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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。

SCHNEIDER 140ACO13000
中央处理器（CPU），任何数字的主要部分计算机系统，一般由主存储器、控制单元和算术逻辑单元组成。它构成了整个计算机系统的物理心脏；它连接着各种外围设备，包括输入/输出设备和辅助存储单元。在现代计算机中，CPU 包含在称为微处理器的集成电路 芯片中。
这中央处理器的控制单元调节和集成计算机的操作。它以适当的顺序从主存储器中选择和检索指令并解释它们，以便在适当的时刻激活系统的其他功能元件以执行它们各自的操作。所有输入数据都通过主存储器传输到用于处理的算术逻辑单元，涉及四种基本算术功能（即加法、减法、乘法和除法）和某些逻辑运算，例如比较数据和选择所需的问题解决程序或可行的替代方案基于预定的决策标准。

140CPU67060 的中央处理单元( CPU)，在设计和功能上都是微处理器。该单元的主要功能是通过其 I/O 模块感测输入值，根据输入信号和预定义指令（作为程序存储在存储单元中）生成控制信号。然后将处理后的决策传输到连接到 I/O 模块的输出设备，以更新输出变量[51]。140CPU67060给出了典型的 CPU 处理周期演示过程函数的基本思想。一个程序循环的时间称为“扫描时间”。扫描时间的典型值可能低至 1 m/s。输入和输出值通常存储在每个周期的内存单元或其倍数中

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 的 MA2211-100 I/O 主要特性
通过 PCIe 协议的互操作性
MA2211-100 I/O 通过 Premio 的专有引脚设计进行设计，可轻松集成到兼容的 Premio 系统中，并且可以互换以获得更优化的配置。通过标准化的PCIe 协议，EDGEboost I/O 模块直接插入兼容 Premio 产品中的 EDGEboost 支架，允许中央系统与其连接的设备之间进行无缝通信。EDGEBoost I/O 模块能够支持新的变革性技术，例如 M.2 NVMe 存储和 M.2 AI 加速器，以实现实时推理功能。

模块化和可扩展性
MA2211-100 I/O 利用模块化设计为具有高度化要求的 IIoT 部署提供更高的 I/O 兼容性和可扩展性灵活性。这使系统集成商和原始设备制造商能够围绕其 I/O 要求配置工业计算机，而不受限于板载可用的固定 I/O。

坚固，适用于恶劣环境
TRICONEX 的 MA2211-100 I/O 模块专为承受恶劣的环境而设计，其设计适用于坚固的系统。该模块可耐受极端温度、湿度和冲击/振动，以确保安全可靠的连接。每个模块都经过机械和电气设计，可直接利用加固外壳的被动冷却设计。