Hvad er en mikroprocessor: Generationer og dens typer

Prøv Vores Instrument Til At Fjerne Problemer





Den første Mikroprocessor som Intel 4004 blev opfundet af Ted Hoff, Masatoshi Shima, Federico Faggin og Stanley Mazor. Størrelsen på disse processorer er 8bit processorer (den læser eller skriver kun 1 byte ad gangen), 16bit (den læser eller skriver kun 2byte ad gangen), 32bit (den læser eller skriver kun 4 byte ad gangen) og 64bit ( det læser eller skriver den eneste byte ad gangen). Den udfører alle operationer eller funktioner afhænger af det program, der er skrevet på montagesproget af programmøren, og dets levetid er mere end 3000 timer. Næsten alle husholdningselektroniske produkter indeholder en mikroprocessor, nogle eksempler er vaskemaskiner, køleskabe, gejsere, alarmsystemer, mikrobølgeovn, bærbare computere osv.

Hvad er en mikroprocessor?

Mikroprocessoren bruges mest i indlejrede kontrolapplikationer såsom husholdningsapplikationer, biler og perifere enheder til computere. Det er en integreret elektronisk kredsløb der styrer alle funktioner i CPU'en eller centralbehandlingsenheden på en computer eller andre digitale enheder. Hele CPU'ens funktion styres af et enkelt integreret kredsløb, der accepterer binære data som input og behandler, at data ifølge de givne instruktioner derefter genererer output. Denne processor indeholder millioner af små komponenter som f.eks transistorer , registre og dioder. Blokdiagrammet til denne processor er vist i nedenstående figur.




mikroprocessor-blokdiagram

mikroprocessor-blokdiagram

Komponenter i mikroprocessoren

Komponenterne i denne processor er ALU, kontrolenhed, input-output-enheder og Register-array.



  • ALU (aritmetisk logisk enhed) udfører både aritmetiske og logiske operationer. Aritmetiske operationer såsom addition, subtraktion, multiplikationer, divisioner og logiske operationer som NOR, AND, NAND, OR, XOR, NOT, XNOR osv.
  • Styreenheden bruges til at styre instruktionerne, og den genererer signaler til at betjene de andre komponenter.
  • Registermatrixen består af registre. Registrerer der bruges af programmøren til at gemme vilkårlige data, er kendt som generelle formålsregistre, og de registre, der ikke bruges af en programmør til at gemme data, er kendt som de reserverede registre. Registrets længde er kendt som computerens ordlængde.
  • Input-output-enheder bruges til at overføre data mellem mikrocomputere og eksterne enheder.

Hvordan fremstilles mikroprocessorer?

Mikroprocessorerne er fremstillet af silicium eller germanium. Silicium og germanium er halvledere, næsten alle elektroniske komponenter er fremstillet af disse halvledere.

Generationer af mikroprocessor

Der er fem generationer af denne processor, der hovedsageligt inkluderer følgende.

  • Første generation mikroprocessor : Den første generation af processorer er 4-bit mikroprocessor, der blev introduceret i 1971 - 1972.
  • Sekund Generations mikroprocessor : Andengenerationsprocessorer er 8 - bit mikroprocessor, der blev introduceret i 1973.
  • Tredje Generations mikroprocessor : Tredjegenerationsprocessorer er 16-bit mikroprocessor, der blev introduceret i 1978.
  • Fjerde Generations mikroprocessor : Fjerde generations processorer er 32 - bit mikroprocessorer.
  • Femte Generations mikroprocessor : Femte generations processorer er 64-bit mikroprocessor.

Arbejde med mikroprocessor

For at få output, henter den første mikroprocessor instruktionerne fra computerens hukommelse og afkoder den derefter og udfører disse instruktioner som et resultat i en binær form. Effekten af ​​den givne mikroprocessor måles i form af bits.


Denne processor udfører instruktionen ved hjælp af følgende trin

bearbejdning af mikroprocessor

bearbejdning af mikroprocessor

  • Henter (IF): Det er det første trin i mikroprocessoren, der henter instruktionen fra hukommelsen.
  • Afkodning (ID): Det er det andet trin i mikroprocessoren, der bruges til at afkode instruktionen.
  • Udførelse (EX): Det er det sidste trin i denne processor, der udfører instruktionerne og output.

Typer af mikroprocessorer

Typer af processorer er vist i nedenstående figur.

  • Vector processorer: Vektorprocessoren er designet til vektorberegninger, og det er en række operander. Det er processen med at bruge vektorer til at gemme et stort antal variabler til databehandling med høj intensitet. Vejrudsigter, kortlægning af humant genom, GIS-data er nogle eksempler på vektorprocessorer er IBM 390 / VF, DEC'S vax 9000 osv.
  • Processorer eller SIMD-processorer: En arrayprocessor er også designet til vektorberegninger, og det er en enkelt instruks-multiple data (SIMD) processor. Anvendelserne af SIMD inkluderer billedbehandling, 3D-gengivelse, talegenkendelse, netværk, DSP-funktioner osv.
typer mikroprocessor

typer mikroprocessor

  • Scalar- og Superscalar-processorer: Processoren, der udfører skalardata, er kendt som en skalarprocessor. Scalar-processorer er måske RISC-skalarprocessoren eller CISC-skalarprocessoren. Den superscalar processor udfører mere end en instruktion pr. Urcyklus, og den har flere rørledninger.
  • Digitale signalprocessorer: Digitale signalprocessorer bruges til at behandle signaler i digital form. Anvendelser af DSP er lydsignalbehandling, digital billedbehandling, videokomprimering, lydkomprimering, talebehandling og genkendelse osv. Digitale signalprocessorer er Motorola 56000, national lm 32900 osv.
  • RISC-processorer: Den fulde form for RISC er reduceret instruktionssætcomputer. Instruktionerne i denne processor er ikke komplicerede. Det bruges i avancerede applikationer såsom videobehandling, telekommunikation og billedbehandling.
  • CISC-processorer: Den fulde form for CISC er en kompleks instruktionscomputer. Instruktionerne i denne processor er komplekse. Det kræver en ekstern hukommelse til beregninger. CISC-arkitekturen bruges i low-end applikationer såsom sikkerhedssystemer, hjemmeautomatisering osv.
  • ASIC-processorer: ASIC står for applikationsspecifikke integrerede kredsløb. Det er implementeret til specielle funktioner eller applikationer.

Bedste virksomheder inden for mikroprocessor

AMD (avancerede mikroenheder), Intel, Nvidia, Marvell-teknologigruppen, Enoceangmbh, Ensilica, ARM, Adaptevaare nogle af de bedste virksomheder i denne processor. AMD (avancerede mikroenheder) firma implementerede for nylig AMD ryzen 9 3900x, AMD ryzen 5 2600x osv., Og intel bedste mikroprocessor er Intel core i9-9900k.

Ansøgninger

Applikationerne til denne processor inkluderer følgende.

  • Spil
  • Web browsing
  • Oprettelse af dokumenter
  • Matematiske beregninger
  • Simuleringer
  • Fotoredigering
  • Husholdningsapparater
  • I bilelektronik
  • I måling
  • I mobil elektronik
  • I bygning automatisering etc

Fordele

Fordelene ved denne processor inkluderer følgende

  • Lavpris
  • Høj hastighed
  • Lille størrelse
  • Lavt strømforbrug
  • Alsidig
  • Pålidelig
  • Transportabel
  • Let at implementere
  • Let at ændre

Ulemper

Ulemperne ved denne processor inkluderer følgende.

  • Flydende operationer understøttes ikke.
  • Nogle gange kan det blive overophedet.

Således handler dette alt om en oversigt over mikroprocessor . Som vi ved, at denne processor er en af ​​de bedste teknologier, der kan bruges i næsten alle elektroniske produkter. Dets anvendelse stiger dag for dag sammenlignet med andre teknologier er omkostningerne mindre, og hastigheden på mikroprocessoren er høj. Her er et spørgsmål til dig - hvad bruger den avancerede mikroprocessor i øjeblikket?