Mikroprocesor není nic jiného než CPU a je nezbytnou součástí počítače. Jedná se o křemíkový čip, který obsahuje miliony tranzistorů a další elektronické komponenty které zpracovávají miliony pokynů za sekundu. A Mikroprocesor je univerzální čip , který je kombinován s pamětí a speciálními čipy a předprogramován softwarem. Přijímá digitální data jako i / p a zpracovává je podle pokynů uložených v paměti. Mikroprocesor má mnoho funkcí, jako jsou funkce ukládání dat, interakce s různými jinými zařízeními a další funkce související s časem. Hlavní funkcí je však odesílat a přijímat data, aby byla funkce počítače dobrá. Tento článek pojednává o typech a vývoj mikroprocesoru . Klikněte na tento odkaz pro Historie mikroprocesoru a generace mikroprocesoru

Vývoj mikroprocesoru

Mikroprocesor se stal důležitější součástí mnoha gadgetů. Vývoj mikroprocesoru byl rozdělen do pěti generací, jako je první, druhá, třetí, čtvrtá a pátá generace, a charakteristiky těchto generací jsou popsány níže.

Mikroprocesor

“typy tranzistorů a jejich použití ”

Mikroprocesory první generace

První generace mikroprocesorů byla představena v letech 1971-1972. Pokyny těchto mikroprocesorů byly zpracovávány sériově, instrukci stáhly, dekódovaly a poté provedly. Když byla instrukce mikroprocesoru dokončena, mikroprocesor aktualizuje ukazatel instrukce a načetl následující instrukci, přičemž postupně provedl tuto po sobě jdoucí operaci pro každou instrukci.

Mikroprocesory druhé generace

V roce 1970 bylo na integrovaném obvodu v mikroprocesorech druhé generace k dispozici malý počet tranzistorů. Příkladem mikroprocesorů druhé generace je 16bitové aritmetické 7 pipeline zpracování instrukcí, mikroprocesor Motorola MC68000. Tyto procesory byly představeny v roce 1979 a Intel Procesor 8080 je dalším příkladem mikroprocesoru . Druhá generace mikroprocesoru je definována překrývajícím se načítáním, dekódováním a prováděním kroků. Když se první generace zpracovává v prováděcí jednotce, pak se dekóduje druhá instrukce a načte se třetí instrukce.

Rozdíl mezi mikroprocesory první generace a mikroprocesory druhé generace spočíval hlavně ve využití nových polovodičových technologií k výrobě čipů. Výsledek této technologie vyústil v pětinásobné zvýšení instrukcí, rychlosti, provedení a vyšších hustot čipů.

Mikroprocesory třetí generace

Třetí generace mikroprocesorů byla představena v roce 1978, jak ji označily Intel 8086 a Zilog Z8000. Jednalo se o 16bitové procesory s výkonem jako mini počítače. Tyto typy mikroprocesorů se lišily od předchozích generací mikroprocesorů v tom, že všichni hlavní průmyslníci pracovních stanic začali vyvíjet své vlastní mikroprocesorové architektury založené na ISC.

Mikroprocesory čtvrté generace

Vzhledem k tomu, že mnoho průmyslových odvětví se změnilo z komerčních mikroprocesorů na domácí návrhy, vstupuje do mikroprocesorů čtvrté generace vynikající design s milionem tranzistorů. Špičkové mikroprocesory, jako je Motorola 88100 a Intel 80960CA, by mohly vydat a vyřadit více než jednu instrukci za taktovací cyklus.

Mikroprocesory páté generace

Mikroprocesory páté generace používaly oddělené superskalární zpracování a jejich design brzy přesáhl 10 milionů tranzistorů. V páté generaci představují počítače nízko maržový a velkoobjemový podnik, který dobývá jediný mikroprocesor.

23. prosince 1947 byl tranzistor vynalezen v laboratoři Bell, zatímco integrovaný obvod byl vynalezen v roce 1958 J. Kilbym v Texas Instruments. Společnost Intel nebo INTegrated ELectronics vynalezla první mikroprocesor.

Vývoj mikroprocesoru

4bitový mikroprocesor

Model INTEL 4004/4040 vynalezli v roce 1971 Stanley Mazor & Ted Hoff. Taktovací frekvence tohoto mikroprocesoru je 740 KHz. Počet tranzistorů použitých v tomto mikroprocesoru je 2300 a instrukce za sekundu je 60K. Počet pinů tohoto mikroprocesoru je 16.

8bitový mikroprocesor

Procesor 8008 byl vynalezen v roce 1972. Taktovací kmitočet tohoto mikroprocesoru je 500 KHz a instrukce za sekundu je 50K
Mikroprocesor 8080 byl vynalezen v roce 1974. Taktovací frekvence je 2 MHz. Počet použitých tranzistorů je 60k a instrukce za sekundu je 10krát rychlejší ve srovnání s procesorem 8008.
Mikroprocesor 8085 byl vynalezen v roce 1976. Taktovací frekvence je 3 MHz. Počet použitých tranzistorů je 6500 a instrukce za sekundu je 769230. Počet pinů tohoto mikroprocesoru je 40

16bitový mikroprocesor

Mikroprocesor 8086 byl vynalezen v roce 1978. Taktovací frekvence je 4,77, 8 a 10 MHz. Počet použitých tranzistorů je 29 000 a instrukce za sekundu je 2,5 milionu. Počet pinů tohoto mikroprocesoru je 40
Mikroprocesor 8088 byl vynalezen v roce 1979 a instrukce za sekundu je 2,5 milionu
Mikroprocesory jako 80186 nebo 80188 byly vynalezeny v roce 1982. Taktovací frekvence je 6 MHz
Mikroprocesor 80286 byl vynalezen v roce 1982. Taktovací frekvence je 8 MHz. Počet použitých tranzistorů je 134000 a instrukce za sekundu jsou 4 miliony. Počet pinů tohoto mikroprocesoru je 68

32bitový mikroprocesor

Mikroprocesor Intel 80386 byl vynalezen v roce 1986. Taktovací frekvence je 16 MHz až 33 MHz. Počet použitých tranzistorů je 275 000. Počet pinů tohoto mikroprocesoru je 132 14X14 PGA
Mikroprocesor Intel 80486 byl vynalezen v roce 1986. Rychlost hodin je 16 MHz až 100 MHz. Počet použitých tranzistorů je 1,2 milionu tranzistorů a instrukce za sekundu je 8 kB mezipaměti. Počet pinů tohoto mikroprocesoru je 168 17X17 PGA (Pin Grid Array)
Mikroprocesor PENTIUM byl vynalezen v roce 1993. Taktovací frekvence je 66 MHz a instrukce za sekundu je 8bitová paměť Cache pro instrukce 8bitová pro data. Počet pinů tohoto mikroprocesoru je 237 PGA

64bitový mikroprocesor

Mikroprocesor INTEL core 2 byl vynalezen v roce 2006. Taktovací frekvence je 1,2 GHz až 3 GHz. Počet použitých tranzistorů je 291 milionů a instrukce za sekundu je 64 kB mezipaměti L1 pro každé jádro, 4 MB mezipaměti L2.
Mikroprocesory i3, i5, i7 byly vynalezeny v letech 2007, 2009 a 2010 2. Taktovací frekvence je 2 GHz až 3,3 GHz, 2,4 GHz až 3,6 GHz a 2,93 GHz až t 3,33 GHz.

Vývoj mikroprocesoru v různých aplikacích

Následující gadgety byly implementovány pomocí různých mikroprocesorů. Vývoj mikroprocesoru v různých aplikacích je tedy diskutován níže.

Obchodní kalkulačka

V roce 1971 byla vyvinuta obchodní kalkulačka jako Unicom 141P. Bylo to z předních gadgetů, které zahrnují mikroprocesor.

Commodore PET

V roce 1971 byl tento PET implementován a je většinou uznáván jako hlavní domácí počítač typu „vše v jednom“.

Pračka

V roce 1977 byly spuštěny pračky, které byly řízeny pomocí předních mikročipů.

Arkádová mánie

V roce 1980 byla spuštěna Arcade Maina. Namco zavedlo Pac-Mana na cestu Spojených států a zapálilo nový trend.

Notebook Osborne 1

V roce 1981 byl notebook Osborne 1 uveden na trh pomocí pěti obrazovek o hmotnosti 10,7 kg. U většiny moderních notebooků je to skvělý dědeček.

Nintendo NES

V roce 1986 konzoly osvěžily herní průmysl jako Nintendo Entertainment System.

Výpočetní technika demokratizovaná

V roce 1991 prošel vynález osobních i podnikových výpočetních technik výbuchem široké škály stolních počítačů, notebooků a karet.

Mp3 přehrávač

V roce 1997 byl spuštěn hudební přehrávač, který si užíval hudbu moderním způsobem

Ostružina

Povstání smartphonů vzrostlo uvedením Blackberry 850 od RIM. 1. BB byla přístupná v roce 1999.

Apple iPod

V roce 2001 byl uveden na trh první iPod, který dal perspektivě nastavení hudby ve formátu MP3 novou řadu nastavených melodií.

Microsoft Windows Tablet

V roce 2002 byl implementován Microsoft Windows Tablet, podniky tyto karty používaly pro další užitečné práce.

Netbook

V roce 2008 byly Netbooky uvedeny na trh kvůli malému i odlehčenému zařízení pro provádění jednoduchých prací a pro radost z mediálního a internetového obsahu.

Apple iPod

V roce 2010 se Tabs dostal do hlavního proudu klienta vydáním přehrávače iPod.

Digitální značení

V roce 2011 byl vyvinut systém Digital Signage, který byl prvním z obrovských nových využití mikroprocesoru. Akademická zařízení připojená k internetu byla založena v každodenním životě od obchodu a maloobchodu až po zemědělství a automobily.

Ultrabook

V roce 2011 byl Ultrabook implementován. Vývoj počítače vyžaduje další gigantický krok, jako jsou módní zařízení Ultrabook s vysoce výkonným počítačem.

Typy mikroprocesoru

Mikroprocesory jsou rozděleny do pěti typů, a to: Mikroprocesory se složitou instrukční sadou CISC, mikroprocesorem se instrukční sadou se sníženým RISC , ASIC - aplikačně specifický integrovaný obvod, superskalární procesory, mikroprocesory digitálního signálu DSP.

Různé typy mikroprocesoru

Komplexní instruktážní sada mikroprocesorů

Krátkodobý komplex mikroprocesorů sady instrukcí je CISM a klasifikují mikroprocesor, ve kterém lze provádět objednávky společně s dalšími činnostmi na nízké úrovni. Tyto typy procesorů provádějí různé úkoly, jako je stahování, nahrávání, vyvolání dat na paměťovou kartu a vyvolání dat z paměťové karty. Kromě těchto úkolů provádí také komplexní matematické výpočty v jediném příkazu.

Mikroprocesor se sníženou instrukční sadou

Krátkodobý mikroprocesor s redukovanou sadou instrukcí je RISC. Tyto typy procesorů jsou vyráběny podle funkce, ve které mikroprocesor může provádět malé věci v konkrétních příkazech. Tímto způsobem tyto procesory dokončují více příkazů rychleji.

Superskalární mikroprocesory

Superskalární procesor faksimuluje hardware procesoru k provádění různých úkolů najednou. Tyto procesory lze použít pro ALU nebo multiplikátory. Mají různé operační jednotky a tyto procesory mohou provádět více než jeden příkaz nepřetržitým přenosem několika pokynů do zvláštních operačních jednotek uvnitř procesoru.

Integrovaný obvod specifický pro aplikaci

Krátkodobý termín Aplikačně specifický procesor integrovaného obvodu je ASIC. Tyto procesory se používají pro konkrétní účely, mezi něž patří regulace emisí z automobilů nebo počítač osobního digitálního asistenta. Tento typ procesoru je vyroben se správnou specifikací, ale kromě toho jej lze vyrobit také s převody z police.

Multiprocesory digitálního signálu

Procesory digitálního signálu se také nazývají DSP, tyto procesory se používají ke kódování a dekódování videa nebo k převodu D / A (digitální na analogový) a A / D ( analogově digitální ). Potřebují mikroprocesor, který je vynikající v matematických výpočtech. Čipy tohoto procesoru jsou použity v RADARU, domácích kinech, SONARU, audiozařízeních, TV set-top boxech a mobilních telefonech

Existuje mnoho společností jako Intel, Motorola, DEC (Digital Equipment Corporation), TI (Texas Instruments) spojených s mnoha mikroprocesory, jako jsou 8085 mikroprocesory, ASIC, CISM, RISC, DSP a 8086 mikroprocesory jako Intel

Funkce

Hlavní vlastnosti mikroprocesoru zahrnout následující.

Přenosný

Mikroprocesory jsou přenosné z důvodu velikosti a menší spotřeby energie.

Nízké náklady

Mikroprocesory jsou díky technologii IC k dispozici za nižší cenu. Tato technologie tedy sníží cenu počítačového systému.

Univerzální

Mikroprocesor je univerzální, takže jej lze použít pro různé aplikace

Spolehlivý

Mikroprocesory jsou spolehlivé, takže míra poruch je díky polovodičové technologii nižší.

Malá velikost

Výroba mikroprocesorů může být prováděna ve velmi malém prostoru díky použitým technologiím jako VLSI a ULSI. Velikost počítačového systému se tedy zmenší.

Vysoká rychlost

Mikroprocesory fungují velmi rychle díky použité technologii, takže za každou sekundu provádí řadu instrukcí.

Malá spotřeba energie

Mikroprocesory používají nízkou spotřebu energie díky technologii MOS

Nízká tvorba tepla

Mikroprocesory nemohou generovat obrovské teplo ve srovnání s vakuovými elektronkami, protože používají polovodičovou technologii.

Základní podmínky

The základní termíny používané hlavně v mikroprocesorech jsou diskutovány níže.

Sada instrukcí

Sadu instrukcí lze definovat jako sadu příkazů srozumitelných mikroprocesoru. Je to hrana mezi softwarem i hardwarem.

Autobus

Vodiče, které se používají k přenosu dat, adresují jinak řídicí informace pro odlišné prvky v mikroprocesoru. Zahrnuje tři typy sběrnic, jmenovitě datovou sběrnici, řídicí a adresní sběrnici

IPC

IPC je zkratka pro Instructions per Cycle. Jedná se o výpočet toho, kolik příkazů může CPU provést za jediné hodiny.

Rychlost hodin

Když č. operací za každou sekundu, kterou může procesor provádět, se nazývá taktovací rychlost. Rychlost CLK lze vyjádřit v MHz (megahertz), jinak v GHz (gigahertz). Alternativní název je Clock Rate.

Šířka pásma

Krátkodobá šířka pásma je BW a lze ji definovat jako ne. bitů, které lze zpracovat v rámci jedné instrukce.

Délka slova

Délka slova není nic jiného, než když ne. procesor může zpracovávat najednou několik bitů. Například 8bitový mikroprocesor se používá ke zpracování 8bitových dat najednou. Rozsah délky slova procesoru se pohybuje od 4 do 64 bitů na základě druhu mikropočítače.

Typy dat

Mikroprocesor podporuje hlavně několik návrhů datových typů, jako jsou ASCII, binární, podepsaná i nepodepsaná čísla.

Výhody a nevýhody mikroprocesorů

Výhody mikroprocesorů jsou

Rychlost zpracování je vysoká
Inteligence byla přinesena do systémů
Flexibilní.
Kompaktní velikost.
Snadná údržba
Složitá matematika

Některé z nevýhod mikroprocesoru jsou, že by se mohl přehřát a omezení mikroprocesoru vyžaduje velikost dat.

Aplikace mikroprocesorů zahrnují hlavně ovladače v domácích spotřebičích, bezdrátová komunikace zařízení, kancelářské publikace a automatizace, spotřební elektronika, kalkulačky, účetní systém, videohry, průmyslové regulátory a systémy sběru dat

Jedná se tedy o typy a vývoj mikroprocesoru. Dostupnost mikroprocesoru s nízkým výkonem, nízkými náklady, nízkou hmotností a výpočetními schopnostmi je užitečná v různých aplikacích. V současnosti se v produktu pro automatické testování používají systémy založené na mikroprocesorech, systémy řízení dopravních signálů , pokyny, regulace otáček motoru s, atd. Kromě toho existují jakékoli pochybnosti týkající se tohoto vývoje článků mikroprocesoru nebo elektronické a elektrické projekty , uveďte své komentáře v poli sekce komentářů. Zde je otázka, který zásobník se používá v mikroprocesoru 8085?

Nenechte si ujít: Víte o tom rozdíl mezi mikroprocesorem a mikrokontrolérem .

Fotografické kredity: