mikroprocesor

Informatika

2022

Pojasnimo, kaj je mikroprocesor, zgodovino in značilnosti tega integriranega vezja. Tudi, čemu služi in kakšne so njegove funkcije.

Mikroprocesor lahko deluje z enim ali več procesorji.

Kaj je mikroprocesor?

Imenuje se mikroprocesor ali preprosto procesor za centralno integrirano vezje a računalniški sistem, kjer se izvajajo logične in aritmetične operacije (izračuni), ki omogočajo izvajanje programov, iz operacijski sistem do aplikacijska programska oprema.

Mikroprocesor lahko deluje z enim ali več CPE (centralne procesne enote), vsaka sestavljena iz registrov, krmilne enote, aritmetično-logične enote in računske enote s plavajočo vejico (ali matematičnega koprocesorja).

Prav tako je bil običajno povezan z vtičnico na matično ploščo ali matično ploščo, skupaj s sistemom hladilnega telesa, ki je sestavljen iz določenih materialov za odvajanje toplote in ventilatorhladilnik (notranji ventilator).

Medtem ko ima isti mikroprocesor lahko eno ali več fizičnih ali logičnih jeder, v katerih se izvaja vse računsko delo, ima lahko isti računalniški sistem več procesorji delajo vzporedno.

Učinkovitosti teh procesorjev ni enostavno izmeriti, vendar se frekvenca ure (merjena v Hertzih) pogosto uporablja za razlikovanje med močjo enega in drugega.

Zgodovina mikroprocesorja

Mikroprocesorji so nastali kot produkt tehnološkega razvoja dveh specifičnih vej: računalništvo in polprevodnikov. Oba sta imela svoje začetke v sredini 20. stoletja, v kontekstu 2. svetovne vojne, z izumom tranzistor, s katerim so bile zamenjane vakuumske cevi.

Od takrat se je silicij uporabljal za ustvarjanje preprostih elektronskih vezij, kar je kasneje (začetek šestdesetih let prejšnjega stoletja) vodilo do ustvarjanja prvih digitalnih vezij: tranzistorsko-uporovna logika (RTL), tranzistorska diodna logika (DTL), tranzistorsko-tranzistorska logika ( TTL) in logiko, dopolnjeno z oddajnikom (ECL).

Naslednji korak k mikroprocesorjem bi bil izum integriranih vezij (SSI in MSI), s čimer bi se omogočilo začetek agregacije in miniaturizacije komponent. Prvi kalkulatorji, ki so to uporabili tehnologijo Vendar so zahtevali od 75 do 100 integriranih vezij, kar je bilo nepraktično. In tako je bil naslednji korak pri zmanjševanju računalniške arhitekture razvoj prvih mikroprocesorjev.

Prvi procesor je bil Intel 4004, izdelan leta 1971. Vseboval je 2300 tranzistorjev in s svojimi le 4 bitov zmogljivost je lahko izvajala 60.000 logičnih operacij na sekundo pri taktni frekvenci 700 Hz.Od takrat naprej je tehnološka dirka vlagala v razvoj boljših in zmogljivejših mikročipov: 8-bitnih, 16-bitnih, 32-bitnih in 64-bitnih ., trenutno dosega frekvence nad 3 GHz.

Lastnosti mikroprocesorja

Predpomnjenje preprečuje nepotrebno uporabo RAM-a.

Mikroprocesorji so podobni majhnim računalnik miniaturno digitalno, zato predstavlja lastno arhitekturo in izvaja operacije pod nadzornim programom. Ta arhitektura je sestavljena iz:

  • Enkapsulirano Keramična prevleka, ki prekriva silicij in ga ščiti pred elementi (kot je kisik v zrak).
  • predpomnilnik. Vrsta ultra hitrega pomnilnika, ki je na voljo procesorju, zato ga ne uporablja Oven toda kadar je to potrebno, saj na različnih ravneh predpomnilnik podatki v uporabi se shranijo za takojšen priklic.
  • Matematični koprocesor. Imenuje se enota s plavajočo vejico in je del procesorja, ki upravlja logične in formalne operacije.
  • Zapisi. Kratek delovni pomnilnik v procesorju, zasnovan za spremljanje lastnega delovanja in pogojev.
  • pristanišča Vodi, ki procesorju omogočajo komunikacijo informacije z ostalimi komponentami sistema.

Za kaj je mikroprocesor?

Mikroprocesorji so »možgani« računalnika: njegovo logično središče aritmetičnih in logičnih operacij, kjer se bodo izvajali vsi sistemski programi, tako programi operacijskega sistema, kot tudi aplikacije, ki jih izvaja računalnik. Uporabniško ime. Obstajajo tudi binarne logike sistema in dostopi do pomnilnika. Se pravi: procesor je informacijski motor računalnika.

Mikroprocesorska funkcija

The prinesi Gre za pošiljanje posebnega navodila dekoderju.

Mikroprocesor deluje na podlagi niza osnovnih navodil, ki so vnaprej programirana in shranjena v obliki binarne kode. Ta navodila bodo organizirana v glavni pomnilnik in so podana v več fazah, ki so:

  • Vnaprejšnji prenos. Ali predhodno branje navodil iz glavnega pomnilnika sistema.
  • Pridobi. Pošiljanje posebnega navodila dekoderju.
  • Dekodiranje. Prevajanje ukaza v niz operacij, ki jih je treba izvesti, in branje potrebnih operandov za to.
  • Izvedba. Zaključek usposabljanja po komponentah sistema.
  • Pisanje. Shranjevanje rezultatov nazaj v glavni pomnilnik ali v registre.

Te faze se izvajajo v več ciklih CPE, njihovo trajanje pa je odvisno od frekvence, s katero deluje mikroprocesor.

!-- GDPR -->