Центральний процесор (CPU) комп’ютера, побудований на a одна інтегральна схема (IC) називається a мікропроцесор .
Цифровий комп'ютер з одним мікропроцесором, який виконує роль центрального процесора, називається мікрокомп'ютером.
Це програмований багатоцільовий електронний пристрій на основі регістрів, керований годинником, який зчитує двійкові інструкції із запам’ятовуючого пристрою, який називається пам’яттю, приймає двійкові дані як вхідні дані та обробляє дані відповідно до цих інструкцій і надає результати як вихідні дані.
Мікропроцесор містить мільйони дрібних компонентів, таких як транзистори, регістри та діоди, які працюють разом.
Структурна схема мікрокомп’ютера
Мікропроцесор складається з АЛУ, блоку управління та регістрового масиву. Де ІДИ виконує арифметичні та логічні операції над даними, отриманими з пристрою введення або пам’яті. Блок керування керує інструкціями та потоком даних у комп’ютері. і, реєстровий масив складається з регістрів, позначених буквами B, C, D, E, H, L, і акумулятора.
Еволюція мікропроцесорів
Ми можемо класифікувати мікропроцесор відповідно до поколінь або розміру мікропроцесора:
веб-сервіси Java
Перше покоління (4-розрядні мікропроцесори)
Мікропроцесори першого покоління були представлені в 1971-1972 роках корпорацією Intel. Було названо Intel 4004 оскільки це був 4-розрядний процесор.
Це був процесор на одному чіпі. Він міг виконувати прості арифметичні та логічні операції, такі як додавання, віднімання, логічні АБО та логічні І.
У мене був блок керування, здатний виконувати функції керування, як-от отримання інструкції з пам’яті, декодування її, а потім генерація керуючих імпульсів для її виконання.
Друге покоління (8-розрядний мікропроцесор)
Мікропроцесори другого покоління були представлені в 1973 році знову компанією Intel. Це був перший 8-розрядний мікропроцесор, який міг виконувати арифметичні та логічні операції над 8-розрядними словами. Це був Intel 8008, а інша вдосконалена версія – Intel 8088.
Третє покоління (16-розрядний мікропроцесор)
Мікропроцесори третього покоління, представлені в 1978 році, були представлені Intel 8086, Zilog Z800 і 80286 , які були 16-розрядними процесорами з продуктивністю, як міні-комп'ютери.
скільки там фруктів
Четверте покоління (32-розрядні мікропроцесори)
Кілька різних компаній представили 32-розрядні мікропроцесори, але найпопулярнішим є Intel 80386 .
П'яте покоління (64-розрядні мікропроцесори)
З 1995 року по теперішній час ми в п'ятому поколінні. Після 80856 Intel випустила новий процесор, а саме процесор Pentium Процесор Pentium Pro , що дозволяє кільком ЦП в одній системі досягати багатопроцесорності.
Інші вдосконалені 64-розрядні процесори Процесори Celeron, Dual, Quad, Octa Core .
Таблиця: важливі мікропроцесори Intel
| мікропроцесор | Рік винаходу | Довжина слова | Ємність адресації пам'яті | Шпильки | Годинник | Зауваження |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 4004 | 1971 рік | 4-бітний | 1 КБ | 16 | 750 кГц | Перший мікропроцесор |
| 8085 | 1976 рік | 8-бітний | 64 Кб | 40 | 3-6 МГц | Популярний 8-розрядний мікропроцесор |
| 8086 | 1978 рік | 16-бітний | 1 МБ | 40 | 5-8 МГц | Широко використовується в PC/XT |
| 80286 | 1982 рік | 16-бітний | 16 МБ реальних, 4 ГБ віртуальних | 68 | 6-12,5 МГц | Широко використовується в PC/AT |
| 80386 | 1985 рік | 32-розрядний | 4 ГБ реальні, 64 ТБ віртуальні | 132 14X14 PGA | 20-33 МГц | Містить MMU на мікросхемі |
| 80486 | 1989 рік | 32-розрядний | 4 ГБ реальні, 64 ТБ віртуальні | 168 17X17 PGA | 25-100 МГц | Містить MMU, кеш і FPU, 1,2 мільйона транзисторів |
| Pentium | 1993 рік | 32-розрядний | 4 ГБ реального, 32-бітна адреса, 64-бітна шина даних | 237 PGA | 60-200 | Містить 2 ALU, 2 кеші, FPU, 3,3 мільйона транзисторів, 3,3 В, 7,5 мільйонів транзисторів |
| Pentium Pro | тисяча дев'ятсот дев'яносто п'ять | 32-розрядний | Справжня 36-розрядна шина адреси 64 ГБ | 387 PGA | 150-200 МГц | Це процесор потоку даних. Він також містить кеш другого рівня, 3,3 В |
| Pentium II | 1997 рік | 32-розрядний | - | - | 233-400 МГц | Усі функції Pentium pro плюс технологія MMX, 3,3 В, 7,5 мільйонів транзисторів |
| Pentium III | 1999 рік | 32-розрядний | 64 ГБ | 370 PGA | 600-1,3 МГц | Покращена версія Pentium II; 70 нових інструкцій SIMD |
| Pentium 4 | 2000 рік | 32-розрядний | 64 ГБ | 423 PGA | 600-1,3 ГГц | Покращена версія Pentium III |
| Ітаніум | 2001 рік | 64-розрядний | 64 адресні рядки | 423 PGA | 733 МГц-1,3 ГГц | 64-розрядний процесор EPIC |
Де,
Основні терміни, що використовуються в мікропроцесорі
Ось список деяких основних термінів, які використовуються в мікропроцесорі:
що таке 10 із 100
Набір інструкцій - Група команд, яку може зрозуміти мікропроцесор, називається набором інструкцій. Це інтерфейс між апаратним і програмним забезпеченням.
Автобус - Набір провідників, призначених для передачі даних, адреси або керуючої інформації до різних елементів мікропроцесора. Мікропроцесор матиме три типи шин, тобто шину даних, шину адреси та шину керування.
IPC (інструкції за цикл) - Це показник того, скільки інструкцій ЦП здатний виконати за один такт.
Тактова частота - Це кількість операцій за секунду, які може виконати процесор. Його можна виразити в мегагерцах (МГц) або гігагерцах (ГГц). Його також називають тактовою частотою.
Пропускна здатність - Кількість бітів, оброблених в одній інструкції, називається пропускною здатністю.
Довжина слова - Кількість бітів, які процесор може обробити за раз, називається довжиною слова процесора. 8-розрядний мікропроцесор може обробляти 8-розрядні дані одночасно. Діапазон довжини слова становить від 4 біт до 64 біт залежно від типу мікрокомп’ютера.
Типи даних - Мікропроцесор підтримує кілька форматів даних, таких як двійкові, ASCII, числа зі знаком і без знаку.
Робота мікропроцесора
Мікропроцесор дотримується послідовності для виконання інструкції: вибірка, декодування, а потім виконання.
повернення масиву java
Спочатку інструкції зберігаються в пам'яті комп'ютера в послідовному порядку. Мікропроцесор отримує ці інструкції із збереженої області (пам’яті), потім декодує їх і виконує ці інструкції, доки не буде виконано інструкцію STOP. Потім він надсилає результат у двійковій формі на вихідний порт. Між цими процесами реєстр зберігає тимчасові дані, а ALU (арифметико-логічний блок) виконує обчислювальні функції.