Mikroprocesor nie je nič iné ako CPU a je nevyhnutnou súčasťou počítača. Jedná sa o kremíkový čip, ktorý obsahuje milióny tranzistorov a ďalšie elektronické komponenty ktoré spracúvajú milióny pokynov za sekundu. A Mikroprocesor je všestranný čip , ktorý je kombinovaný s pamäťou a špeciálnymi čipmi a predprogramovaný softvérom. Prijíma digitálne údaje ako i / p a spracúva ich podľa pokynov uložených v pamäti. Mikroprocesor má mnoho funkcií, ako napríklad funkcie ukladania dát, interakcie s rôznymi inými zariadeniami a ďalšie funkcie súvisiace s časom. Hlavnou funkciou je však odosielanie a prijímanie údajov, aby bola funkcia počítača dobrá. Tento článok pojednáva o typoch a vývoj mikroprocesora . Kliknite na tento odkaz pre adresu História mikroprocesora a generácia mikroprocesora
Vývoj mikroprocesora
Mikroprocesor sa stal dôležitejšou súčasťou mnohých gadgetov. Vývoj mikroprocesora bol rozdelený do piatich generácií, ako je prvá, druhá, tretia, štvrtá a piata generácia, a charakteristiky týchto generácií sú uvedené nižšie.
Mikroprocesor
Mikroprocesory prvej generácie
Mikroprocesory prvej generácie boli predstavené v rokoch 1971-1972. Pokyny týchto mikroprocesorov boli spracované sériovo, načítali inštrukcie, dekódovali ich a potom vykonali. Keď bola inštrukcia mikroprocesora dokončená, potom mikroprocesor aktualizuje ukazovateľ inštrukcie a načítal nasledujúcu inštrukciu, pričom postupne vykonal túto po sebe nasledujúcu operáciu.
Mikroprocesory druhej generácie
V roku 1970 bol k dispozícii malý počet tranzistorov integrovaného obvodu v mikroprocesoroch druhej generácie. Príklady mikroprocesorov druhej generácie sú 16-bitové aritmetické 7 pipeline procesné spracovanie inštrukcií, mikroprocesor Motorola MC68000. Tieto procesory boli predstavené v roku 1979 a Intel Ďalším príkladom mikroprocesora je procesor 8080 . Druhá generácia mikroprocesora je definovaná prekrývajúcim sa načítaním, dekódovaním a vykonaním krokov. Keď sa prvá generácia spracuje v exekučnej jednotke, potom sa dekóduje druhá inštrukcia a vyzdvihne sa tretia inštrukcia.
Rozdiel medzi mikroprocesormi prvej generácie a mikroprocesormi druhej generácie spočíval hlavne vo využití nových polovodičových technológií na výrobu čipov. Výsledok tejto technológie mal za následok päťnásobné zvýšenie inštrukcií, rýchlosti, vykonávania a vyšších hustôt čipov.
Mikroprocesory tretej generácie
Mikroprocesory tretej generácie boli predstavené v roku 1978, čo označujú Intel 8086 a Zilog Z8000. Boli to 16-bitové procesory s výkonom ako mini počítače. Tieto typy mikroprocesorov sa líšili od predchádzajúcich generácií mikroprocesorov tým, že všetci hlavní priemyselníci pracovných staníc začali vyvíjať svoje vlastné architektúry mikroprocesorov založené na ISC.
Mikroprocesory štvrtej generácie
Pretože mnoho priemyselných odvetví prešlo z komerčných mikroprocesorov na domáce riešenia, mikroprocesory štvrtej generácie majú vynikajúci dizajn s miliónom tranzistorov. Špičkové mikroprocesory ako Motorola 88100 a Intel 80960CA môžu vydávať a rušiť viac ako jednu inštrukciu za takt.
Mikroprocesory piatej generácie
Mikroprocesory piatej generácie využívali oddelené superskalárne spracovanie a ich dizajn čoskoro presiahol 10 miliónov tranzistorov. V piatej generácii sú počítače obchodom s nízkym ziskom a veľkým objemom prekonaným jediným mikroprocesorom.
23. decembra 1947 bol tranzistor vynájdený v laboratóriu Bell, zatiaľ čo integrovaný obvod bol vynájdený v roku 1958 J Kilbym v Texas Instruments. Spoločnosť Intel alebo INTegrated ELectronics teda vynašli prvý mikroprocesor.
Vývoj mikroprocesora
4-bitový mikroprocesor
Model INTEL 4004/4040 vynašli v roku 1971 Stanley Mazor & Ted Hoff. Hodiny tohto mikroprocesora sú 740 KHz. Počet tranzistorov použitých v tomto mikroprocesore je 2 300 a inštrukcia za sekundu je 60 kB. Počet pinov tohto mikroprocesora je 16.
8-bitový mikroprocesor
- Procesor 8008 bol vynájdený v roku 1972. Taktovací kmitočet tohto mikroprocesora je 500 KHz a inštrukcia za sekundu je 50K.
- Mikroprocesor 8080 bol vynájdený v roku 1974. Taktovacia rýchlosť je 2 MHz. Počet použitých tranzistorov je 60k a inštrukcia za sekundu je 10-krát rýchlejšia v porovnaní s procesorom 8008.
- Mikroprocesor 8085 bol vynájdený v roku 1976. Taktovacia doba je 3 MHz. Počet použitých tranzistorov je 6 500 a počet inštrukcií za sekundu je 769230. Počet pinov tohto mikroprocesora je 40
16-bitový mikroprocesor
- Mikroprocesor 8086 bol vynájdený v roku 1978. Taktovací čas je 4,77, 8 a 10 MHz. Počet použitých tranzistorov je 29000 a inštrukcia za sekundu je 2,5 milióna. Počet pinov tohto mikroprocesora je 40
- Mikroprocesor 8088 bol vynájdený v roku 1979 a inštrukcia za sekundu je 2,5 milióna
- Mikroprocesory ako 80186 alebo 80188 boli vynájdené v roku 1982. Taktovací čas je 6 MHz
- Mikroprocesor 80286 bol vynájdený v roku 1982. Taktovací kmitočet je 8 MHz. Počet použitých tranzistorov je 134000 a inštrukcia za sekundu je 4 milióny. Počet pinov tohto mikroprocesora je 68
32-bitový mikroprocesor
- Mikroprocesor Intel 80386 bol vynájdený v roku 1986. Taktovací čas je 16 MHz až 33 MHz. Počet použitých tranzistorov je 275000. Počet pinov tohto mikroprocesora je 132 14X14 PGA
- Mikroprocesor Intel 80486 bol vynájdený v roku 1986. Taktovací kmitočet je 16MHz až 100 MHz. Počet použitých tranzistorov je 1,2 milióna tranzistorov a inštrukcia za sekundu je 8 kB medzipamäte pamäť. Počet pinov tohto mikroprocesora je 168 17X17 PGA (Pin Grid Array)
- Mikroprocesor PENTIUM bol vynájdený v roku 1993. Taktovacia doba je 66 MHz a inštrukcia za sekundu je 8-bitová pamäť Cache pre inštrukcie 8-bitová pre dáta. Počet pinov tohto mikroprocesora je 237 PGA
64-bitový mikroprocesor
- Mikroprocesor INTEL core 2 bol vynájdený v roku 2006. Taktovacia rýchlosť je od 1,2 GHz do 3 GHz. Počet použitých tranzistorov je 291 miliónov a inštrukcia za sekundu je 64 KB L1 cache pre každé jadro 4 MB L2 cache.
- Mikroprocesory i3, i5, i7 boli vyvinuté v rokoch 2007, 2009 a 2010 2. Taktovacie frekvencie sú 2 GHz až 3,3 GHz, 2,4 GHz až 3,6 GHz a 2,93 GHz až t 3,33 GHz.
Vývoj mikroprocesora v rôznych aplikáciách
Nasledujúce moduly gadget boli implementované pomocou rôznych mikroprocesorov. Ďalej je diskutovaný vývoj mikroprocesora v rôznych aplikáciách.
Podnikateľská kalkulačka
V roku 1971 bola vynájdená obchodná kalkulačka ako Unicom 141P. Bolo to z popredných vychytávok, ktoré zahŕňajú mikroprocesor.
Commodore PET
V roku 1971 bol tento PET implementovaný a je väčšinou uznávaný ako hlavný domáci počítač typu všetko v jednom.
Práčka
V roku 1977 boli uvedené na trh práčky, ktoré boli ovládané poprednými mikročipmi.
Arkádová mánia
V roku 1980 bola spustená arkáda Maina. Spoločnosť Namco založila Pac-Mana na ceste USA a vyvolala nový trend.
Notebook Osborne 1
V roku 1981 bol notebook Osborne 1 uvedený na trh pomocou piatich obrazoviek s hmotnosťou 10,7 kg. Pre väčšinu moderných notebookov je to skvelý starý otec.
Nintendo NES
V roku 1986 konzoly osviežili herný biznis ako Nintendo Entertainment System.
Počítače sú demokratizované
V roku 1991 vynález osobného, ako aj podnikového výpočtovej techniky prelomil širokú škálu desktopov, notebookov a kariet.
Mp3 prehrávač
V roku 1997 bol uvedený na trh hudobný prehrávač, ktorý si vychutnáva hudbu moderným spôsobom
BlackBerry
Povstanie inteligentných telefónov sa zvýšilo uvedením produktu RIM’s Blackberry 850. Prvý BB bol prístupný v roku 1999.
Apple iPod
V roku 2001 bol uvedený na trh prvý iPod, ktorý priniesol nádej na nastavenie hudby vo formáte MP3 a priniesol novú škálu nastavených melódií.
Microsoft Windows Tablet
V roku 2002 bol implementovaný Microsoft Windows Tablet. Podniky používali tieto karty pre ďalšie užitočné práce.
Netbook
V roku 2008 boli Netbooky uvedené na trh kvôli malému aj ľahkému zariadeniu na vykonávanie jednoduchých úloh, pri ktorom si užívajú mediálny a internetový obsah.
Apple iPod
V roku 2010 predstavili karty Tabs hlavný prúd klienta vydaním prehrávača iPod.
Digitálny podpis
V roku 2011 bol vynájdený systém Digital Signage, ktorý bol prvým z obrovských nových využití mikroprocesora. Akademické zariadenia pripojené na internet boli zavedené v každodennom živote od obchodu a maloobchodu cez poľnohospodárstvo až po automobily.
Ultrabook
V roku 2011 bol Ultrabook implementovaný. Vývoj PC vyžaduje ďalší gigantický krok ako módne zariadenia Ultrabook s vysokovýkonným počítačovým zážitkom.
Typy mikroprocesorov
Mikroprocesory sú rozdelené do piatich typov, a to: Mikroprocesory komplexnej inštrukčnej sady CISC, mikroprocesor inštrukčnej sady redukovanej RISC , ASIC - aplikačne špecifický integrovaný obvod, superskalárne procesory, mikroprocesory digitálneho signálu DSP.
Rôzne typy mikroprocesorov
Komplexné inštrukčné sady mikroprocesorov
Krátkodobým mikroprocesorom komplexnej inštrukčnej sady je CISM a klasifikujú mikroprocesor, v ktorom je možné vykonávať objednávky spolu s ďalšími činnosťami na nízkej úrovni. Tieto typy procesorov vykonávajú rôzne úlohy, ako je sťahovanie, nahrávanie, vyvolanie údajov na pamäťovú kartu a vyvolanie údajov z pamäťovej karty. Okrem týchto úloh robí v jednom príkaze aj zložité matematické výpočty.
Mikroprocesor so zníženou inštrukčnou sadou
Krátkodobý mikroprocesor so zníženou inštrukčnou sadou je RISC. Tieto typy procesorov sa vyrábajú podľa funkcie, v ktorej mikroprocesor dokáže vykonávať malé veci v konkrétnych príkazoch. Týmto spôsobom tieto procesory dokončujú viac príkazov rýchlejšou rýchlosťou.
Superskalárne mikroprocesory
Superskalárny procesor faksimuluje hardvér procesora na vykonávanie rôznych úloh naraz. Tieto procesory môžu byť použité pre ALU alebo multiplikátory. Majú rôzne operačné jednotky a tieto procesory môžu vykonávať viac ako jeden príkaz nepretržitým vysielaním niekoľkých pokynov do ďalších operačných jednotiek vo vnútri procesora.
Integrovaný obvod špecifický pre aplikáciu
Krátkodobé z Procesor integrovaného obvodu špecifický pre danú aplikáciu je ASIC. Tieto procesory sa používajú na konkrétne účely, medzi ktoré patrí kontrola emisií z automobilov alebo počítač osobného digitálneho asistenta. Tento typ procesora je vyrobený so zodpovedajúcimi špecifikáciami, ale okrem neho je možné ho vyrobiť aj s prevodovkami z police.
Multiprocesory digitálneho signálu
Digitálne signálne procesory sa tiež nazývajú DSP, tieto procesory sa používajú na kódovanie a dekódovanie videa alebo na prevod D / A (digitálne na analógové) a A / D ( analógovo-digitálne ). Potrebujú mikroprocesor, ktorý je vynikajúci v matematických výpočtoch. Čipy tohto procesora sa používajú v procesoroch RADAR, domácich kinách, SONAR, audio prevodovkách, televíznych prijímačoch a mobilných telefónoch
Existuje veľa spoločností ako Intel, Motorola, DEC (Digital Equipment Corporation), TI (Texas Instruments) združených s mnohými mikroprocesormi, ako sú napríklad mikroprocesory 8085, ASIC, CISM, RISC, DSP a mikroprocesory 8086, ako je Intel
Vlastnosti
Hlavný vlastnosti mikroprocesora zahrňte nasledujúce.
Prenosný
Mikroprocesory sú prenosné z dôvodu veľkosti a menšej spotreby energie.
Nízke náklady
Mikroprocesory sú vďaka IC technológii k dispozícii za nižšie náklady. Táto technológia teda zníži cenu počítačového systému.
Všestranný
Mikroprocesor je univerzálny, takže ho možno použiť na rôzne aplikácie
Spoľahlivý
Mikroprocesory sú spoľahlivé, takže miera porúch je vďaka polovodičovej technológii menšia.
Malá veľkosť
Výroba mikroprocesorov sa dá uskutočniť vo veľmi menšom priestore vďaka použitým technológiám ako VLSI a ULSI. Takže veľkosť počítačového systému sa zmenší.
Vysoká rýchlosť
Mikroprocesory fungujú veľmi rýchlo vďaka použitej technológii, takže vykonáva každú sekundu množstvo pokynov.
Nízka spotreba energie
Mikroprocesory využívajú nízku spotrebu energie vďaka technológii MOS
Nízka tvorba tepla
Mikroprocesory nemôžu generovať obrovské teplo v porovnaní s vákuovými elektrónkami, pretože využívajú polovodičovú technológiu.
Základné podmienky
The základné pojmy používané hlavne v mikroprocesoroch sú diskutované nižšie.
Inštruktážna sada
Sada inštrukcií môže byť definovaná ako sada príkazov, ktorým rozumie mikroprocesor. Je to hranica medzi softvérom a hardvérom.
Autobus
Vodiče, ktoré sa používajú na prenos údajov, adresujú inak riadiace informácie pre odlišné prvky v mikroprocesore. Zahŕňa tri typy zberníc, a to dátovú zbernicu, riadiacu a adresnú zbernicu
MPT
IPC znamená Pokyny na cyklus. Jedná sa o výpočet toho, koľko príkazov môže procesor vykonať v rámci jednej hodiny.
Rýchlosť hodín
Keď sa č. operácií za každú sekundu môže vykonávať procesor, ktorý sa nazýva taktovacia rýchlosť. Rýchlosť CLK možno vyjadriť v MHz (megahertz), inak GHz (gigahertz). Alternatívnym názvom je Hodinová frekvencia.
Šírka pásma
Krátkodobý Šírka pásma je BW a dá sa definovať ako č. bitov, ktoré je možné spracovať v rámci jednej inštrukcie.
Dĺžka slova
Dĺžka slova nie je nič iné, ako keď, keď nie. procesor môže spracovať naraz najviac bitov. Napríklad 8-bitový mikroprocesor sa používa na súčasné spracovanie 8-bitových údajov. Rozsah dĺžky slova procesora sa pohybuje od 4 do 64 bitov na základe typu mikropočítača.
Dátové typy
Mikroprocesor podporuje hlavne niekoľko návrhov dátových typov, ako je ASCII, binárne, podpísané aj nepodpísané čísla.
Výhody a nevýhody mikroprocesorov
Výhody mikroprocesorov sú
- Rýchlosť spracovania je vysoká
- Do systémov bola prinesená inteligencia
- Flexibilné.
- Kompaktná veľkosť.
- Ľahká údržba
- Komplexná matematika
Niektoré z nevýhod mikroprocesora sú, že by sa mohol prehriať a obmedzenie mikroprocesora vyžaduje veľkosť dát.
Aplikácie mikroprocesorov zahŕňajú hlavne ovládače domácich spotrebičov, bezdrôtová komunikácia vybavenie, kancelárske publikácie a automatizácia, spotrebný elektronický tovar, kalkulačky, účtovný systém, videohry, priemyselné kontroléry a systémy na zber údajov
Ide teda o typy a vývoj mikroprocesora. Dostupnosť mikroprocesora s nízkym výkonom, nízkymi nákladmi, nízkou hmotnosťou a výpočtovou schopnosťou ju robí užitočnou v rôznych aplikáciách. V súčasnosti sa v produkte na automatické testovanie používajú systémy založené na mikroprocesore, systémy riadenia dopravnej signalizácie , inštrukcie, riadenie rýchlosti motora s atď. Ďalej akékoľvek pochybnosti týkajúce sa tohto vývoja mikroprocesorových článkov alebo elektronické a elektrické projekty , prosím, vložte svoje pripomienky do poľa sekcie komentárov. Tu je otázka, ktorá vrstva sa používa v mikroprocesore 8085?
Neprehliadnite: Vedzte o rozdiel medzi mikroprocesorom a mikrokontrolérom .
Fotografické úvery:
- Vývoj mikroprocesora spoločnosťou bhs4
