Jednostka centralna komputera (CPU) zbudowana na pojedynczy układ scalony (IC) nazywa się mikroprocesor .
Komputer cyfrowy z jednym mikroprocesorem pełniącym funkcję procesora nazywa się mikrokomputerem.
Jest to programowalne, wielofunkcyjne, sterowane zegarem, oparte na rejestrach urządzenie elektroniczne, które odczytuje instrukcje binarne z urządzenia magazynującego zwanego pamięcią, przyjmuje dane binarne jako dane wejściowe i przetwarza je zgodnie z tymi instrukcjami oraz dostarcza wyniki w postaci wyjściowej.
Mikroprocesor zawiera miliony maleńkich elementów, takich jak tranzystory, rejestry i diody, które współpracują ze sobą.
Schemat blokowy mikrokomputera
Mikroprocesor składa się z jednostki ALU, jednostki sterującej i tablicy rejestrów. Gdzie IŚĆ wykonuje operacje arytmetyczne i logiczne na danych otrzymanych z urządzenia wejściowego lub pamięci. Jednostka sterująca steruje instrukcjami i przepływem danych w komputerze. I, tablica rejestrów składa się z rejestrów oznaczonych literami takimi jak B, C, D, E, H, L i akumulatorem.
Ewolucja mikroprocesorów
Możemy sklasyfikować mikroprocesor według generacji lub według wielkości mikroprocesora:
referencyjne typy danych w Javie
Pierwsza generacja (4-bitowe mikroprocesory)
Mikroprocesory pierwszej generacji zostały wprowadzone w latach 1971-1972 przez firmę Intel Corporation. Zostało nazwane Intela 4004 ponieważ był to procesor 4-bitowy.
Był to procesor w jednym chipie. Może wykonywać proste operacje arytmetyczne i logiczne, takie jak dodawanie, odejmowanie, logiczne OR i logiczne AND.
Miałem jednostkę sterującą zdolną do wykonywania funkcji kontrolnych, takich jak pobieranie instrukcji z pamięci, dekodowanie ich, a następnie generowanie impulsów sterujących w celu ich wykonania.
Druga generacja (8-bitowy mikroprocesor)
Mikroprocesory drugiej generacji zostały ponownie wprowadzone w 1973 roku przez firmę Intel. Był to pierwszy 8-bitowy mikroprocesor, który mógł wykonywać operacje arytmetyczne i logiczne na słowach 8-bitowych. Był to Intel 8008, a kolejną ulepszoną wersją był Intel 8088.
Trzecia generacja (16-bitowy mikroprocesor)
Mikroprocesory trzeciej generacji, wprowadzone w 1978 roku, reprezentowane były przez: Intel 8086, Zilog Z800 i 80286 , które były procesorami 16-bitowymi o wydajności zbliżonej do minikomputerów.
ile jest tam owoców
Czwarta generacja (mikroprocesory 32-bitowe)
Kilka różnych firm wprowadziło 32-bitowe mikroprocesory, ale najpopularniejszym jest Intela 80386 .
Piąta generacja (64-bitowe mikroprocesory)
Od 1995 roku do chwili obecnej jesteśmy w piątym pokoleniu. Po 80856 Intel wypuścił nowy procesor, a mianowicie procesor Pentium Procesor Pentium Pro , co umożliwia wielu procesorom w jednym systemie osiągnięcie wieloprocesorowości.
Inne ulepszone procesory 64-bitowe to Procesory Celeron, Dual, Quad, Octa Core .
Tabela: Ważne mikroprocesory Intel
| Mikroprocesor | Rok wynalazku | Długość słowa | Adresowanie pamięci Pojemność | Kołki | Zegar | Uwagi |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 4004 | 1971 | 4-bitowy | 1KB | 16 | 750 kHz | Pierwszy mikroprocesor |
| 8085 | 1976 | 8 bitowy | 64KB | 40 | 3-6 MHz | Popularny 8-bitowy mikroprocesor |
| 8086 | 1978 | 16-bitowy | 1MB | 40 | 5-8 MHz | Szeroko stosowany w PC/XT |
| 80286 | 1982 | 16-bitowy | 16 MB rzeczywiste, 4 GB wirtualne | 68 | 6-12,5 MHz | Szeroko stosowany w PC/AT |
| 80386 | 1985 | 32-bitowy | 4 GB rzeczywiste, 64 TB wirtualne | 132 14X14 PGA | 20-33 MHz | Zawiera MMU na chipie |
| 80486 | 1989 | 32-bitowy | 4 GB rzeczywiste, 64 TB wirtualne | 168 17X17PGA | 25-100 MHz | Zawiera MMU, pamięć podręczną i FPU, 1,2 miliona tranzystorów |
| Pentium | 1993 | 32-bitowy | 4 GB rzeczywistego, 32-bitowego adresu, 64-bitowej magistrali danych | 237 PGA | 60-200 | Zawiera 2 jednostki ALU, 2 pamięci podręczne, FPU, 3,3 miliona tranzystorów, 3,3 V, 7,5 miliona tranzystorów |
| Pentium Pro | 1995 | 32-bitowy | 64 GB prawdziwej, 36-bitowej magistrali adresowej | 387 PGA | 150-200 MHz | Jest to procesor przepływu danych. Zawiera także pamięć podręczną drugiego poziomu, 3,3 V |
| Pentium II | 1997 | 32-bitowy | - | - | 233-400 MHz | Wszystkie wyposażone w Pentium pro plus technologię MMX, 3,3 V, 7,5 miliona tranzystorów |
| Pentium III | 1999 | 32-bitowy | 64 GB | 370 PGA | 600-1,3 MHz | Ulepszona wersja Pentium II; 70 nowych instrukcji SIMD |
| Pentium 4 | 2000 | 32-bitowy | 64 GB | 423 PGA | 600-1,3 GHz | Ulepszona wersja Pentium III |
| Itanium | 2001 | 64-bitowy | 64 linie adresowe | 423 PGA | 733 MHz-1,3 GHz | 64-bitowy procesor EPIC |
Gdzie,
Podstawowe terminy stosowane w mikroprocesorze
Oto lista niektórych podstawowych terminów używanych w mikroprocesorze:
dziedziczenie Javy
Zestaw instrukcji - Grupa poleceń, które mikroprocesor może zrozumieć, nazywa się zestawem instrukcji. Jest to interfejs pomiędzy sprzętem i oprogramowaniem.
Autobus - Zestaw przewodów przeznaczonych do przesyłania danych, adresów lub informacji sterujących do różnych elementów mikroprocesora. Mikroprocesor będzie miał trzy typy szyn, tj. szynę danych, szynę adresową i szynę sterującą.
IPC (instrukcje na cykl) - Jest to miara liczby instrukcji, które procesor jest w stanie wykonać w ciągu jednego zegara.
Szybkośc zegara - Jest to liczba operacji na sekundę, które procesor może wykonać. Można go wyrazić w megahercach (MHz) lub gigahercach (GHz). Nazywa się to również częstotliwością zegara.
Przepustowość łącza - Liczba bitów przetwarzanych w pojedynczej instrukcji nazywana jest przepustowością.
Długość słowa - Liczba bitów, które procesor może jednocześnie przetworzyć, nazywana jest długością słowa procesora. 8-bitowy mikroprocesor może przetwarzać jednocześnie 8-bitowe dane. Zakres długości słowa wynosi od 4 bitów do 64 bitów, w zależności od typu mikrokomputera.
Typy danych - Mikroprocesor obsługuje wiele formatów danych, takich jak binarne, ASCII, liczby ze znakiem i bez znaku.
Działanie mikroprocesora
Mikroprocesor wykonuje instrukcję w następującej kolejności: Fetch, Decode, a następnie Execute.
jak wykonać skrypt
Początkowo instrukcje są przechowywane w pamięci komputera w kolejności sekwencyjnej. Mikroprocesor pobiera te instrukcje z przechowywanego obszaru (pamięci), następnie je dekoduje i wykonuje je aż do spełnienia instrukcji STOP. Następnie wysyła wynik w postaci binarnej do portu wyjściowego. Pomiędzy tymi procesami rejestr przechowuje dane tymczasowe, a jednostka ALU (jednostka arytmetyczna i logiczna) wykonuje funkcje obliczeniowe.