色块html,色块图片-北京沣登科技发展公司

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CPU是如何识别代码的？他的工作原理是怎样的？

CPU是如何 识别 代码的？他的工作 原理是怎样的？

我是电子及工控技术，我来回答这个问题。作为中央处理器的CPU是无法识别我们人类编写的程序代码的，而CPU所能够识别的“语言”其实很简单，就是由“1”和“0”组成的数字串。而由“1”和“0”组成的数字串对于我们人类来说“读懂”它的含义也会感觉到一脸的茫然。鉴于这种在人脑和电脑CPU两者无法直接“交流”的情况下，人类又一次发挥了他极具创造性的想法发明了编译器。编译器的出现搭起了人类大脑和电脑CPU的沟通的桥梁与纽带。

由于CPU是一个极为庞大的集成电路，为了说明问题我们用其中一个极为简单的数字处理电路为例来说明CPU是如何“认识”我们人类编写的代码的。我们知道CPU中包含着数量众多的绝缘栅晶体管（MO***ET），在这些众多的绝缘栅晶体管（MO***ET）中分为两类，一类是P沟道的绝缘栅晶体管、另一类是N沟道的绝缘栅晶体管。

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（图片来源网络，侵删）

对于P沟道的绝缘栅晶体管来说，当给它的输入端加一个“1”时（高电平）时该管子就会处于“关闭”状态，当给它的输入端加一个“0”时（低电平）时该管子就会处于“打开”状态。

对于N沟道的绝缘栅晶体管来说，当给它的输入端加一个“0”时（低电平）时该管子就会处于“关闭”状态，当给它的输入端加一个“1”时（高电平）时该管子就会处于“打开”状态。因此根据这些MOS管的特点在任何一种输入条件下PMOS和NMOS都不会处于同时打开的状态。因此在CPU中就有用这些MOS管组成的与非门电路和或非门电路。因此就可以执行逻辑运算，所以说逻辑运算也是CPU的功能之一。

那么下一个问题是我们使用计算机语言编写的程序，比如常用的C语言或者汇编语言等等都有逻辑表达式或者逻辑指令，编写好一个逻辑运算的程序后要通过刚才讲的编译器对源程序进行编译生成CPU能够识别的“语言”（二进制代码）。又由于这个机器语言（二进制代码）与我们编写的逻辑运算程序是一一对应的，因此只要把这段代码“灌进”CPU的内部他就会按照我们人类的要求运作起来了，从而也就能够“认识”我们人类所写的代码了。

（图片来源网络，侵删）

CPU也叫中央处理器或中央处理单元，主要由运算器和控制器构成。运算器（ALU），顾名思义，主要负责运算，主要包括算术运算和逻辑运算，当然其基本的构成是由逻辑门电路构成的。控制器，主要负责程序运行的相关控制工作。以单片微型计算机的工作原理简单来讲（计算机的工作过程类似），CPU的主要工作就是读取指令，执行指令。CPU在时钟电路及控制器的相关控制下，可以根据程序计数器（存放ROM存储单元地址，相当于一个地址计数器，指向ROM单元，读取ROM中的一条指令后，会自动的根据程序指令，进行地址加一，从而指向下一条指令）的指引从ROM当中，读取指令代码，也就是01二进制代码，然后送入指令寄存器，接着进入译码器进行译码，通过译码就知道了程序指令的功能，然后根据指令的操作，通过相关的总线把数据送到运算器中去运算，运算的过程中需要用到数据，去RAM中查找数据，执行代码后的结果保存在相关的寄存器中。执行完当前的指令后，程序计数器会指向下一条指令。CPU就是这样，按照控制器的控制，在时钟电路的控制下，有条不紊的读取指令，执行指令的。如果想具体了解CPU的工作原理，必然要学习微机原理，学习汇编语言，这样才会有更加深入的体会。