Control Unit क्या हैं? [Control Unit in CPU in Hindi]

Table of Contents

Control Unit क्या हैं? [CPU-Control Unit in Hindi]

कंट्रोल यूनिट क्या हैं?

CU का पूरा नाम Control Unit होता है। इस control unit
का कार्य Hardware के किये गए क्रियाओं को नियंत्रित और संचालित करने का कार्य
करती है इसके साथ ही यह Input Output का कार्यो को भी नियंत्रित करती है यह
Memory और ALU के बीच हो रहे निर्देशो के आदान प्रदान को control करने का कार्य
करती है।

Control Unit (CU) in Hindi:

Processor के control unit का कार्य instruction register में binary
machine शब्द के decode करना और उचित control signal जारी करना होता है।
Control unit निम्न Diagram के अनुसार समझते हैं जिसमे सीधे Arithmetic
Logic Unit से जुड़ा हुआ होता है:

Control unit, control signal को ALU भेजता है जिसमें अवश्यकता के अनुसार
arithmetic एवं logical गणना करने के बाद उसे अस्थाई रूप से सुरक्षित करने के लिए
register set को भेज देता है।

Control Unit-Micro instruction execution:

प्रत्येक micro-program assembly भाषा का प्रत्येक line symbolic
micro-instruction के रूप में परिभाषित होता है Symbolic micro-program का उपयोग
एक assembler के माध्यम से binary में बदला जाता है। प्रत्येक
micro-instruction को label, micro-operation, BR, AD एवं CD में बदला जाता
है। Micro-instruction का execution निम्न diagram के अनुसार processor के द्वारा
किया जाता है:

यहाँ micro control unit का कार्य CROM से प्राप्त address की गणना करके
उसे micro MBR को देता है। किसी computer के लिए micro Control Design काफी जटिल
कार्य होता है।

Micro programmed Control:

Micro-programming, processor के अंतर्गत नियंत्रण logic को तैयार करने के लिए
instruction को process करने का कार्य करता है। यह control store से विशेष रूप से
low-level micro-instruction तैयार करने का एक तरीका है साथ ही यह signal clock
cycle के द्वारा active control signal को प्राप्त कर सकते हैं।
Micro-programming में जब तक hybrid तकनीक समाहित है तब Micro-programming, hard
wire तैयार करने की तकनीक से उलटा कार्य करता है।

Micro-instruction के एक क्रम को micro-program कहते है। Micro-program के द्वारा
control signal generate किया जाता है उसे control read only memory में संग्रहित
करके रख जाता है। Control unit क्योकि Read only memory होता है इसलिए जब
एक बार control unit के द्वारा कोई operation perform किया जाता है तो
micro-program को नही बदला जा सकता। जैसे कि हम जानते हैं कि ROM में जानकारीयों
को manufactures (बनाने वाले) के द्वारा डाला जाता है। Micro-programmed control
unit के द्वारा कुछ निम्न कार्य किये जाते हैं:

यह एक सामान्य logic circuit होता है जो micro-instruction को execute करने
के लिए control signal उत्पन्न करता है।
Micro-program एक सामान्य computer program के समान ही होता है। सामान्य
computer program में जिस प्रकार program के सभी निर्देश को मुख्य memory में
संग्रहित करके रखा जाता है और उसे एक एक करके main memory में लिया जाता है
ठीक उसी प्रकार micro-program में भी Program Counter (PC) से एक एक करके
instruction को लिखा जाता है।
Micro-programming में Control Word (CW) का उपयोग होता है जो विभिन्न
control signal के अलग-अलग bits को प्रस्तुत करता है।
किसी instruction के क्रम को नियंत्रित करने के लिए Control Word में 0 एवं 1
का एक अद्वितीय समूह परिभाषित किया जाता है।

Micro-programmed control unit के configuration को निम्न diagram की
तरह प्रदर्शित किया जाता हैं:

Next address generator को micro-program sequencer भी कहा जाता है जब वह control
memory से परिभाषित address के क्रम को पढ़ रहा होता है। Micro-operation का
execution किया जा रहा हो तो next address की गणना next address generate के
द्वारा किया जाता है इसके बाद अगले micro-instruction को पढ़ने के लिए उसे address
register में स्थानांतरित किया जाता है।

Application of Micro-programming:

Computer के central processing unit के लिए Control logic तैयार करने का
micro-programming एक व्यवस्था तकनीक होता है। Micro-programming का उपयोग
निम्न कार्यो के लिए किया जाता है:

Input/Output processing में Micro-programming का विशेष महत्व है यह
communication processing एवं peripheral devices का नियंत्रण का कार्य करता
है।
यह processing समय को कम-कम करने का प्रयास करता है।
Micro-programming processing में बाधा को दूर करने का कार्य करता है
यदि किसी प्रकार के कोई input है तो अन्य processing को करने के लिए
processor को विवश करे।
जब कोई function एक से अधिक बाद में execute हो रहा है तो उन्हें कम से कम
कार्यो में उपयोग लाता है।
जब processing के लिए program एवं data काफी अधिक होता है तो उच्च गति वाले
memory (cache) की आवश्यकता बड़ी मात्रा में न हो इसे ध्यान में रखता है।
Micro-programming इस प्रकार की जाती है जिससे कि कम से कम समय मे data
process हो सके एवं output सही प्रकार से generate हो।
Computer के control unit को implement करने में Micro-programming का
सबसे अधिक उपयोग होता है।
यह system की गलतियों का पता लगाने का कार्य करता है जिसे microdiagnostics
कहा जाता है जिससे system की सरलता से मरम्मत की जा सकती है।
Micro-programming को तैयार करने में high level language का उपयोग किया
जा सकता है जिससे इसकी programming सरल हो जाती है।

Micro Instruction Sequencing:

जब control शब्द में निर्धारित micro-operation को ही micro-instruction कहा जाता
है। प्रत्येक micro-instruction में एक या एक से अधिक micro-instruction हो सकता
है। समान्यतः control unit coordinate, micro-instruction को संग्रहित करने के
लिए स्वयं की memory ही उपयोग करता है जो एक ROM के रूप में हो सकता है उसके बाद
micro instruction को एक क्रम में execute करने (जिसे micro-program) कहेंगे का
एक आवश्यक steps होता है।

Micro-instruction programming तकनीक को जब तैयार किया जाता है उस समय निम्न दो
समस्या आती है, पहला micro-instruction का आकार एवं दूसरा address को
generate करने में लगा समय। इसमे पहले समस्या के हल के लिए control memory के
आकार को कम करते हैं एवं दूसरे समस्या के हल के लिए तेजी से कार्य वाला
micro-instruction design करते हैं।

Micro-program को जब execute किया जाता है तो अगले micro-instruction का पता
लगाने के लिए निम्न में से एक तत्व की आवश्यकता होती है:

Branch
Determined by instruction register
Nest sequential address

समान्यतः micro-instruction branching के लिए छोटा और समय कम खर्च करने वाली
तकनीक का होना आवश्यक है Memory के पते को नियंत्रित करने के लिए निम्न तीन
श्रेणी होती हैं

Single address field
Two address field
Variable format