Počítačová centrální procesorová jednotka (CPU) postavená na a jeden integrovaný obvod (IC) se nazývá a mikroprocesor .
Digitální počítač s jedním mikroprocesorem, který funguje jako CPU, se nazývá mikropočítač.
Je to programovatelné, víceúčelové, hodinami řízené elektronické zařízení založené na registrech, které čte binární instrukce z paměťového zařízení zvaného paměť, přijímá binární data jako vstup a zpracovává data podle těchto instrukcí a poskytuje výsledky jako výstup.
Mikroprocesor obsahuje miliony drobných součástek, jako jsou tranzistory, registry a diody, které spolupracují.
Blokové schéma mikropočítače
Mikroprocesor se skládá z ALU, řídicí jednotky a registrového pole. Kde JÍT provádí aritmetické a logické operace s daty přijatými ze vstupního zařízení nebo paměti. Řídicí jednotka řídí instrukce a tok dat v počítači. A, pole registrů sestává z registrů označených písmeny jako B, C, D, E, H, L a akumulátoru.
Evoluce mikroprocesorů
Mikroprocesor můžeme kategorizovat podle generací nebo podle velikosti mikroprocesoru:
řetězec podřetězec
První generace (4bitové mikroprocesory)
První generace mikroprocesorů byla představena v roce 1971-1972 společností Intel Corporation. Bylo to pojmenováno Intel 4004 protože to byl 4bitový procesor.
Byl to procesor na jednom čipu. Mohl by provádět jednoduché aritmetické a logické operace, jako je sčítání, odčítání, booleovský OR a booleovský AND.
Měl jsem řídicí jednotku schopnou provádět řídicí funkce, jako je načtení instrukce z úložné paměti, její dekódování a následné generování řídicích impulsů k jejímu provedení.
Druhá generace (8bitový mikroprocesor)
Mikroprocesory druhé generace byly představeny v roce 1973 opět společností Intel. Byl to první 8bitový mikroprocesor, který mohl provádět aritmetické a logické operace na 8bitových slovech. Byl to Intel 8008 a další vylepšená verze byla Intel 8088.
Třetí generace (16bitový mikroprocesor)
Třetí generace mikroprocesorů, představená v roce 1978, byla zastoupena Intel 8086, Zilog Z800 a 80286 , což byly 16bitové procesory s výkonem jako minipočítače.
reakční tabulka
Čtvrtá generace (32bitové mikroprocesory)
Několik různých společností představilo 32bitové mikroprocesory, ale nejoblíbenější je Intel 80386 .
Pátá generace (64bitové mikroprocesory)
Od roku 1995 do současnosti jsme v páté generaci. Po 80856, Intel přišel s novým procesorem, jmenovitě Pentium procesor následovaný CPU Pentium Pro , který umožňuje více CPU v jednom systému dosáhnout multiprocessingu.
Další vylepšené 64bitové procesory jsou Procesory Celeron, Dual, Quad, Octa Core .
Tabulka: Důležité mikroprocesory Intel
| Mikroprocesor | Rok vynálezu | Délka slova | Kapacita adresování paměti | špendlíky | Hodiny | Poznámky |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 4004 | 1971 | 4bitový | 1 kB | 16 | 750 kHz | První mikroprocesor |
| 8085 | 1976 | 8bitový | 64 kB | 40 | 3-6 MHz | Populární 8bitový mikroprocesor |
| 8086 | 1978 | 16bitový | 1 MB | 40 | 5-8 MHz | Široce používaný v PC/XT |
| 80286 | 1982 | 16bitový | 16 MB reálných, 4 GB virtuálních | 68 | 6-12,5 MHz | Široce používán v PC/AT |
| 80386 | 1985 | 32bitový | 4 GB skutečných, 64 TB virtuálních | 132 14X14 PGA | 20-33 MHz | Obsahuje MMU na čipu |
| 80486 | 1989 | 32bitový | 4 GB skutečných, 64 TB virtuálních | 168 17X17 PGA | 25-100 MHz | Obsahuje MMU, cache a FPU, 1,2 milionu tranzistorů |
| Pentium | 1993 | 32bitový | 4GB reálná, 32bitová adresa, 64bitová datová sběrnice | 237 PGA | 60-200 | Obsahuje 2 ALU, 2 Cache, FPU, 3,3 milionu tranzistorů, 3,3 V, 7,5 milionu tranzistorů |
| Pentium Pro | devatenáct devadesát pět | 32bitový | 64GB reálná, 36bitová adresová sběrnice | 387 PGA | 150-200 MHz | Je to procesor toku dat. Obsahuje také mezipaměť druhé úrovně, 3,3 V |
| Pentium II | 1997 | 32bitový | - | - | 233-400 MHz | Všechny funkce Pentium pro plus MMX technologie, 3,3 V, 7,5 milionů tranzistorů |
| Pentium III | 1999 | 32bitový | 64 GB | 370 PGA | 600-1,3 MHz | Vylepšená verze Pentia II; 70 nových instrukcí SIMD |
| Pentium 4 | 2000 | 32bitový | 64 GB | 423 PGA | 600-1,3 GHz | Vylepšená verze Pentia III |
| Itanium | 2001 | 64bitový | 64 adresních řádků | 423 PGA | 733 MHz-1,3 GHz | 64bitový procesor EPIC |
Kde,
Základní pojmy používané v mikroprocesoru
Zde je seznam některých základních pojmů používaných v mikroprocesoru:
Instrukční sada - Skupina příkazů, kterým mikroprocesor rozumí, se nazývá Instruction set. Jedná se o rozhraní mezi hardwarem a softwarem.
Autobus - Sada vodičů určených k přenosu dat, adres nebo řídicích informací do různých prvků v mikroprocesoru. Mikroprocesor bude mít tři typy sběrnic, tj. datovou sběrnici, adresovou sběrnici a řídicí sběrnici.
c# slovník
IPC (pokyny na cyklus) - Je to míra toho, kolik instrukcí je CPU schopno provést v jednom taktu.
Rychlost hodin - Je to počet operací za sekundu, které může procesor provést. Může být vyjádřen v megahertz (MHz) nebo gigahertz (GHz). Nazývá se také Clock Rate.
math.pow java
Šířka pásma - Počet bitů zpracovaných v jedné instrukci se nazývá šířka pásma.
Délka slova - Počet bitů, které může procesor zpracovat najednou, se nazývá délka slova procesoru. 8bitový mikroprocesor může zpracovávat 8bitová data najednou. Rozsah délky slova je od 4 bitů do 64 bitů v závislosti na typu mikropočítače.
Typy dat - Mikroprocesor podporuje více formátů datových typů, jako jsou binární, ASCII, čísla se znaménkem a bez znaménka.
Práce mikroprocesoru
Mikroprocesor se řídí posloupností pro provedení instrukce: Načíst, Dekódovat a poté Provést.
Zpočátku jsou instrukce uloženy v úložné paměti počítače v sekvenčním pořadí. Mikroprocesor načte tyto instrukce z uložené oblasti (paměti), poté je dekóduje a provede tyto instrukce, dokud není splněna instrukce STOP. Poté odešle výsledek v binární podobě na výstupní port. Mezi těmito procesy registr ukládá dočasná data a ALU (aritmetická a logická jednotka) provádí výpočetní funkce.