logo

Шта је микропроцесор?

Централна процесорска јединица рачунара (ЦПУ) изграђена на а једно интегрисано коло (ИЦ) се зове а микропроцесор .

Дигитални рачунар са једним микропроцесором који делује као ЦПУ назива се микрорачунар.

То је програмабилни, вишенаменски електронски уређај заснован на такту, заснован на регистру, који чита бинарне инструкције са уређаја за складиштење који се зове меморија, прихвата бинарне податке као улаз и обрађује податке у складу са тим упутствима и даје резултате као излаз.

Микропроцесор садржи милионе сићушних компоненти као што су транзистори, регистри и диоде које раде заједно.

Блок дијаграм микрорачунара

Увод у микропроцесор

Микропроцесор се састоји од АЛУ, контролне јединице и низа регистара. Где ГО врши аритметичке и логичке операције над подацима примљеним са улазног уређаја или меморије. Контролна јединица контролише упутства и ток података унутар рачунара. И, регистарски низ састоји се од регистара идентификованих словима попут Б, Ц, Д, Е, Х, Л и акумулатора.


Еволуција микропроцесора

Микропроцесор можемо категоризовати према генерацијама или према величини микропроцесора:

фор петље јава

Прва генерација (4-битни микропроцесори)

Прву генерацију микропроцесора представила је Интел Цорпоратион 1971-1972. Именован је Интел 4004 пошто је то био 4-битни процесор.

Био је то процесор на једном чипу. Могао би да изводи једноставне аритметичке и логичке операције као што су сабирање, одузимање, логички ОР и логички И.

Имао сам контролну јединицу способну да обавља контролне функције попут преузимања инструкције из меморијске меморије, декодирања, а затим генерисања контролних импулса да би се извршила.

Друга генерација (8-битни микропроцесор)

Друга генерација микропроцесора је поново представљена 1973. од стране Интела. Био је то први 8-битни микропроцесор који је могао да изводи аритметичке и логичке операције над 8-битним речима. Био је то Интел 8008, а друга побољшана верзија је био Интел 8088.

Трећа генерација (16-битни микропроцесор)

Микропроцесоре треће генерације, представљене 1978. године, представљали су Интелов 8086, Зилог З800 и 80286 , који су били 16-битни процесори са перформансама попут миних рачунара.

тестирање компатибилности

Четврта генерација (32-битни микропроцесори)

Неколико различитих компанија представило је 32-битне микропроцесоре, али најпопуларнији је Интел 80386 .

Пета генерација (64-битни микропроцесори)

Од 1995. до сада смо у петој генерацији. После 80856, Интел је изашао са новим процесором, односно Пентиум процесором који је следио Пентиум Про ЦПУ , који омогућава да више ЦПУ-а у једном систему постигне вишепроцесирање.

Остали побољшани 64-битни процесори су Целерон, Дуал, Куад, Оцта Цоре процесори .

писпарк

Табела: Важни Интел микропроцесори

Микропроцесор Година проналаска Дужина речи Капацитет адресирања меморије Пинс Сат Примедбе
4004 1971. године 4-бит 1 КБ 16 750 КХз Први микропроцесор
8085 1976 8-битни 64 КБ 40 3-6 МХз Популарни 8-битни микропроцесор
8086 1978 16-битни 1МБ 40 5-8 МХз Широко се користи у ПЦ/КСТ-у
80286 1982 16-битни 16МБ реално, 4 ГБ виртуелно 68 6-12,5 МХз Широко се користи у ПЦ/АТ
80386 1985 32-битни 4ГБ реално, 64ТБ виртуелно 132 14Кс14 ПГА 20-33 МХз Садржи ММУ на чипу
80486 1989 32-битни 4ГБ реално, 64ТБ виртуелно 168 17Кс17 ПГА 25-100 МХз Садржи ММУ, кеш меморију и ФПУ, 1,2 милиона транзистора
Пентиум 1993 32-битни 4ГБ стварне, 32-битне адресе, 64-битне магистрале података 237 ПГА 60-200 Садржи 2 АЛУ, 2 кеш меморије, ФПУ, 3,3 милиона транзистора, 3,3 В, 7,5 милиона транзистора
Пентиум Про деветнаест деведесет пет 32-битни 64ГБ стварне, 36-битне адресне магистрале 387 ПГА 150-200 МХз То је процесор протока података. Такође садржи кеш меморију другог нивоа, 3,3 В
Пентиум ИИ 1997 32-битни - - 233-400 МХз Све карактеристике Пентиум про плус ММКС технологија, 3,3 В, 7,5 милиона транзистора
Пентиум ИИИ 1999 32-битни 64ГБ 370 ПГА 600-1,3 МХз Побољшана верзија Пентиума ИИ; 70 нових СИМД инструкција
Пентиум 4 2000 32-битни 64ГБ 423 ПГА 600-1,3 ГХз Побољшана верзија Пентиума ИИИ
Итаниум 2001 64-битни 64 адресне линије 423 ПГА 733 МХз-1,3 ГХз 64-битни ЕПИЦ процесор

Где,

    ПГА- Пин Грид АрраиММКС- Мултимедијалне екстензијеЕПИЦ- Експлицитно паралелно рачунање инструкцијаСИМД- Једна инструкција Више податакаГО- Аритметичко-логичка јединицаММУ- Јединица за управљање меморијомФПУ- Јединица са плутајућим зарезом

Основни термини који се користе у микропроцесору

Ево листе неких основних појмова који се користе у микропроцесору:

Упутства - Група команди коју микропроцесор може да разуме назива се скуп инструкција. То је интерфејс између хардвера и софтвера.

Аутобус - Скуп проводника намењен за пренос података, адреса или контролних информација до различитих елемената у микропроцесору. Микропроцесор ће имати три типа магистрала, односно магистралу података, адресну магистралу и контролну магистралу.

ИПЦ (упутства по циклусу) - То је мера колико инструкција је ЦПУ способан да изврши у једном такту.

Такт - То је број операција у секунди које процесор може да изврши. Може се изразити у мегахерцима (МХз) или гигахерцима (ГХз). Такође се назива и брзина такта.

Проток - Број битова обрађених у једној инструкцији назива се Бандвидтх.

Дужина речи - Број битова које процесор може да обради у једном тренутку назива се дужина речи процесора. 8-битни микропроцесор може истовремено да обрађује 8-битне податке. Опсег дужине речи је од 4 бита до 64 бита у зависности од типа микрорачунара.

Срее Раманујан

Типови података - Микропроцесор подржава више формата података као што су бинарни, АСЦИИ, бројеви са потписом и без предзнака.


Рад микропроцесора

Микропроцесор следи секвенцу да би извршио инструкцију: дохвати, декодирај, а затим изврши.

У почетку се инструкције чувају у меморији рачунара по редоследу. Микропроцесор преузима те инструкције из ускладиштене области (меморије), затим их декодира и извршава те инструкције док се не испуни инструкција СТОП. Затим шаље резултат у бинарном облику на излазни порт. Између ових процеса, регистар чува привремене податке, а АЛУ (аритметичка и логичка јединица) обавља рачунарске функције.


Карактеристике микропроцесора

    Лов Цост- Захваљујући технологији интегрисаних кола, микропроцесори су доступни по веома ниској цени. То ће смањити трошкове рачунарског система.Брзи- Због технологије укључене у то, микропроцесор може да ради веома великом брзином. Може да изврши милионе инструкција у секунди.Мала величина- Микропроцесор се производи у веома малом отиску због веома велике и ултра велике интеграцијске технологије. Због тога се смањује величина рачунарског система.Свестран- Исти чип се може користити за неколико апликација, стога су микропроцесори разноврсни.Ниска потрошња енергије- Микропроцесори користе полупроводничку технологију метал-оксида, која троши мање енергије.Мање производње топлоте- Микропроцесори користе полупроводничку технологију која неће емитовати много топлоте у поређењу са уређајима са вакумским цевима.Поуздан- Пошто микропроцесори користе полупроводничку технологију, стога је и стопа отказа веома мања. Због тога је веома поуздан.Преносив- Због мале величине и мале потрошње енергије микропроцесори су преносиви.