Mikä on mikroprosessori: sukupolvet ja sen tyypit

Ensimmäinen Mikroprosessori kuten Intel 4004: n keksivät Ted Hoff, Masatoshi Shima, Federico Faggin ja Stanley Mazor. Näiden prosessorien koko on 8-bittinen (se lukee tai kirjoittaa vain 1 tavua kerrallaan), 16-bittinen (se lukee tai kirjoittaa vain 2 tavua kerrallaan), 32-bittinen (se lukee tai kirjoittaa vain 4 tavua kerrallaan) ja 64-bittinen ( se lukee tai kirjoittaa ainoan tavun kerrallaan). Se suorittaa kaikki toiminnot tai toiminnot riippuvat ohjelmoijan kirjoittamasta kokoonpanokielellä olevasta ohjelmasta ja sen käyttöikä on yli 3000 tuntia. Lähes kaikki kodin elektroniikkatuotteet sisältävät mikroprosessorin, joitain esimerkkejä ovat pesukoneet, jääkaapit, geysirit, hälytysjärjestelmät, mikroaaltouunit, kannettavat tietokoneet jne.

Mikä on mikroprosessori?

Mikroprosessoria käytetään enimmäkseen sulautetut ohjaussovellukset kuten kotitaloussovellukset, autot ja tietokoneiden oheislaitteet. Se on integroitu elektroninen piiri joka ohjaa tietokoneen tai muiden digitaalisten laitteiden kaikkia suorittimen tai keskusyksikön toimintoja. Prosessorin koko toimintoa ohjaa yksi integroitu piiri, joka hyväksyy binääridatan syötteeksi ja käsittelee kyseisen tiedon annettujen ohjeiden mukaisesti ja tuottaa sitten tuotoksen. Tämä prosessori sisältää miljoonia pieniä komponentteja, kuten transistorit , rekisterit ja diodit. Tämän prosessorin lohkokaavio on esitetty alla olevassa kuvassa.

mikroprosessori-lohkokaavio

Mikroprosessorin komponentit

Tämän prosessorin komponentit ovat ALU, ohjausyksikkö, tulo- ja lähtölaitteet ja rekisteriryhmä.

• ALU (aritmeettinen logiikkayksikkö) suorittaa sekä aritmeettisia että loogisia operaatioita. Aritmeettiset operaatiot, kuten summaaminen, vähennyslasku, kertolasku, jakaminen ja loogiset operaatiot, kuten NOR, AND, NAND, OR, XOR, NOT, XNOR jne.
• Ohjausyksikköä käytetään ohjaamaan ohjeita ja se tuottaa signaalit muiden komponenttien käyttämiseksi.
• Rekisteriryhmä koostuu rekistereistä. Rekisterit joita ohjelmoija käyttää mielivaltaisten tietojen tallentamiseen, kutsutaan yleiskäyttöisiksi rekistereiksi ja rekistereitä, joita ohjelmoija ei käytä tietojen tallentamiseen, kutsutaan varattuiksi rekistereiksi. Rekisterin pituutta kutsutaan tietokoneen sanan pituudeksi.
• Tulo-lähtölaitteita käytetään tietojen siirtämiseen mikrotietokoneiden ja ulkoisten laitteiden välillä.

Kuinka mikroprosessorit valmistetaan?

Mikroprosessorit on valmistettu piistä tai germaniumista. Pii ja germanium ovat puolijohteita, melkein kaikki elektroniset komponentit ovat näiden puolijohteiden valmistamia.

Mikroprosessorin sukupolvet

Tätä prosessoria on viisi sukupolvea, jotka sisältävät pääasiassa seuraavat.

• Ensimmäisen sukupolven mikroprosessori : Ensimmäisen sukupolven prosessorit ovat 4-bittisiä mikroprosessoreita, jotka otettiin käyttöön vuosina 1971 - 1972.
• Toinen Sukupolven mikroprosessori : Toisen sukupolven prosessorit ovat 8-bittisiä mikroprosessoreita, jotka otettiin käyttöön vuonna 1973.
• Kolmas Sukupolven mikroprosessori : Kolmannen sukupolven prosessorit ovat 16-bittisiä mikroprosessoreita, jotka otettiin käyttöön vuonna 1978.
• Neljäs Sukupolven mikroprosessori : Neljännen sukupolven prosessorit ovat 32-bittisiä mikroprosessoreita.
• Viides Sukupolven mikroprosessori : Viidennen sukupolven prosessorit ovat 64-bittisiä mikroprosessoreita.

Mikroprosessorin toiminta

Saadakseen ulostulon ensimmäinen mikroprosessori hakee ohjeet tietokoneen muistista, purkaa sen ja suorittaa nämä ohjeet binäärimuodossa. Annetun mikroprosessorin teho mitataan bitteinä.

Tämä prosessori suorittaa käskyn seuraavien vaiheiden avulla

mikroprosessorin työskentely

• Haetaan (JOS): Se on mikroprosessorin ensimmäinen vaihe, joka hakee käskyn muistista.
• Dekoodaus (ID): Se on mikroprosessorin toinen vaihe, jota käytetään käskyn dekoodaamiseen.
• Suoritetaan (EX): Tämän prosessorin viimeinen vaihe suorittaa ohjeet ja lähdön.

Mikroprosessorityypit

Suorittimien tyypit on esitetty alla olevassa kuvassa.

• Vektoriprosessorit: Vektoriprosessori on suunniteltu vektorilaskelmia varten ja se on joukko operandeja. Se on prosessi, jossa vektoreita käytetään suuren määrän muuttujien tallentamiseen korkean intensiteetin datankäsittelyä varten. Sääennuste, ihmisen genomikartoitus, GIS-tiedot ovat esimerkkejä vektoriprosessoreista, kuten IBM 390 / VF, DEC’S vax 9000 jne.
• Suorittimet tai SIMD-prosessorit: Ryhmäprosessori on suunniteltu myös vektorilaskelmia varten ja se on yhden käskyn monidataprosessori (SIMD). SIMD: n sovelluksia ovat kuvankäsittely, 3D-renderointi, puheentunnistus, verkottuminen, DSP-toiminnot jne.

mikroprosessorin tyypit

• Scalar- ja Superscalar-prosessorit: Skalaaridataa suorittava prosessori tunnetaan skalaariprosessorina. Skalaariprosessorit ovat ehkä RISC-skalaariprosessori tai CISC-skalaariprosessori. Superkalariprosessori suorittaa useamman kuin yhden käskyn kellosykliä kohti ja sillä on useita putkistoja.
• Digitaaliset signaaliprosessorit: Digitaalisia signaaliprosessoreita käytetään signaalien käsittelyyn digitaalisessa muodossa. DSP: n sovelluksia ovat äänisignaalinkäsittely, digitaalinen kuvankäsittely, videon pakkaus, äänen pakkaus, puheen käsittely ja tunnistus jne. Digitaaliset signaaliprosessorit ovat Motorola 56000, kansallinen lm 32900 jne.
• RISC-prosessorit: RISC: n koko muoto on pienennetty käskyjoukko. Tämän prosessorin ohjeet eivät ole monimutkaisia. Sitä käytetään huippuluokan sovelluksissa, kuten videoprosessissa, tietoliikenteessä ja kuvankäsittelyssä.
• CISC-prosessorit: CISC: n koko muoto on monimutkainen ohjeistettu tietokone. Tämän prosessorin ohjeet ovat monimutkaisia. Laskelmia varten tarvitaan ulkoinen muisti. CISC -arkkitehtuuria käytetään matalan tason sovelluksissa, kuten turvajärjestelmissä, kodin automaatiossa jne.
• ASIC-prosessorit: ASIC tarkoittaa sovelluskohtaisia ​​integroituja piirejä. Se on toteutettu erityistoimintoja tai sovelluksia varten.

Mikroprosessorin parhaat yritykset

AMD (kehittyneet mikrolaitteet), Intel, Nvidia, Marvell-teknologiaryhmä, Enoceangmbh, Ensilica, ARM, Adapteva ovat tämän prosessorin parhaita yrityksiä. AMD (kehittyneet mikrolaitteet) -yritys on äskettäin ottanut käyttöön AMD ryzen 9 3900x-, AMD ryzen 5 2600x- jne., Ja Intelin paras mikroprosessori on Intel Core i9-9900k.

Sovellukset

Tämän prosessorin sovellukset sisältävät seuraavat.

• Pelaaminen
• nettiselailu
• Asiakirjojen luominen
• Matemaattiset laskelmat
• Simulaatiot
• kuvan muokkaus
• Kodinkoneet
• Autoelektroniikassa
• Mittauksessa
• Liikkuvassa elektroniikassa
• Sisään rakennusautomaatio jne

Edut

Tämän prosessorin etuihin kuuluvat seuraavat

• Halpa
• Suuri nopeus
• Pieni koko
• Matala virrankulutus
• Monipuolinen
• Luotettava
• Kannettava
• Helppo toteuttaa
• Helppo muokata

Haitat

Tämän prosessorin haittoja ovat seuraavat.

• Liukulukuoperaatioita ei tueta.
• Joskus se voi ylikuumentua.

Näin ollen kyse on yleiskatsauksesta mikroprosessori . Koska tiedämme, että tämä prosessori on yksi parhaista tekniikoista, joita voidaan käyttää melkein kaikissa elektroniikkatuotteissa. Sen käyttö kasvaa päivittäin, verrattuna muihin tekniikoihin, kustannukset ovat pienemmät ja mikroprosessorin nopeus on korkea. Tässä on kysymys sinulle - mitä etukäteen suoritettava mikroprosessori käyttää tällä hetkellä?