logo

Kas ir mikroprocesors?

Datora centrālais procesors (CPU), kas veidots uz a viena integrālā shēma (IC) sauc par a mikroprocesors .

Digitālo datoru ar vienu mikroprocesoru, kas darbojas kā centrālais procesors, sauc par mikrodatoru.

Tā ir programmējama, daudzfunkcionāla, ar pulksteni darbināma, uz reģistriem balstīta elektroniska ierīce, kas nolasa bināras instrukcijas no atmiņas ierīces, ko sauc par atmiņu, pieņem bināros datus kā ievadi un apstrādā datus saskaņā ar šīm instrukcijām un nodrošina rezultātus kā izvadi.

Mikroprocesors satur miljoniem sīku komponentu, piemēram, tranzistoru, reģistru un diožu, kas darbojas kopā.

Mikrodatora blokshēma

Mikroprocesora ievads

Mikroprocesors sastāv no ALU, vadības bloka un reģistru masīva. Kur AIZIET veic aritmētiskās un loģiskās darbības ar datiem, kas saņemti no ievades ierīces vai atmiņas. Vadības bloks kontrolē instrukcijas un datu plūsmu datorā. Un, reģistru masīvs sastāv no reģistriem, kas apzīmēti ar tādiem burtiem kā B, C, D, E, H, L un akumulators.


Mikroprocesoru evolūcija

Mēs varam klasificēt mikroprocesorus pēc paaudzēm vai pēc mikroprocesora lieluma:

uzņēmēja Linux

Pirmā paaudze (4 bitu mikroprocesori)

Pirmās paaudzes mikroprocesorus Intel Corporation ieviesa 1971.–1972. gadā. Tas tika nosaukts Intel 4004 jo tas bija 4 bitu procesors.

Tas bija procesors uz vienas mikroshēmas. Tas varētu veikt vienkāršas aritmētiskas un loģiskas darbības, piemēram, saskaitīšanu, atņemšanu, Būla VAI un Būla UN.

Man bija vadības bloks, kas spēj veikt vadības funkcijas, piemēram, izgūt instrukciju no atmiņas atmiņas, atšifrēt to un pēc tam ģenerēt vadības impulsus, lai to izpildītu.

Otrā paaudze (8 bitu mikroprocesors)

Otrās paaudzes mikroprocesorus 1973. gadā atkal ieviesa Intel. Tas bija pirmais 8 bitu mikroprocesors, kas varēja veikt aritmētiskās un loģiskās darbības ar 8 bitu vārdiem. Tā bija Intel 8008, un vēl viena uzlabota versija bija Intel 8088.

Trešā paaudze (16 bitu mikroprocesors)

Trešās paaudzes mikroprocesorus, kas tika ieviesti 1978. gadā, pārstāvēja Intel 8086, Zilog Z800 un 80286 , kas bija 16 bitu procesori ar veiktspēju kā minidatori.

kā atrast slēptās lietotnes operētājsistēmā Android

Ceturtā paaudze (32 bitu mikroprocesori)

Vairāki dažādi uzņēmumi ieviesa 32 bitu mikroprocesorus, taču vispopulārākais ir Intel 80386 .

Piektā paaudze (64 bitu mikroprocesori)

No 1995. gada līdz šim esam piektajā paaudzē. Pēc 80856 Intel nāca klajā ar jaunu procesoru, proti, Pentium procesoru, kam sekoja Pentium Pro centrālais procesors , kas ļauj vairākiem CPU vienā sistēmā panākt vairāku apstrādi.

Citi uzlaboti 64 bitu procesori ir Celeron, Dual, Quad, Octa Core procesori .

string.valueof java

Tabula: Svarīgi Intel mikroprocesori

Mikroprocesors Izgudrojuma gads Vārda garums Atmiņas adresācijas jauda Piespraudes Pulkstenis Piezīmes
4004 1971. gads 4 bitu 1 KB 16 750 KHz Pirmais mikroprocesors
8085 1976. gads 8 bitu 64 KB 40 3-6 MHz Populārs 8 bitu mikroprocesors
8086 1978. gads 16 bitu 1 MB 40 5-8 MHz Plaši izmanto PC/XT
80286 1982. gads 16 bitu 16 MB reāli, 4 GB virtuāli 68 6-12,5 MHz Plaši izmanto PC/AT
80386 1985. gads 32 bitu 4 GB reāli, 64 TB virtuāli 132 14x14 PGA 20-33 MHz Satur MMU mikroshēmā
80486 1989. gads 32 bitu 4 GB reāli, 64 TB virtuāli 168 17x17 PGA 25-100 MHz Satur MMU, kešatmiņu un FPU, 1,2 miljonus tranzistoru
Pentium 1993. gads 32 bitu 4 GB reāla, 32 bitu adrese, 64 bitu datu kopne 237 PGA 60-200 Satur 2 ALU, 2 kešatmiņas, FPU, 3,3 miljonus tranzistoru, 3,3 V, 7,5 miljonus tranzistoru
Pentium Pro deviņpadsmit deviņdesmit pieci 32 bitu 64 GB īsta, 36 bitu adrešu kopne 387 PGA 150-200 MHz Tas ir datu plūsmas procesors. Tajā ir arī otrā līmeņa kešatmiņa, 3,3 V
Pentium II 1997. gads 32 bitu - - 233-400 MHz Visas funkcijas Pentium pro plus MMX tehnoloģija, 3,3 V, 7,5 miljoni tranzistoru
Pentium III 1999. gads 32 bitu 64 GB 370 PGA 600-1,3 MHz Uzlabota Pentium II versija; 70 jaunas SIMD instrukcijas
Pentium 4 2000. gads 32 bitu 64 GB 423 PGA 600–1,3 GHz Uzlabota Pentium III versija
Itāns 2001. gads 64 bitu 64 adreses līnijas 423 PGA 733 MHz-1,3 GHz 64 bitu EPIC procesors

kur,

    PGA- Pin Grid ArrayMMX- Multivides paplašinājumiEPIC- Izteikti paralēlo instrukciju skaitļošanaSIMD- Viena instrukcija, vairāki datiAIZIET- Aritmētiskā un loģiskā vienībaMMU- Atmiņas pārvaldības vienībaFPU- peldošā komata vienība

Mikroprocesorā izmantotie pamatjēdzieni

Šeit ir saraksts ar dažiem mikroprocesorā izmantotajiem pamatjēdzieniem:

Instrukciju komplekts - Komandu grupu, ko mikroprocesors var saprast, sauc par instrukciju kopu. Tā ir saskarne starp aparatūru un programmatūru.

Autobuss - Vadītāju komplekts, kas paredzēts datu, adreses vai vadības informācijas pārsūtīšanai uz dažādiem mikroprocesora elementiem. Mikroprocesoram būs trīs veidu kopnes, t.i., datu kopne, adreses kopne un vadības kopne.

IPC (instrukcijas ciklā) - Tas ir mērs, cik daudz instrukciju CPU spēj izpildīt vienā pulkstenī.

Pulksteņa ātrums - Tas ir operāciju skaits sekundē, ko procesors var veikt. To var izteikt megahercos (MHz) vai gigahercos (GHz). To sauc arī par pulksteņa ātrumu.

Joslas platums - Vienā instrukcijā apstrādāto bitu skaitu sauc par joslas platumu.

Vārda garums - Bitu skaitu, ko procesors var apstrādāt vienlaikus, sauc par procesora vārda garumu. 8 bitu mikroprocesors vienlaikus var apstrādāt 8 bitu datus. Vārda garuma diapazons ir no 4 bitiem līdz 64 bitiem atkarībā no mikrodatora veida.

sakārtot pēc nejaušības principa sql

Datu veidi - Mikroprocesors atbalsta vairākus datu tipu formātus, piemēram, bināros, ASCII, parakstītos un neparakstītos skaitļus.


Mikroprocesora darbība

Lai izpildītu instrukciju, mikroprocesors izpilda secību: ienest, atšifrēt un pēc tam izpildīt.

Sākotnēji instrukcijas tiek saglabātas datora atmiņas atmiņā secīgā secībā. Mikroprocesors ienes šīs instrukcijas no saglabātās apgabala (atmiņas), pēc tam to atkodē un izpilda šīs instrukcijas, līdz tiek izpildīta STOP instrukcija. Pēc tam tas nosūta rezultātu binārā formā uz izvades portu. Starp šiem procesiem reģistrs uzglabā pagaidu datus, un ALU (Aritmētiskā un loģiskā vienība) veic skaitļošanas funkcijas.


Mikroprocesora īpašības

    Lēts- Pateicoties integrētās shēmas tehnoloģijai, mikroprocesori ir pieejami par ļoti zemām izmaksām. Tas samazinās datorsistēmas izmaksas.Liels ātrums- Pateicoties tajā iesaistītajām tehnoloģijām, mikroprocesors var strādāt ļoti lielā ātrumā. Tas var izpildīt miljoniem instrukciju sekundē.Mazs izmērs- Mikroprocesors ir izgatavots ar ļoti mazāku nospiedumu, pateicoties ļoti liela mēroga un īpaši liela mēroga integrācijas tehnoloģijai. Sakarā ar to tiek samazināts datorsistēmas izmērs.Daudzpusīgs- Vienu un to pašu mikroshēmu var izmantot vairākiem lietojumiem, tāpēc mikroprocesori ir daudzpusīgi.Zems enerģijas patēriņš- Mikroprocesori izmanto metāla oksīda pusvadītāju tehnoloģiju, kas patērē mazāk enerģijas.Mazāka siltuma ražošana- Mikroprocesori izmanto pusvadītāju tehnoloģiju, kas neizdala daudz siltuma, salīdzinot ar vakuuma cauruļu ierīcēm.Uzticams- Tā kā mikroprocesori izmanto pusvadītāju tehnoloģiju, atteices līmenis ir ļoti mazāks. Tāpēc tas ir ļoti uzticams.Pārnēsājams- Mazā izmēra un zemā enerģijas patēriņa dēļ mikroprocesori ir pārnēsājami.