Ce sunt microprocesoarele? Tipuri de microprocesoare

Tehnologiile informatice ne permit să colaborămeficiență semnificativă. Dar cum funcționează deloc? Acest lucru este ajutat de o întreagă gamă de dispozitive și dispozitive diferite. Și unul dintre ei este un microprocesor. Ce este? Care sunt funcțiile sale? Care sunt caracteristicile acestui dispozitiv? Ce este arhitectura microprocesorului? Ce parametri depind de ea?

Ce sunt microprocesoarele?

Acesta este numele dispozitivului care estesoftware-ul controlat. Sarcina sa este de a procesa și de a gestiona informațiile digitale. Controlul microprocesorului trebuie să fie mic, dar în același timp funcțional. Din aceasta rezultă o serie de proprietăți, care vor fi acum spuse. Un microprocesor este implementat pe circuite integrate (super) mari ((C) LSI), care pot fi mai multe bucăți. Pentru ei, următoarele sunt caracteristice:

1. Cost redus (se referă la producția în masă).
2. Simplitatea fabricației (pe o singură tehnologie);
3. Ea ocupă puțin spațiu (câțiva centimetri pătrați sau chiar milimetri).
4. Fiabilitate ridicată.
5. Consumă puțină energie.

Dispozitivul microprocesorului depinde în mod semnificativ de construcția arhitecturii sale. Mai mult, acest lucru va fi discutat și în cadrul articolului vor fi luate în considerare trei tipuri.

funcții

Aceasta este ceea ce le face în general create. Deci, funcțiile microprocesorului sunt:

1. Citiți și decodați comenzile care provin din memoria principală.
2. Acceptați și procesați cererile de la adaptoare pentru întreținerea dispozitivelor externe (VU).
3. Citiți datele din registrele RAM și VU.
4. Creați semnale de control care controlează alte noduri și blocuri ale unui computer personal.
5. Procesează datele și le face să scrie în memoria principală, precum și registrele dispozitivelor externe.

Caracteristicile principale ale microprocesorului

Există patru în total:

1. Adâncime de biți.
2. Performanță.
3. Sistemul de comandă.
4. Cantitatea de memorie adresabilă.

Grupuri de microprocesoare

Ele se disting prin trei:

1. CISC. Există un set complet de comenzi.
2. RISC. Există un set scurt de comenzi.
3. MISC. Există un set minim de comenzi, dar au o viteză foarte mare pentru ambele clase de dispozitive.

Microprocesoare de tip CISC

Ele pot funcționa ca parte a rețelei de calculatoare. Există, de asemenea, posibilitatea de multitasking și de protecție a memoriei. Microprocesoarele de acest tip pot funcționa în două moduri: protejate și reale. Prima oferă posibilitatea de multitasking și acces imediat la memorie extinsă. În plus, este protejat de mesajele străine. În modul real, microprocesorul 8086 este emulat și există o operație cu o sarcină.

Microprocesoare de tip RISC

Ele au comenzi simple cele mai utilizate. Dacă aveți nevoie să efectuați ceva complicat, veți "construi" funcționalitatea necesară. Pentru a executa o comandă, un singur ceas al mașinii este irosit din cauza execuției paralele și suprapunerii. Pentru comparație, în CISC cele mai mici vor ajunge până la patru.

Din ce constă microprocesorul?

Acesta este împărțit în două părți:

1. Sala de operații. Conține dispozitive de control, logică aritmetică și memorie microprocesor.
2. Interfață. Acesta conține registre de adrese, scheme de administrare a porturilor și a magistraților și un bloc de comenzi.

Important este arhitectura - logicăorganizarea unui microprocesor care îi determină caracteristicile, proprietățile și capacitatea de a construi un sistem informatic bazat pe acest dispozitiv. Există trei tipuri principale: CISC, RISC și MISC (acestea sunt dispozitivele universale). Deci, în ele există mai multe grupuri de registre care funcționează cu diferite grade de anticipare. Acest lucru vă permite să efectuați operațiuni în mod literal "în modul de conducte". Acest lucru afectează în mod pozitiv viteza efectivă. Microprocesorul calculatorului servește, de obicei, doar un singur dispozitiv - de exemplu, o tastatură.

Arhitectura CISC

Set de instrucțiuni complexe Calculator - instrucțiuni complete pentru computer. Caracteristicile unui microprocesor cu această arhitectură sunt următoarele:

1. Ei au un număr mare de echipe care diferă în funcție de funcționalitate, lungime și format.
2. Sunt utilizate diferite sisteme de adresare.
3. Există o codificare complexă a comenzii.

Ce sunt microprocesoarele acestei arhitecturi? Acestea sunt dispozitive complexe, al căror principal obiectiv este funcționalitatea.

Arhitectura RISC

Calculator set de instrucțiuni reduse - instrucțiuni uniforme pentru computer. Caracteristicile microprocesorului cu această arhitectură sunt următoarele:

1. Aplică un tip de sistem de comandă simplificat: toate au același format cu o simplă codificare. Datele din memoria RAM către registrul microprocesorului și viceversa sunt mutate utilizând instrucțiunile de pornire.
2. În ciuda vitezei mari, aceste microprocesoare pot avea o frecvență joasă a ceasului și un grad mai scăzut de integrare VLSI.
3. Echipele produc mai puțină încărcătură pe RAM.
4. Dar programele de depanare la RISC sunt mult mai complicate decât la CISC.
5. Nu este posibil să utilizați aceleași programe cu CISC.

Arhitectura MISC

Set de instrucțiuni multifuncționale Computer -Instrucțiuni multiple pentru administrarea computerelor. Este o încercare de a combina beneficiile CISC și RISC. Aici baza elementului este asamblată din părți separate (adesea combinate într-un singur caz):

1. Partea principală. Bazat pe arhitectura RISC.
2. Parte extensibilă. Acesta conține un ROM de control firmware conectat.

Sistemul însuși dobândește proprietățile CISC. Astfel, echipele principale lucrează aici pe baza oferită de RISC. În același timp, există o extensie care "creează" firmware-ul. Baza RISC efectuează toate comenzile sale într-un singur ciclu de ceas. Extensia folosește un set complex de comenzi. Datorită prezenței ROM-ului, dezavantajul RISC este că atunci când un cod de operație este compilat dintr-un limbaj de nivel înalt, acesta este deja decriptat și deschis pentru programator. Acestea sunt microprocesoarele și ar trebui să dețină astfel de proprietăți din punctul de vedere al arhitecturii date de construcție.

concluzie

Ce sunt microprocesoarele și ce le stau la baza?funcționarea - am revizuit-o. Desigur, pentru a face aceste dispozitive în toate nuanțele, este necesar să se dedice o mulțime de timp și să se cunoască mai mult de o carte și o colecție de prelegeri. Dar baza însăși este deja acolo.

</ p>>