logo

Mi az a mikroprocesszor?

A számítógép központi feldolgozó egysége (CPU) a egyetlen integrált áramkör (IC) az a mikroprocesszor .

A CPU-ként működő mikroprocesszoros digitális számítógépet mikroszámítógépnek nevezzük.

Ez egy programozható, többcélú, óravezérelt, regiszter alapú elektronikus eszköz, amely bináris utasításokat olvas ki a memóriának nevezett tárolóeszközről, bináris adatokat fogad be bemenetként, és ezeknek az utasításoknak megfelelően dolgozza fel az adatokat, és kimenetként adja meg az eredményeket.

A mikroprocesszor milliónyi apró alkatrészt tartalmaz, mint például tranzisztorok, regiszterek és diódák, amelyek együtt működnek.

Mikroszámítógép blokkdiagramja

Mikroprocesszor bemutatása

A mikroprocesszor egy ALU-ból, vezérlőegységből és regisztertömbből áll. Ahol MEGY aritmetikai és logikai műveleteket hajt végre a beviteli eszközről vagy memóriáról kapott adatokon. A vezérlőegység vezérli az utasításokat és az adatáramlást a számítógépen belül. És, regisztertömb olyan regiszterekből áll, mint a B, C, D, E, H, L és az akkumulátor.


Mikroprocesszorok evolúciója

A mikroprocesszort generációk vagy a mikroprocesszor mérete szerint kategorizálhatjuk:

java adattípusok

Első generáció (4 bites mikroprocesszorok)

Az első generációs mikroprocesszorokat 1971-1972 között mutatta be az Intel Corporation. Elnevezték Intel 4004 mivel 4 bites processzor volt.

Ez egy processzor volt egyetlen chipen. Egyszerű aritmetikai és logikai műveleteket hajthat végre, mint például az összeadás, kivonás, logikai VAGY és logikai ÉS.

Volt egy vezérlőegységem, amely képes volt olyan vezérlőfunkciókat végrehajtani, mint például egy utasítás lekérése a tárolómemóriából, dekódolása, majd végrehajtásához vezérlőimpulzusok generálása.

Második generáció (8 bites mikroprocesszor)

A második generációs mikroprocesszorokat 1973-ban mutatta be ismét az Intel. Ez volt az első 8 bites mikroprocesszor, amely aritmetikai és logikai műveleteket tudott végrehajtani 8 bites szavakon. Intel 8008 volt, egy másik továbbfejlesztett változat pedig az Intel 8088.

Harmadik generáció (16 bites mikroprocesszor)

Az 1978-ban bemutatott harmadik generációs mikroprocesszorokat a Intel 8086, Zilog Z800 és 80286 , amelyek 16 bites processzorok voltak, olyan teljesítménnyel, mint a miniszámítógépek.

java dobás kivétel

Negyedik generáció (32 bites mikroprocesszorok)

Több cég is bemutatta a 32 bites mikroprocesszorokat, de a legnépszerűbb a Intel 80386 .

Ötödik generáció (64 bites mikroprocesszorok)

1995-től mostanáig az ötödik generációhoz tartozunk. A 80856 után az Intel egy új processzorral jelentkezett, nevezetesen a Pentium processzorral, majd ezt követte Pentium Pro CPU , amely lehetővé teszi több CPU számára egyetlen rendszerben a többfeldolgozás elérését.

Egyéb továbbfejlesztett 64 bites processzorok Celeron, Dual, Quad, Octa Core processzorok .

egy panda sorozat jellemzői

Táblázat: Fontos Intel mikroprocesszorok

Mikroprocesszor Feltalálás éve Szó hossza Memóriacímzési kapacitás Pins Óra Megjegyzések
4004 1971 4 bites 1 KB 16 750 KHz Első mikroprocesszor
8085 1976 8 bites 64 KB 40 3-6 MHz Népszerű 8 bites mikroprocesszor
8086 1978 16 bites 1 MB 40 5-8 MHz Széles körben használják PC/XT-ben
80286 1982 16 bites 16 MB valós, 4 GB virtuális 68 6-12,5 MHz Széles körben használt PC/AT
80386 1985 32 bites 4 GB valós, 64 TB virtuális 132 14X14 PGA 20-33 MHz MMU-t tartalmaz a chipen
80486 1989 32 bites 4 GB valós, 64 TB virtuális 168 17X17 PGA 25-100 MHz MMU-t, gyorsítótárat és FPU-t, 1,2 millió tranzisztort tartalmaz
Pentium 1993 32 bites 4 GB valós, 32 bites cím, 64 bites adatbusz 237 PGA 60-200 2 ALU-t, 2 gyorsítótárat, FPU-t, 3,3 millió tranzisztort, 3,3 V-ot, 7,5 millió tranzisztort tartalmaz
Pentium Pro ezerkilencszázkilencvenöt 32 bites 64 GB valós, 36 bites címbusz 387 PGA 150-200 MHz Ez egy adatfolyam-feldolgozó. Második szintű gyorsítótárat is tartalmaz, 3,3 V
Pentium II 1997 32 bites - - 233-400 MHz Minden jellemzője: Pentium pro plus MMX technológia, 3,3 V, 7,5 millió tranzisztor
Pentium III 1999 32 bites 64 GB 370 PGA 600-1,3 MHz A Pentium II továbbfejlesztett változata; 70 új SIMD utasítás
Pentium 4 2000 32 bites 64 GB 423 PGA 600-1,3 GHz A Pentium III továbbfejlesztett változata
Itanium 2001 64 bites 64 címsor 423 PGA 733 MHz-1,3 GHz 64 bites EPIC processzor

Ahol,

    PGA- Pin Grid ArrayMMX- Multimédiás bővítményekEPIKUS- Kifejezetten párhuzamos utasítású számítástechnikaSIMD- Egyetlen utasítás több adatMEGY- Aritmetikai és logikai egységMMU- Memóriakezelő egységFPU- Lebegőpontos egység

A mikroprocesszorban használt alapvető kifejezések

Íme egy lista a mikroprocesszorban használt alapvető kifejezésekről:

Utasításkészlet - A mikroprocesszor által megértett parancsok csoportját utasításkészletnek nevezzük. Ez egy interfész a hardver és a szoftver között.

Busz - Adatok, címek vagy vezérlési információk továbbítására szolgáló vezetékek a mikroprocesszor különböző elemeihez. Egy mikroprocesszornak három típusú busza lesz, azaz adatbusz, címbusz és vezérlőbusz.

IPC (Instructions Per Cycle) - Ez annak mértéke, hogy egy CPU hány utasítást képes végrehajtani egyetlen órajelben.

Órajel sebesség - Ez a processzor által másodpercenként végrehajtható műveletek száma. Megahertzben (MHz) vagy gigahertzben (GHz) fejezhető ki. Órajelnek is nevezik.

Sávszélesség - Az egyetlen utasításban feldolgozott bitek számát sávszélességnek nevezzük.

Szó hossza - A processzor által egyszerre feldolgozható bitek számát a processzor szóhosszának nevezzük. A 8 bites mikroprocesszor egyszerre 8 bites adatokat tud feldolgozni. A szóhossz tartománya 4 bittől 64 bitig terjed a mikroszámítógép típusától függően.

str.replace java-ban

Adattípusok - A mikroprocesszor többféle adattípus formátumot támogat, például bináris, ASCII, előjeles és előjel nélküli számokat.


Mikroprocesszor működése

A mikroprocesszor a következő sorrendet követi az utasítás végrehajtásához: Fetch, Decode, majd Execute.

Kezdetben az utasítások sorrendben a számítógép tárolómemóriájában tárolódnak. A mikroprocesszor lekéri ezeket az utasításokat a tárolt területről (memória), majd dekódolja és végrehajtja ezeket az utasításokat, amíg a STOP utasítás teljesül. Ezután az eredményt bináris formában elküldi a kimeneti portra. E folyamatok között a regiszter tárolja az ideiglenes adatokat, az ALU (Aritmetikai és logikai egység) pedig a számítási funkciókat látja el.


A mikroprocesszor jellemzői

    Alacsony költségű- Az integrált áramköri technológiának köszönhetően a mikroprocesszorok nagyon alacsony áron állnak rendelkezésre. Ez csökkenti a számítógépes rendszer költségeit.Magassebesség- A benne lévő technológiának köszönhetően a mikroprocesszor nagyon nagy sebességgel tud dolgozni. Több millió utasítást tud végrehajtani másodpercenként.Kis méret- A mikroprocesszort nagyon kis helyigénnyel gyártják a nagyon nagy léptékű és az ultra nagy léptékű integrációs technológiának köszönhetően. Emiatt a számítógépes rendszer mérete csökken.Sokoldalú- Ugyanaz a chip több alkalmazáshoz is használható, ezért a mikroprocesszorok sokoldalúak.Alacsony energia fogyasztás- A mikroprocesszorok fém-oxid félvezető technológiát használnak, ami kevesebb energiát fogyaszt.Kevesebb hőtermelés- A mikroprocesszorok félvezető technológiát használnak, amely nem bocsát ki sok hőt a vákuumcsöves eszközökhöz képest.Megbízható- Mivel a mikroprocesszorok félvezető technológiát használnak, ezért a meghibásodási arány nagyon kisebb. Ezért nagyon megbízható.Hordozható- Kis méretüknek és alacsony fogyasztásuk miatt a mikroprocesszorok hordozhatóak.