaux qui sélectionnent les registres impliqués dans l'opération en cours et contrôlent également le transfert de données entre les registres.
* Signaux de contrôle vers les périphériques d'E/S (éventuellement) : Signaux pour lancer ou gérer le transfert de données avec des appareils externes.
* Signal d'incrémentation PC (compteur de programme) : Ce signal est envoyé au PC pour le mettre à jour avec l'instruction suivante dans la séquence (sauf si une instruction de branchement le modifie).
Essentiellement, le CU reçoit des instructions et des informations d'état et, sur cette base, génère des signaux pour ordonner à toutes les autres parties du CPU (et aux périphériques externes potentiellement connectés) d'effectuer les actions nécessaires pour exécuter l'instruction. Les sorties sont essentiellement les commandes émises pour contrôler le reste du système.
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