Kas ir mikroprocesors: paaudzes un to veidi

Pirmais Mikroprocesors tāpat kā Intel 4004 izgudroja Teds Hofs, Masatoši Šima, Federiko Faggins un Stenlijs Mazors. Šo procesoru izmērs ir 8 bitu procesori (tie vienlaikus lasa vai raksta tikai 1 baitu), 16 biti (vienlaikus lasīja vai rakstīja tikai 2 baitus), 32 biti (vienlaikus lasīja vai rakstīja tikai 4 baitus) un 64 biti ( tajā vienlaikus tiek lasīts vai rakstīts vienīgais baits). Tas veic visas darbības vai funkcijas ir atkarīgas no programmas, kuru programmētājs ir uzrakstījis montāžas valodā, un tās kalpošanas laiks pārsniedz 3000 stundas. Gandrīz visos mājsaimniecības elektroniskajos izstrādājumos ir mikroprocesors, daži piemēri ir veļas mazgājamās mašīnas, ledusskapji, geizeri, trauksmes sistēmas, mikroviļņu krāsns, klēpjdatori utt.

Kas ir mikroprocesors?

Mikroprocesoru galvenokārt izmanto iegultās vadības lietojumprogrammas piemēram, mājsaimniecības lietojumiem, automašīnām un datoru perifērijas ierīcēm. Tā ir integrēta elektroniskā shēma kas kontrolē visas datora vai citu digitālo ierīču centrālā procesora vai centrālā procesora funkcijas. Visu centrālā procesora funkciju kontrolē viena integrētā shēma, kas bināros datus pieņem kā ievades datus un apstrādā šos datus saskaņā ar dotajām instrukcijām, pēc tam ģenerē izvadi. Šis procesors satur miljoniem sīku komponentu, piemēram, tranzistori , reģistri un diodes. Šī procesora blokshēma ir parādīta zemāk redzamajā attēlā.

mikroprocesora-blokshēma

Mikroprocesora komponenti

Šī procesora sastāvdaļas ir ALU, vadības bloks, ieejas-izejas ierīces un reģistru masīvs.

• ALU (aritmētiskā loģiskā vienība) veic gan aritmētiskās, gan loģiskās darbības. Aritmētiskās darbības, piemēram, saskaitīšana, atņemšana, reizināšana, dalīšana un loģiskās darbības, piemēram, NOR, AND, NAND, OR, XOR, NOT, XNOR utt.
• Vadības bloks tiek izmantots instrukciju kontrolei, un tas ģenerē signālus citu komponentu darbināšanai.
• Reģistru masīvs sastāv no reģistriem. Reģistrē tos, ko programmētājs izmanto patvaļīgu datu glabāšanai, sauc par vispārējas nozīmes reģistriem, un reģistrus, kurus programmētājs neizmanto datu glabāšanai, sauc par rezervētajiem reģistriem. Reģistra garumu sauc par datora vārda garumu.
• Ieejas-izvades ierīces tiek izmantotas datu pārsūtīšanai starp mikrodatoriem un ārējām ierīcēm.

Kā tiek ražoti mikroprocesori?

Mikroprocesorus ražo silīcijs vai germānijs. Silīcijs un germānijs ir pusvadītāji, gandrīz visus elektroniskos komponentus ražo šie pusvadītāji.

Mikroprocesora paaudzes

Šim procesoram ir piecas paaudzes, kas galvenokārt ietver sekojošo.

• Pirmās paaudzes mikroprocesors : Pirmās paaudzes procesori ir 4 bitu mikroprocesori, kas ieviesti 1971. - 1972. gadā.
• Otrkārt Paaudzes mikroprocesors : Otrās paaudzes procesori ir 8 bitu mikroprocesori, kas ieviesti 1973. gadā.
• Trešais Paaudzes mikroprocesors : Trešās paaudzes procesori ir 16 bitu mikroprocesori, kas ieviesti 1978. gadā.
• Ceturtkārt Paaudzes mikroprocesors : Ceturtās paaudzes procesori ir 32 bitu mikroprocesori.
• Piektais Paaudzes mikroprocesors : Piektās paaudzes procesori ir 64 bitu mikroprocesori.

Mikroprocesora darbība

Lai iegūtu izvadi, pirmais mikroprocesors ienes instrukcijas no datora atmiņas, pēc tam tos atšifrē un rezultātā izpilda šīs instrukcijas binārā formā. Dotā mikroprocesora jaudu mēra bitu izteiksmē.

Šis procesors izpilda instrukciju, veicot šādas darbības

mikroprocesora darbība

• Notiek (IF): Tas ir pirmais mikroprocesora solis, kas ievada instrukciju no atmiņas.
• Atkodēšana (ID): Tas ir mikroprocesora otrais solis, ko izmanto instrukcijas dekodēšanai.
• Izpilda (EX): Šis procesora pēdējais solis izpilda instrukcijas un izvadi.

Mikroprocesoru veidi

Procesoru veidi ir parādīti zemāk redzamajā attēlā.

• Vektoru procesori: Vektoru procesors ir paredzēts vektoru aprēķiniem, un tas ir operandu masīvs. Tas ir vektoru izmantošanas process, lai saglabātu lielu skaitu mainīgo lielas intensitātes datu apstrādei. Laika prognozēšana, cilvēka genoma kartēšana, ĢIS dati ir daži vektoru procesoru piemēri: IBM 390 / VF, DEC’S vax 9000 utt.
• Procesori vai SIMD procesori: Masīvu procesors ir paredzēts arī vektoru aprēķiniem, un tas ir vienas instrukcijas vairāku datu (SIMD) procesors. SIMD lietojumprogrammas ietver attēlu apstrādi, 3D renderēšanu, runas atpazīšanu, tīklu veidošanu, DSP funkcijas utt.

mikroprocesora veidi

• Skalārais un superskalārais procesors: Procesors, kas izpilda skalāros datus, ir pazīstams kā skalārais procesors. Skalārais procesors, iespējams, ir RISC skalārais procesors vai CISC skalārais procesors. Superskalāra procesors vienā pulksteņa ciklā izpilda vairāk nekā vienu instrukciju, un tam ir vairāki cauruļvadi.
• Digitālo signālu procesori: Digitālo signālu procesori tiek izmantoti signālu apstrādei digitālā formā. DSP lietojumi ir audio signālu apstrāde, digitālā attēlu apstrāde, video saspiešana, audio saspiešana, runas apstrāde un atpazīšana utt. Digitālo signālu procesori ir Motorola 56000, National lm 32900 utt.
• RISC procesori: Pilna RISC forma ir samazināts instrukciju kopas dators. Norādījumi šajā procesorā nav sarežģīti. To izmanto augstas klases lietojumprogrammās, piemēram, video apstrādē, telekomunikācijās un attēlu apstrādē.
• CISC procesori: Pilna CISC forma ir sarežģīts instrukciju kopas dators. Norādījumi šajā procesorā ir sarežģīti. Lai veiktu aprēķinus, nepieciešama ārēja atmiņa. CISC -arhitektūra tiek izmantota zemas klases lietojumprogrammās, piemēram, drošības sistēmās, mājas automatizācijā utt.
• ASIC procesori: ASIC apzīmē lietojumprogrammu integrētās shēmas. Tas tiek ieviests īpašām funkcijām vai lietojumprogrammām.

Labākās mikroprocesora kompānijas

Daži labākie šī procesora uzņēmumi ir AMD (uzlabotas mikroierīces), Intel, Nvidia, Marvell tehnoloģiju grupa, Enoceangmbh, Ensilica, ARM, Adapteva. Uzņēmums AMD (uzlabotas mikroierīces) nesen ieviesa AMD ryzen 9 3900x, AMD ryzen 5 2600x utt., Un labākais Intel mikroprocesors ir Intel core i9-9900k.

Pieteikumi

Šī procesora lietojumprogrammās ir šādas.

• Spēles
• Tīmekļa pārlūkošana
• Dokumentu veidošana
• Matemātiskie aprēķini
• Simulācijas
• Fotoattēlu rediģēšana
• Sadzīves tehnika
• Automobiļu elektronikā
• Mērīšanā
• Mobilajā elektronikā
• In ēku automatizācija utt

Priekšrocības

Šī procesora priekšrocības ietver šādas

• Lēts
• Liels ātrums
• Mazs izmērs
• Zems enerģijas patēriņš
• Daudzpusīgs
• Uzticama
• Pārnēsājama
• Viegli īstenojams
• Viegli modificējams

Trūkumi

Šī procesora trūkumi ir šādi.

• Peldošā komata operācijas netiek atbalstītas.
• Dažreiz tas var pārkarst.

Tādējādi tas viss ir par programmas pārskatu mikroprocesors . Tā kā mēs zinām, ka šis procesors ir viena no labākajām tehnoloģijām, ko var izmantot gandrīz visos elektroniskajos izstrādājumos. Tā izmantošana katru dienu pieaug, salīdzinot ar citām tehnoloģijām, izmaksas ir mazākas, un mikroprocesora ātrums ir liels. Šeit ir jautājums jums - ko pašlaik izmanto iepriekšējais mikroprocesors?