Što su mikroprocesori? Vrste mikroprocesora

Računalna tehnologija omogućuje nam da radimo s znatnom učinkovitošću. Ali kako oni uopće funkcioniraju? To pomaže čitav niz različitih uređaja i uređaja. I jedan od njih je mikroprocesor. Što je to? Koje su njegove funkcije? Koje su značajke ovog uređaja? Što je mikroprocesorska arhitektura? Koji parametri ovise o njoj?

Što su mikroprocesori?

Ovo je naziv uređaja koji je programski kontroliran. Njegova je zadaća obraditi i upravljati digitalnim informacijama. Kontrola mikroprocesora mora biti mala, ali istovremeno funkcionalna. Iz toga proizlazi niz svojstava, koja će sada biti ispričana. Mikroprocesor se provodi na (super) velikoj integrirani krugovi ((C) LSI), što može biti nekoliko komada. Za njih je karakteristično sljedeće:

1. Niska cijena (odnosi se na masovnu proizvodnju).
2. Jednostavnost proizvodnje (na jednoj tehnologiji);
3. Zauzima malo prostora (nekoliko četvornih centimetara ili čak milimetara).
4. Visoka pouzdanost.
5. Potrošite malo energije.

Uređaj mikroprocesora značajno ovisi o izgradnji njegove arhitekture. Nadalje, to će se raspravljati i unutar okvira članka će se razmotriti tri tipa.

funkcije

To je ono što ih čini općenito stvorenim. Dakle, funkcije mikroprocesora su:

1. Čitanje i dekodiranje naredbi koje dolaze iz glavne memorije.
2. Prihvatite i obradite zahtjeve od adaptera za održavanje vanjskih uređaja (VU).
3. Pročitajte podatke iz RAM i VU registara.
4. Napravite upravljačke signale koji upravljaju drugim čvorovima i blokovima osobnog računala.
5. Obradite podatke i napišite ih na glavnu memoriju, kao i registre vanjskih uređaja.

Glavne karakteristike mikroprocesora

Ukupno su četiri:

1. Dubina bita.
2. Performanse.
3. Komandni sustav.
4. Količina adresabilne memorije.

Grupe mikroprocesora

Oni se razlikuju po tri:

1. CISC. Postoji cijeli niz naredbi.
2. RISC. Postoji skraćeni skup naredbi.
3. MISC. Postoji minimalni skup naredbi, ali imaju vrlo veliku brzinu za ovu klasu uređaja.

Mikroprocesori tipa CISC

Mogu raditi kao dio računalne mreže. Postoji i mogućnost multitasking i zaštita memorije. Mikroprocesori ove vrste mogu funkcionirati u dva načina: zaštićeni i stvarni. Prvi osigurava mogućnost multitaskinga i neposrednog pristupa proširenoj memoriji. Osim toga, zaštićen je od nepoželjnih poruka. U stvarnom načinu, mikroprocesor 8086 emulira i postoji operacija s jednim zadatkom.

Mikroprocesori tipa RISC

Imaju jednostavne najčešće korištene naredbe. Ako trebate napraviti nešto komplicirano, "graditi" potrebnu funkcionalnost. Da bi izvršio naredbu, samo jedan strojni sat se gubi zbog paralelnih izvršenja i preklapanja. Za usporedbu, u CISC-u najmanji će biti čak četiri.

Što se sastoji od mikroprocesora?

Podijeljena je u dva dijela:

1. Operativna soba. Sadrži kontrolne uređaje, aritmetičku logiku i memoriju mikroprocesora.
2. Sučelje. Sadrži registre adresa, sheme upravljanja portom i sabirnica i blok naredbi.

Važno je arhitektura - logička organizacija mikroprocesora, koja određuje njegove značajke, svojstva i sposobnost izgradnje računalnog sustava na temelju ovog uređaja. Postoje tri glavne vrste: CISC, RISC i MISC (ovo su univerzalni uređaji). Dakle, u njima postoji nekoliko grupa registara koji rade s različitim stupnjevima očekivanja. To vam omogućuje izvršavanje operacija doslovno "u cjevovodnom načinu rada". To pozitivno utječe na učinkovitu brzinu. Mikroprocesor računala obično služi samo jednom uređaju - recimo tipkovnici.

CISC arhitektura

Kompleksno računalo za instrukcije - sveobuhvatne upute za računalo. Karakteristike mikroprocesora s ovom arhitekturom su sljedeće:

1. Imaju veliki broj timova koji se razlikuju po svojoj funkcionalnosti, dužini i formatu.
2. Koriste se različiti sustavi adresiranja.
3. Postoji složeno kodiranje naredbi.

Što su mikroprocesori ove arhitekture? To su složeni uređaji, čiji je glavni fokus na funkcionalnosti.

RISC arhitektura

Smanjena instalacijska set računala - homogene upute za računalo. Karakteristike mikroprocesora s ovom arhitekturom su sljedeće:

1. Koristi pojednostavljeni tip zapovjednog sustava: svi oni imaju isti format s jednostavnim kodiranjem. Podaci iz RAM-a u registar mikroprocesora i obrnuto se premještaju pomoću uputa za pokretanje.
2. Unatoč velikoj brzini, ti mikroprocesori mogu imati relativno nisku brzinu sata i manji stupanj integracije VLSI.
3. Timovi izvode manje opterećenja na RAM-u.
4. Ali ispravljanje rada programa na RISC-u mnogo je složenije nego na CISC-u.
5. Nemoguće je koristiti iste programe s CISC-om.

MISC arhitektura

Višenamjenski set za podešavanje računala - višenamjenska uputa za upravljanje računalom. To je pokušaj kombiniranja prednosti CISC-a i RISC-a. Ovdje baza elemenata sastavljena je od zasebnih dijelova (koji se često kombiniraju u jednom tijelu):

1. Glavni dio. Temelji se na RISC arhitekturi.
2. Proširivi dio. Na njoj je spojen ROM firmware.

Sam sustav dobiva svojstva CISC-a. Dakle, glavni timovi ovdje rade na osnovi koje pruža RISC. Istodobno, postoji produžetak koji "stvara" firmver. RISC baza obavlja sve naredbe u jednom koraku. A proširenje koristi složeni skup naredbi. Zbog prisutnost ROM eliminira nedostatak RISC strojeva, kada je jezik na visokoj razini sastavlja kod operacije, već je dešifriran i otvoren za programera. To je ono što mikroprocesora i takva svojstva da bi trebao imati u smislu arhitekture izgradnja.

zaključak

Što su mikroprocesori i koja je osnovica njihovog funkcioniranja - razmotrili smo ovo. Naravno, razumjeti sve nijanse tih uređaja, morate posvetiti mnogo vremena i nije upoznat s knjigom i zbirku predavanja. Ali sama osnova već postoji.