Tietokoneen keskusyksikkö (CPU), joka on rakennettu a yksi integroitu piiri (IC) kutsutaan a mikroprosessori .
Digitaalista tietokonetta, jossa on yksi mikroprosessori, joka toimii suorittimena, kutsutaan mikrotietokoneeksi.
Se on ohjelmoitava, monikäyttöinen, kellokäyttöinen, rekisteripohjainen elektroninen laite, joka lukee binäärikäskyjä muistilaitteelta, jota kutsutaan muistiksi, hyväksyy binaaridataa syötteeksi ja käsittelee dataa näiden ohjeiden mukaisesti ja antaa tulokset ulostulona.
Mikroprosessori sisältää miljoonia pieniä komponentteja, kuten transistoreita, rekistereitä ja diodeja, jotka toimivat yhdessä.
Mikrotietokoneen lohkokaavio
Mikroprosessori koostuu ALU:sta, ohjausyksiköstä ja rekisterimatriisista. Missä MENNÄ suorittaa aritmeettisia ja loogisia operaatioita syöttölaitteelta tai muistista vastaanotetuille tiedoille. Ohjausyksikkö ohjaa ohjeita ja tiedonkulkua tietokoneen sisällä. Ja, rekisteritaulukko koostuu rekistereistä, jotka on merkitty kirjaimilla, kuten B, C, D, E, H, L ja akku.
Mikroprosessorien evoluutio
Voimme luokitella mikroprosessorin sukupolvien tai mikroprosessorin koon mukaan:
yleisyys javassa
Ensimmäinen sukupolvi (4-bittiset mikroprosessorit)
Intel Corporation esitteli ensimmäisen sukupolven mikroprosessorit vuosina 1971-1972. Se nimettiin Intel 4004 koska se oli 4-bittinen prosessori.
Se oli prosessori yhdellä sirulla. Se voisi suorittaa yksinkertaisia aritmeettisia ja loogisia operaatioita, kuten yhteen-, vähennys-, Boolen TAI ja Boolen AND.
Minulla oli ohjausyksikkö, joka pystyi suorittamaan ohjaustoimintoja, kuten noutamaan käskyn tallennusmuistista, purkamaan sen ja sitten generoimaan ohjauspulsseja sen suorittamiseksi.
Toinen sukupolvi (8-bittinen mikroprosessori)
Toisen sukupolven mikroprosessorit esitteli jälleen vuonna 1973 Intel. Se oli ensimmäinen 8-bittinen mikroprosessori, joka pystyi suorittamaan aritmeettisia ja loogisia operaatioita 8-bittisille sanoille. Se oli Intel 8008, ja toinen paranneltu versio oli Intel 8088.
Kolmas sukupolvi (16-bittinen mikroprosessori)
Kolmannen sukupolven mikroprosessorit, jotka esiteltiin vuonna 1978, edustivat Intelin 8086, Zilog Z800 ja 80286 , jotka olivat 16-bittisiä prosessoreita, joiden suorituskyky oli kuin minitietokoneet.
arraylist
Neljäs sukupolvi (32-bittiset mikroprosessorit)
Useat eri yritykset esittelivät 32-bittiset mikroprosessorit, mutta suosituin niistä on Intel 80386 .
Viides sukupolvi (64-bittiset mikroprosessorit)
Vuodesta 1995 tähän päivään olemme viidennessä sukupolvessa. 80856:n jälkeen Intel julkaisi uuden prosessorin eli Pentium-prosessorin, jota seurasi Pentium Pro CPU , joka mahdollistaa useiden prosessorien saavuttamisen yhdessä järjestelmässä.
Muita parannettuja 64-bittisiä prosessoreita ovat Celeron, Dual, Quad, Octa Core prosessorit .
Taulukko: Tärkeät Intel-mikroprosessorit
| Mikroprosessori | Keksintövuosi | Sanan pituus | Muistin osoituskapasiteetti | Pins | Kello | Huomautukset |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 4004 | 1971 | 4-bittinen | 1 kt | 16 | 750 kHz | Ensimmäinen mikroprosessori |
| 8085 | 1976 | 8-bittinen | 64 kt | 40 | 3-6 MHz | Suosittu 8-bittinen mikroprosessori |
| 8086 | 1978 | 16-bittinen | 1 Mt | 40 | 5-8 MHz | Käytetään laajasti PC/XT:ssä |
| 80286 | 1982 | 16-bittinen | 16 Mt todellinen, 4 Gt virtuaalinen | 68 | 6-12,5 MHz | Laajalti käytössä PC/AT |
| 80386 | 1985 | 32-bittinen | 4 Gt oikeaa, 64 Tt virtuaalista | 132 14x14 PGA | 20-33 MHz | Sisältää MMU:n sirulla |
| 80486 | 1989 | 32-bittinen | 4 Gt oikeaa, 64 Tt virtuaalista | 168 17x17 PGA | 25-100 MHz | Sisältää MMU:n, välimuistin ja FPU:n, 1,2 miljoonaa transistoria |
| Pentium | 1993 | 32-bittinen | 4 Gt todellinen, 32-bittinen osoite, 64-bittinen dataväylä | 237 PGA | 60-200 | Sisältää 2 ALU:ta, 2 välimuistia, FPU, 3,3 miljoonaa transistoria, 3,3 V, 7,5 miljoonaa transistoria |
| Pentium Pro | tuhatyhdeksänsataayhdeksänkymmentäviisi | 32-bittinen | 64 Gt todellinen, 36-bittinen osoiteväylä | 387 PGA | 150-200 MHz | Se on tietovirran prosessori. Se sisältää myös toisen tason välimuistin, 3,3 V |
| Pentium II | 1997 | 32-bittinen | - | - | 233-400 MHz | Kaikki ominaisuudet Pentium pro plus MMX-tekniikka, 3,3 V, 7,5 miljoonaa transistoria |
| Pentium III | 1999 | 32-bittinen | 64GB | 370 PGA | 600-1,3 MHz | Pentium II:n paranneltu versio; 70 uutta SIMD-ohjetta |
| Pentium 4 | 2000 | 32-bittinen | 64GB | 423 PGA | 600-1,3 GHz | Pentium III:n paranneltu versio |
| Itanium | 2001 | 64-bittinen | 64 osoiteriviä | 423 PGA | 733 MHz - 1,3 GHz | 64-bittinen EPIC-prosessori |
Missä,
Mikroprosessorissa käytetyt perustermit
Tässä on luettelo joistakin mikroprosessorissa käytetyistä perustermeistä:
merkkijono n java
Käyttöohjeet - Komentoryhmää, jonka mikroprosessori ymmärtää, kutsutaan käskysarjaksi. Se on liitäntä laitteiston ja ohjelmiston välillä.
Bussi - Johtimia, jotka on tarkoitettu siirtämään tietoja, osoite- tai ohjaustietoja mikroprosessorin eri elementteihin. Mikroprosessorissa on kolmen tyyppisiä väyliä, eli dataväylä, osoiteväylä ja ohjausväylä.
IPC (Instructions per Cycle) - Se mittaa kuinka monta käskyä CPU pystyy suorittamaan yhdellä kellolla.
Kellonopeus - Se on toimintojen määrä sekunnissa, jonka prosessori voi suorittaa. Se voidaan ilmaista megahertseinä (MHz) tai gigahertseinä (GHz). Sitä kutsutaan myös kellonopeudeksi.
Kaistanleveys - Yhdessä käskyssä käsiteltyjen bittien määrää kutsutaan kaistanleveydeksi.
Sanan pituus - Bittien määrää, jonka prosessori pystyy käsittelemään kerralla, kutsutaan prosessorin sanan pituudeksi. 8-bittinen mikroprosessori voi käsitellä 8-bittistä dataa kerrallaan. Sanan pituusalue on 4 bitistä 64 bittiin mikrotietokoneen tyypistä riippuen.
Tietotyypit - Mikroprosessori tukee useita tietotyyppimuotoja, kuten binääri-, ASCII-, etumerkillisiä ja etumerkittömiä numeroita.
Mikroprosessorin toiminta
Mikroprosessori noudattaa sekvenssiä suorittaakseen käskyn: Hae, Pura ja sitten Suorita.
tekoäly ja älykkäät agentit
Aluksi ohjeet tallennetaan tietokoneen tallennusmuistiin peräkkäisessä järjestyksessä. Mikroprosessori hakee nämä ohjeet tallennetulta alueelta (muistista), purkaa sen ja suorittaa ne, kunnes STOP-käsky täyttyy. Sitten se lähettää tuloksen binäärimuodossa lähtöporttiin. Näiden prosessien välillä rekisteri tallentaa väliaikaiset tiedot ja ALU (Aritmetic and Logic Unit) suorittaa laskentatoiminnot.