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 - prelucrarea informațiilor digitale și gestionarea acestui proces. Control microprocesor ar trebui să fie mici, dar în același timp funcțional. Din aceasta este vorba de un număr de proprietăți, care va fi descris acum. Implementat pe un microprocesor (peste) circuite integrate la scară largă ((C) BIS), care poate fi de mai multe bucăți. sunt specifice acestora:

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 abreviat de comenzi.
3. MISC. Există un set minim de comenzi, dar au o viteză foarte mare pentru această clasă de dispozitive.

Microprocesoare CISC

Ele pot funcționa ca parte a unei rețele de calculatoare. Există, de asemenea, posibilitatea de a proteja mai multe taskuri și de memorie. Microprocesoarele de acest tip pot funcționa în două moduri: protejate și reale. Prima oferă abilitatea de a efectua mai multe sarcini și de a accesa direct memoria extinsă. În plus, este protejat de apeluri externe. În modul real, microprocesorul 8086 este emulat și există o operație cu o singură sarcină.

Tipuri de microprocesoare tip RISC

Au cele mai simple comenzi cele mai utilizate. Dacă trebuie să faci ceva complicat, se face "asamblarea" funcționalității necesare. Doar un singur ciclu al mașinii este cheltuit pentru executarea unei comenzi din cauza execuției paralele și a impunerii acesteia. Pentru comparație, în CISC la cele mai mici vor merge până la patru.

Ce este un microprocesor?

Există două părți în ea:

1. Sala de operații Conține dispozitive de control, logică aritmetică și memorie microprocesor.
2. Interfață. Conține registre de adrese, scheme de control port și bus, precum și un bloc de comenzi.

Arhitectura este importantă - logicăorganizarea microprocesorului, care determină caracteristicile sale, proprietățile și posibilitatea construirii unui sistem de calcul bazat pe acest dispozitiv. Există trei tipuri principale: CISC, RISC și MISC (dacă vorbim despre dispozitive universale). Deci, au mai multe grupuri de registre care lucrează cu diferite grade de avans. Acest lucru vă permite să efectuați operațiuni în mod literal "în modul transportor". Acest lucru are un efect pozitiv asupra vitezei efective. Un microprocesor de calculator servește, de obicei, numai un singur dispozitiv - de exemplu, o tastatură.

Arhitectura CISC

Set de instrucțiuni complexe Computer - instrucțiuni computerizate. Caracteristicile microprocesorului 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 dificile 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.