Principe

Le but de l'unité de contrôle est de chercher les instructions du programme en mémoire, de les décoder et de commander leur exécution de manière séquentielle.

Dans le cas d'une machine de Babbage, les instructions sont lues sur un dispositif externe. Dans le cas d'une machine de Von Neumann, les instructions sont lues en mémoire.

Elle s'inscrit dans le chemin de données de l'ordinateur de Von Neumann (fig-chemin-donnees). L'unité de contrôle sert (en partie) à conserver les résultats intermédiaires des calculs de l'UAL et à lire et à écrire des données en mémoire.

L'unité de contrôle a pour mission de placer en entrée de l'UAL les opérandes nécessaires à l'exécution de ses instructions. Elle va les lire dans une mémoire de petite taille nommée registres.

Les registres de données de l'unité de contrôle sont composés de cases mémoires, repérées par une adresse (les numéroter), et qui possèdent chacune une fonctionnalité bien précise. Conceptuellement, ils sont identiques aux cases mémoires, mais situés différemment dans l'architecture du processeur, et avec des fonctions différents (on appelle aussi les registres mémoire bloc-notes). Plus l'ordinateur est complexe, plus le nombre et la taille des registres sont importants.

L'unité de contrôle possède d'autres registres tels que le compteur ordinal et le registre d'instruction (à voir plus tard).

Selon la figure fig-archi-von-neumann et pour résumer grossièrement, l'unité de contrôle a les interactions suivantes avec les autres unités fonctionnelles de l'ordinateur de Von Neumann:

• elle va chercher des instructions en mémoire en utilisant les bus d'adresses et de données ;

• elle décode cette instruction et transmet une action à l'UAL si nécessaire (bus de commande), plus des données/opérandes (bus de données) ;

• elle récupère le résultat de l'exécution de l'opération et le stocke dans un registre.