Mikroprotsessor pole muud kui protsessor ja see on arvuti oluline komponent. See on ränikiip, mis sisaldab miljoneid transistore ja muud elektroonilised osad mis töötleb miljoneid juhiseid sekundis. A Mikroprotsessor on mitmekülgne kiip , mis on ühendatud mälu ja eriotstarbeliste kiipidega ning on tarkvara eelprogrammeeritud. See aktsepteerib digitaalseid andmeid i / p-na ja töötleb neid vastavalt mällu salvestatud juhistele. Mikroprotsessoril on palju funktsioone, nagu andmete salvestamise funktsioonid, interaktsioon paljude teiste seadmetega ja muud ajaga seotud funktsioonid. Kuid peamine ülesanne on andmete saatmine ja vastuvõtmine, et arvuti toimiks hästi. Selles artiklis käsitletakse tüüpe ja mikroprotsessori evolutsioon . Palun järgige seda linki Mikroprotsessori ajalugu ja mikroprotsessori genereerimine
Mikroprotsessori areng
Mikroprotsessor on muutunud paljude vidinate olulisemaks osaks. Mikroprotsessorite areng jagunes viieks põlvkonnaks, nagu esimene, teine, kolmas, neljas ja viies põlvkond ning nende põlvkondade omadusi käsitletakse allpool.
Mikroprotsessor
Esimese põlvkonna mikroprotsessorid
Esimese põlvkonna mikroprotsessorid võeti kasutusele aastatel 1971-1972. Nende mikroprotsessorite juhiseid töödeldi järjestikku, nad tõid käsu, dekodeerisid ja seejärel täitsid selle. Kui mikroprotsessori käsk on lõpetatud, värskendab mikroprotsessor käskude osutit ja hankis järgmise käsu, sooritades selle järjestikuse toimingu iga käsu jaoks kordamööda.
Teise põlvkonna mikroprotsessorid
1970. aastal oli teise põlvkonna mikroprotsessorite integraallülitusel saadaval väike arv transistore. Teise põlvkonna mikroprotsessorite näideteks on 16-bitine aritmeetiline 7 torujuhtmega käsutöötlus, MC68000 Motorola mikroprotsessor. Need protsessorid on kasutusele võetud aastal 1979 ja Intel 8080 protsessor on mikroprotsessori teine näide . Mikroprotsessori teine põlvkond määratletakse kattuvate tõmmiste, dekodeerimise ja toimingute abil. Esimese põlvkonna töötlemisel täitmisüksuses dekodeeritakse teine käsk ja tõmmatakse kolmas käsk.
Esimese põlvkonna mikroprotsessori ja teise põlvkonna mikroprotsessorite erinevus seisnes kiibide valmistamisel peamiselt uute pooljuhttehnoloogiate kasutamises. Selle tehnoloogia tulemus viis juhendamise, kiiruse, teostuse ja kiibi tiheduse viiekordset suurenemist.
Kolmanda põlvkonna mikroprotsessorid
Kolmanda põlvkonna mikroprotsessorid võeti kasutusele aastal 1978, mida tähistavad Inteli 8086 ja Zilog Z8000. Need olid 16-bitised protsessorid, mille jõudlus oli nagu miniarvutitel. Seda tüüpi mikroprotsessorid erinesid eelmistest mikroprotsessorite põlvkondadest selle poolest, et kõik peamised tööjaama töösturid hakkasid arendama oma ISC-põhiseid mikroprotsessorite arhitektuure.
Neljanda põlvkonna mikroprotsessorid
Kuna paljud tööstusharud muutuvad kommertslikest mikroprotsessoritest maja kujundustes, sisenevad neljanda põlvkonna mikroprotsessorid silmapaistva disainiga ja miljon transistorit. Esirinnas olevad mikroprotsessorid nagu Motorola 88100 ja Inteli 80960CA võivad kellatsükli kohta välja anda ja pensionile jätta rohkem kui ühe juhise.
Viienda põlvkonna mikroprotsessorid
Viienda põlvkonna mikroprotsessorites töötati lahutatud superskalari töötlemine ja nende disain ületas peagi 10 miljonit transistorit. Viiendas põlvkonnas on arvutid madala marginaaliga ja suure mahuga ettevõte, mille vallutab üks mikroprotsessor.
23. detsembril 1947 leiutati Belli laboris transistor, integreeritud vooluahela leiutas aga 1958. aastal J Kilby Texas Instrumentsis. Niisiis, Intel või INTegrated ELectronics on leiutanud esimese mikroprotsessori.
Mikroprotsessori areng
4-bitine mikroprotsessor
INTEL 4004/4040 leiutasid 1971. aastal Stanley Mazor ja Ted Hoff. Selle mikroprotsessori taktsagedus on 740 KHz. Selles mikroprotsessoris kasutatavate transistoride arv on 2300 ja juhendamine sekundis on 60K. Selle mikroprotsessori tihvtide arv on 16.
8-bitine mikroprotsessor
- 8008 protsessor leiutati aastal 1972. Selle mikroprotsessori taktsagedus on 500 KHz ja juhendamine sekundis on 50K
- Mikroprotsessor 8080 leiutati aastal 1974. Taktsagedus on 2 MHz. Kasutatavate transistoride arv on 60 k ja juhendamine sekundis on kümme korda kiirem, võrreldes 8008 protsessoriga.
- Mikroprotsessor 8085 leiutati aastal 1976. Taktsagedus on 3 MHz. Kasutatavate transistoride arv on 6500 ja juhendamine sekundis on 769230. Selle mikroprotsessori tihvtide arv on 40
16-bitine mikroprotsessor
- Mikroprotsessor 8086 leiutati aastal 1978. Taktsagedus on 4,77, 8 ja 10 MHz. Kasutatavate transistoride arv on 29000 ja juhendamine sekundis on 2,5 miljonit. Selle mikroprotsessori tihvtide arv on 40
- 8088 mikroprotsessor leiutati aastal 1979 ja juhendamine sekundis on 2,5 miljonit
- Mikroprotsessorid nagu 80186 või 80188 leiutati aastal 1982. Taktsagedus on 6 MHz
- Mikroprotsessor 80286 leiutati aastal 1982. Taktsagedus on 8 MHz. Kasutatavate transistoride arv on 134000 ja juhendamine sekundis on 4 miljonit. Selle mikroprotsessori tihvtide arv on 68
32-bitine mikroprotsessor
- Mikroprotsessor Intel 80386 leiutati aastal 1986. Taktsagedus on 16 MHz kuni 33 MHz. Kasutatavate transistoride arv on 275000. Selle mikroprotsessori tihvtide arv on 132 14X14 PGA
- Mikroprotsessor Intel 80486 leiutati 1986. aastal. Taktsagedus on 16 MHz kuni 100 MHz. Kasutatavate transistoride arv on 1,2 miljonit transistorit ja käsk sekundis on 8 KB vahemälu. Selle mikroprotsessori tihvtide arv on 168 17X17 PGA (Pin Grid Array)
- Mikroprotsessor PENTIUM leiutati 1993. aastal. Taktsagedus on 66 MHz ja käsk sekundis on 8-bitine vahemälu 8-bitiste andmete jaoks. Selle mikroprotsessori tihvtide arv on 237 PGA
64-bitine mikroprotsessor
- INTEL core 2 mikroprotsessor leiutati 2006. aastal. Taktsagedus on 1,2 GHz kuni 3 GHz. Kasutatavate transistoride arv on 291 miljonit ja käsk sekundis on 64 KB L1 vahemälu iga tuuma kohta 4 MB L2 vahemälu.
- Mikroprotsessorid i3, i5, i7 leiutati aastatel 2007, 2009, 2010 2. Taktsagedus on 2 GHz kuni 3,3 GHz, 2,4 GHz kuni 3,6 GHz ja 2,93 GHz kuni 3,33 GHz.
Mikroprotsessori areng erinevates rakendustes
Järgmisi vidinaid rakendati erinevate mikroprotsessorite abil. Nii käsitletakse allpool mikroprotsessori arengut erinevates rakendustes.
Ärikalkulaator
Aastal 1971 leiutati ärikalkulaator nagu Unicom 141P. See oli juhtivatest mikroprotsessorit sisaldavatest vidinatest väljas.
Kommodoor PET
Aastal 1971 see PET rakendati ja on enamasti tunnustatud peamise kõik-ühes koduarvutina.
Pesumasin
1977. aastal käivitati pesumasinad, mida juhiti juhtivate mikrokiipide abil.
Arkaadimaania
1980. aastal käivitati Arcade Maina. Namco lõi Pac-Mani Ameerika Ühendriikide rajal ja süttis uudse trendi.
Osborne 1 sülearvuti
1981. aastal lansseeriti Osborne 1 sülearvuti, kasutades viit ekraani kaaluga 10,7 kg. Enamiku kaasaegsete sülearvutite jaoks on see suurepärane vanaisa.
Nintendo NES
1986. aastal värskendasid konsoolid mänguäri nagu Nintendo Entertainment System.
Arvutamine demokratiseeritud
Aastal 1991 plahvatas personaalse ja äriarvutuste leiutis läbi paljude lauaarvutite sülearvutite ja vahelehtede.
Mp3 mängija
1997. aastal käivitati muusikapleier, et nautida muusikat kaasaegsel viisil
BlackBerry
Nutitelefoni mäss suurenes RIM-i Blackberry 850 turule toomisega. Esimene BB oli kättesaadav 1999. aastal.
Apple iPod
Aastal 2001 lansseeriti esimene iPod, mis pakkus MP3-muusikale ülesseadmise väljavaateid uut valikut seatud lugusid.
Microsofti Windowsi tahvelarvuti
2002. aastal juurutati Microsoft Windowsi tahvelarvuti, ettevõtted kasutasid neid vahelehti kasulikumate tööde jaoks.
Netbook
Aastal 2008 käivitati Netbooks nii väikeste kui ka kergete seadmetega lihtsate tööde tegemiseks, meedia ja Interneti-sisu nautimiseks.
Apple iPod
2010. aastal jõudsid vahekaardid kliendi peavoolu iPodi väljaandmise kaudu.
Digitaalne allkiri
2011. aastal leiutati Digital Signage, mis oli esimene mikroprotsessori tohutult uutest kasutusvõimalustest. Akadeemilised Interneti-ühendusega seadmed loodi igapäevaelus alates kaubandusest ja jaekaubandusest kuni põllumajanduse ja autodeni.
Ultrabook
2011. aastal võeti kasutusele Ultrabook. Arvuti arendamine võtab ekstra hiiglasliku sammu nagu moodsad, suure jõudlusega arvutikogemusega Ultrabooki seadmed.
Mikroprotsessori tüübid
Mikroprotsessorid liigitatakse viide tüüpi, nimelt: CISC-komplekssed juhiste komplekti mikroprotsessorid, RISC-vähendatud juhiste komplekti mikroprotsessorid , ASIC - rakendusspetsiifiline integraallülitus, superskalaarsed protsessorid, DSP digitaalsete signaalide mikroprotsessorid.
Erinevat tüüpi mikroprotsessorid
Komplekssed juhised Mikroprotsessorid
Komplekssete juhiste komplekti mikroprotsessorite lühiajaline tähtaeg on CISM ja nad klassifitseerivad mikroprotsessori, milles saab korraldusi teha koos muude madalama tasemega toimingutega. Seda tüüpi protsessorid täidavad erinevaid ülesandeid, nagu andmete allalaadimine, üleslaadimine, mälukaardile tagasikutsumine ja mälukaardilt andmete tagasikutsumine. Peale nende ülesannete teeb see ühe käsklusega ka keerulisi matemaatilisi arvutusi.
Vähendatud juhiste komplekti mikroprotsessor
Vähendatud juhiste komplekti mikroprotsessori lühiajaline tähtaeg on RISC. Seda tüüpi protsessorid valmistatakse vastavalt funktsioonile, milles mikroprotsessor saab konkreetseid käsklusi läbi viia väikseid asju. Nii täidavad need protsessorid rohkem käske kiiremini.
Superskalaarsed mikroprotsessorid
Superskalari protsessor faksib protsessoril olevat riistvara korraga erinevate ülesannete täitmiseks. Neid protsessoreid saab kasutada ALU-de või kordistajate jaoks. Neil on erinevad operatiivüksused ja need protsessorid saavad täita rohkem kui ühte käsklust, edastades protsessori sees olevatele täiendavatele operatiivüksustele pidevalt mitu käsku.
Rakenduspõhine integreeritud vooluahel
Lühiajaline Rakenduspõhine integraallülituse protsessor on ASIC. Neid protsessoreid kasutatakse konkreetsetel eesmärkidel, mis hõlmavad mootorsõidukite heitgaaside kontrolli või personaalse digitaalse assistendi arvutit. Seda tüüpi protsessorid on valmistatud nõuetekohase spetsifikatsiooniga, kuid peale nende saab neid valmistada ka riiulilt eemaldatud hammasratastega.
Digitaalsignaali multiprotsessorid
Digitaalseid signaaliprotsessoreid nimetatakse ka DSP-deks. Neid protsessoreid kasutatakse videote kodeerimiseks ja dekodeerimiseks või D / A (digitaalsest analoogiks) ja A / D ( analoog digitaalsele ). Neil on vaja mikroprotsessorit, mis oleks matemaatiliste arvutuste põhjal suurepärane. Selle protsessori kiipe kasutatakse RADARis, kodukinodes, SONARis, heliseadmetes, teleritel ja mobiiltelefonides.
Paljud ettevõtted nagu Intel, Motorola, DEC (Digital Equipment Corporation), TI (Texas Instruments) on seotud paljude mikroprotsessoritega, näiteks 8085 mikroprotsessoriga, ASIC, CISM, RISC, DSP ja 8086 mikroprotsessoriga, nagu Intel
Funktsioonid
Peamine mikroprotsessori omadused sisaldama järgmist.
Kaasaskantav
Mikroprotsessorid on kaasaskantavad nii suuruse kui ka väiksema energiatarbimise tõttu.
Odav
Mikroprotsessorid on IC-tehnoloogia tõttu saadaval odavamalt. Nii et see tehnoloogia vähendab arvutisüsteemi hinda.
Mitmekülgne
Mikroprotsessor on mitmekülgne, nii et seda saab kasutada erinevate rakenduste jaoks
Usaldusväärne
Mikroprotsessorid on usaldusväärsed, seega on rikke kiirus pooljuhttehnoloogia tõttu väiksem.
Väike suurus
Mikroprotsessorite valmistamine võib toimuda väga väheses ruumis tänu sellistele tehnoloogiatele nagu VLSI ja ULSI. Nii vähendatakse arvutisüsteemi suurust.
Suur kiirus
Mikroprotsessorid töötavad kasutatava tehnoloogia tõttu väga kiiresti, nii et see täidab iga sekundi kohta mitmeid juhiseid.
Väike energiatarbimine
Mikroprotsessorid kasutavad MOS-tehnoloogia tõttu väikest energiat
Madal kuumus
Mikroprotsessorid ei suuda vaakumtoruseadmetega võrreldes tohutult soojust tekitada, kuna need kasutavad pooljuhttehnoloogiat.
Põhitingimused
The põhiterminid, mida kasutatakse peamiselt mikroprotsessorites käsitletakse allpool.
Juhiste komplekt
Käskude komplekti saab määratleda kui mikroprotsessori poolt mõistetud käskude kogumit. See on serv nii tarkvara kui ka riistvara vahel.
Buss
Andmete edastamiseks kasutatavad juhid juhivad muidu mikroprotsessori erinevate elementide teavet. See sisaldab kolme tüüpi siine, nimelt andmesiin, juhtimis- ja aadressibuss
IPC
IPC tähistab juhiseid tsükli kohta. See on arvutus selle kohta, mitu käsku suudab protsessor ühe kella jooksul täita.
Kella kiirus
Kui ei. iga sekundi jooksul toiminguid võib protsessor teha kui taktsagedust. CLK kiirust saab väljendada MHz-des (megahertsides), muidu GHz-des (gigahertsides). Selle alternatiivne nimi on kellamäär.
Ribalaius
Ribalaiuse lühiajaline tähis on BW ja seda saab määratleda kui ei. bitti, mida saab töödelda ühe käsu raames.
Sõna pikkus
Sõna pikkus pole midagi muud, kui ei. bitti saab protsessor korraga töödelda. Näiteks kasutatakse 8-bitist mikroprotsessorit korraga 8-bitiste andmete töötlemiseks. Protsessori sõnapikkuse vahemik jääb vahemikku 4–64 bitti, lähtudes mikroarvuti tüübist.
Andmetüübid
Mikroprotsessor toetab peamiselt mitut andmetüübi kujundust, näiteks ASCII, binaarseid, signeeritud ja allkirjastamata numbreid.
Mikroprotsessorite eelised ja puudused
Mikroprotsessorite eelised on
- Töötlemiskiirus on suur
- Intelligentsus on süsteemidesse viidud
- Paindlik.
- Kompaktne suurus.
- Lihtne hooldada
- Kompleksne matemaatika
Mõned mikroprotsessori puudused on see, et see võib ülekuumeneda ja mikroprotsessori piirangud seavad andmete suurusele.
Mikroprotsessorite rakendused hõlmavad peamiselt kodumasinate kontrollereid, traadita side seadmed, kontoriväljaanded ja automaatika, elektroonilised tarbekaubad, kalkulaatorid, raamatupidamissüsteem, videomängud, tööstuslikud kontrollerid ja andmekogumissüsteemid
Seega on see kõik mikroprotsessori tüüpide ja evolutsiooni kohta. Väikese võimsusega, odava, väikese kaalu ja arvutusvõimega mikroprotsessori kättesaadavus muudab selle kasulikuks erinevates rakendustes. Tänapäeval kasutatakse automaatse testimise tootes mikroprotsessoril põhinevaid süsteeme, liiklussignaalide juhtimissüsteemid , juhised, mootori kiiruse reguleerimine s jne. Lisaks on kahtlusi mikroprotsessorite artiklite või elektroonilised ja elektrilised projektid , palun anna oma kommentaarid kommentaaride lahtrisse. Siin on teile küsimus, millist korstnat kasutatakse mikroprotsessoris 8085?
Ära jäta vahele: teadke erinevus mikroprotsessori ja mikrokontrolleri vahel .
Foto autorid:
- Mikroprotsessori areng bhs4
