Централният процесор на компютъра (CPU), изграден върху a единична интегрална схема (IC) се нарича a микропроцесор .
Цифров компютър с един микропроцесор, който действа като централен процесор, се нарича микрокомпютър.
Това е програмируемо, многофункционално, управлявано от часовник, базирано на регистър електронно устройство, което чете двоични инструкции от устройство за съхранение, наречено памет, приема двоични данни като вход и обработва данни според тези инструкции и предоставя резултати като изход.
Микропроцесорът съдържа милиони малки компоненти като транзистори, регистри и диоди, които работят заедно.
Блокова схема на микрокомпютър
Микропроцесорът се състои от ALU, контролен блок и регистров масив. Където ОТИВАМ извършва аритметични и логически операции върху данните, получени от входно устройство или памет. Блокът за управление контролира инструкциите и потока от данни в компютъра. И, регистър масив се състои от регистри, идентифицирани с букви като B, C, D, E, H, L и акумулатор.
Еволюция на микропроцесорите
Можем да категоризираме микропроцесора според поколенията или според размера на микропроцесора:
Шрея Гошал
Първо поколение (4-битови микропроцесори)
Първото поколение микропроцесори бяха представени през 1971-1972 г. от Intel Corporation. Беше кръстен Intel 4004 тъй като беше 4-битов процесор.
Това беше процесор на един чип. Може да изпълнява прости аритметични и логически операции като събиране, изваждане, булево ИЛИ и булево И.
Имах контролен блок, способен да изпълнява контролни функции като извличане на инструкция от паметта за съхранение, декодирането й и след това генериране на контролни импулси, за да я изпълни.
Второ поколение (8-битов микропроцесор)
Микропроцесорите от второ поколение бяха представени през 1973 г. отново от Intel. Това беше първият 8-битов микропроцесор, който можеше да извършва аритметични и логически операции върху 8-битови думи. Това беше Intel 8008, а друга подобрена версия беше Intel 8088.
Трето поколение (16-битов микропроцесор)
Микропроцесорите от трето поколение, представени през 1978 г., бяха представени от 8086 на Intel, Zilog Z800 и 80286 , които бяха 16-битови процесори с производителност като миникомпютри.
низ java indexof
Четвърто поколение (32-битови микропроцесори)
Няколко различни компании представиха 32-битовите микропроцесори, но най-популярният е Intel 80386 .
Пето поколение (64-битови микропроцесори)
От 1995 г. до сега сме пето поколение. След 80856 Intel излезе с нов процесор, а именно процесор Pentium, последван от него Процесор Pentium Pro , което позволява на множество процесори в една система да постигнат многопроцесорност.
Други подобрени 64-битови процесори са Процесори Celeron, Dual, Quad, Octa Core .
Таблица: Важни микропроцесори на Intel
| Микропроцесор | Година на изобретението | Дължина на думата | Капацитет за адресиране на паметта | Карфици | Часовник | Забележки |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 4004 | 1971 г | 4-битов | 1 KB | 16 | 750 KHz | Първият микропроцесор |
| 8085 | 1976 г | 8-битов | 64 KB | 40 | 3-6 MHz | Популярен 8-битов микропроцесор |
| 8086 | 1978 г | 16-битов | 1MB | 40 | 5-8 MHz | Широко използван в PC/XT |
| 80286 | 1982 г | 16-битов | 16 MB реални, 4 GB виртуални | 68 | 6-12,5 MHz | Широко използван в PC/AT |
| 80386 | 1985 г | 32-битов | 4GB реални, 64TB виртуални | 132 14X14 PGA | 20-33 MHz | Съдържа MMU на чип |
| 80486 | 1989 г | 32-битов | 4GB реални, 64TB виртуални | 168 17X17 PGA | 25-100 MHz | Съдържа MMU, кеш и FPU, 1,2 милиона транзистора |
| Pentium | 1993 г | 32-битов | 4GB реален, 32-битов адрес, 64-битова шина за данни | 237 PGA | 60-200 | Съдържа 2 ALU, 2 кеша, FPU, 3,3 милиона транзистора, 3,3 V, 7,5 милиона транзистора |
| Pentium Pro | хиляда деветстотин деветдесет и пет | 32-битов | 64GB истинска, 36-битова адресна шина | 387 PGA | 150-200 MHz | Това е процесор за поток от данни. Той също така съдържа кеш от второ ниво, 3,3 V |
| Pentium II | 1997 г | 32-битов | - | - | 233-400 MHz | Всички характеристики Pentium pro плюс MMX технология, 3,3 V, 7,5 милиона транзистора |
| Pentium III | 1999 г | 32-битов | 64GB | 370 PGA | 600-1,3 MHz | Подобрена версия на Pentium II; 70 нови SIMD инструкции |
| Pentium 4 | 2000 г | 32-битов | 64GB | 423 PGA | 600-1,3 GHz | Подобрена версия на Pentium III |
| Итаний | 2001 г | 64-битов | 64 адресни линии | 423 PGA | 733 MHz-1,3 GHz | 64-битов EPIC процесор |
Където,
Основни термини, използвани в микропроцесора
Ето списък на някои основни термини, използвани в микропроцесора:
сим картата е поставена, но няма услуга android
Комплект инструкции - Групата от команди, които микропроцесорът може да разбере, се нарича набор от инструкции. Това е интерфейс между хардуер и софтуер.
автобус - Набор от проводници, предназначени за предаване на данни, адрес или контролна информация към различни елементи в микропроцесор. Микропроцесорът ще има три типа шини, т.е. шина за данни, шина за адреси и шина за управление.
IPC (инструкции за цикъл) - Това е мярка за това колко инструкции един процесор може да изпълни за един такт.
Тактова честота - Това е броят операции в секунда, които процесорът може да извърши. Може да се изрази в мегахерци (MHz) или гигахерци (GHz). Нарича се също тактова честота.
Честотна лента - Броят битове, обработени в една инструкция, се нарича честотна лента.
Дължина на думата - Броят битове, които процесорът може да обработва наведнъж, се нарича дължина на думата на процесора. 8-битовият микропроцесор може да обработва 8-битови данни наведнъж. Обхватът на дължината на думата е от 4 бита до 64 бита в зависимост от типа на микрокомпютъра.
Типове данни - Микропроцесорът поддържа множество формати на типове данни като двоични, ASCII, числа със знак и без знак.
Работа на микропроцесора
Микропроцесорът следва последователност за изпълнение на инструкцията: Извличане, Декодиране и след това Изпълнение.
интерфейс срещу абстрактен клас
Първоначално инструкциите се съхраняват в паметта за съхранение на компютъра в последователен ред. Микропроцесорът извлича тези инструкции от съхранената област (памет), след което ги декодира и изпълнява тези инструкции, докато се изпълни инструкцията STOP. След това изпраща резултата в двоична форма към изходния порт. Между тези процеси регистърът съхранява временните данни, а ALU (аритметична и логическа единица) изпълнява изчислителните функции.