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140DDI35300 内置多层缓存
CPU 从不直接访问 RAM。现代 CPU 有一层或多层缓存。CPU 执行计算的能力比 RAM 向 CPU 提供数据的能力要快得多。其原因超出了本文的范围，但我将在下一篇文章中进一步探讨。

高速缓存比系统 RAM 更快，并且更接近 CPU，因为它位于处理器芯片上。高速缓存提供数据存储和指令，以防止 CPU 等待从 RAM 中检索数据。当 CPU 需要数据时——程序指令也被认为是数据——缓存会判断数据是否已经驻留并将其提供给 CPU。

如果请求的数据不在缓存中，它会从 RAM 中检索并使用预测算法将更多数据从 RAM 移动到缓存中。缓存控制器分析请求的数据并尝试预测需要从 RAM 中获取哪些额外数据。它将预期的数据加载到缓存中。通过将一些数据保存在比 RAM 更快的高速缓存中更靠近 CPU，CPU 可以保持忙碌状态，而不会浪费等待数据的周期。

我们的简单 CPU 具有三级缓存。第 2 级和第 3 级旨在预测接下来需要哪些数据和程序指令，将数据从 RAM 中移出，并将其移至更靠近 CPU 的位置，以便在需要时准备就绪。这些缓存大小通常在 1 MB 到 32 MB 之间，具体取决于处理器的速度和预期用途。

140CPU43412 CPU时钟和控制单元
140CPU43412包括所有 CPU 组件都同步才能顺利协同工作。控制单元以由时钟速度确定的速率执行此功能，并负责通过使用遍及整个 CPU 的定时信号来指导其他单元的操作。

随机存取存储器 (RAM)
尽管 RAM 或主存储器在此图和下图中显示，但它并不是 CPU 的真正组成部分。它的功能是存储程序和数据，以便在 CPU 需要它们时可以使用它们。

怎么运行的
CPU 的工作周期由控制单元管理并由 CPU 时钟同步。这个周期称为CPU 指令周期，它由一系列取指/译码/执行部分组成。可能包含静态数据或指向可变数据的指针的指令被取出并放入指令寄存器中。指令被解码，所有数据被放入 A 和 B 数据寄存器。该指令使用 A 和 B 寄存器执行，结果放入累加器。然后 CPU 将指令指针的值增加个指令指针的长度，然后重新开始。

管理器是将数据流从 CPU 连接到接收内核的组件，反之亦然。它在内核和 LMem 之间建立连接并互连内核。管理器还构建了 CPU 代码与 DFE 交互的接口。

管理器和内核是用一种称为 MaxJ 的特定领域语言编写的。这种语言是Java 编程语言的超集，具有一些更适合更轻松地创建数据流程序的扩展。

编译器将内核的描述转换为数据流图，该图由后端物理布局在 FPGA 芯片上。后端通常计算量很大，因为需要考虑许多结构约束。

地址解码器控制对特定设计的内存和 I/O 寄存器的访问。通常，可编程逻辑器件 (PLD) 用于将每个存储芯片分配给特定范围的地址。特定范围内的输入地址代码会生成片选输出，从而启用该设备。I/O 端口寄存器，设置为处理进出系统的数据传输，也通过相同的机制分配特定地址，并由 CPU 以与内存位置相同的方式访问。分配给特定外围设备的地址称为内存映射。

TRICONEX 3351数字输入模块
全部数字输入模块对每一分电路保持着完全的持续性的诊断。任一分电路上的诊断到故障时， 将点亮模块上的 FAULT 指示器，进而再触发机架的报警信号。FAULT 灯点亮只说明某个通道上有故 障，并不是模块故障。模块能在某些故障存在的情况下继续容错正常运行。
高密度数字输入模块具有连续地检测 Tricon 电路跃变到反向状态的能力。
简易型数字输入模块优化用于低成本比大利用率更为重要的关键安全场合。在简易型模块上， 只有那些安全运行所需的信号通路部分才被三重化。具有的自测试电路，用不足 500 微秒 的时间能检测“ON”粘住和“OFF”粘住故障。这是故障安全系统的特性，它能及时地检测出 所以的故障，并在检测到有输入故障时，把测量输入值强制在安全状态。因为 Tricon 更适合用于“去 磁跳闸”系统，所以在输入电路中发现故障时就能把各分电路的值强制在“OFF”（去磁的）状态。
所有各种数字输入模块在功能上都支持热备功能，它允许在线更换故障模块，或作为工作模块 的后备。