Introduzione a microprocessori

October 7

Microprocessori, denominati anche unità centrali di elaborazione (CPU) e sono spesso pensato come il "motore del computer." La CPU è il componente che elabora ed eseguire calcoli sui dati che vengono immessi nel computer. La CPU è di solito la parte più costosa di un sistema informatico e spesso quadruple il costo della scheda madre nei sistemi più costosi. Il primo microprocessore, chiamato il chip 4004, è stato introdotto al mondo da Intel nel 1971.

Intel controlla una percentuale significativa del mercato dei processori per personal computer. CPU possono essere definite da due parametri fondamentali: la loro larghezza e velocità. In aggiunta, ci sono diverse componenti nella CPU che sono le chiavi per l'elaborazione dei dati.

Velocità

La velocità dei microprocessori è cresciuto enormemente nel corso degli anni. Dal momento che Intel ha introdotto CPU, la velocità di elaborazione è quadruplicato circa ogni tre anni. Generalmente, la velocità dei microprocessori può essere aumentata aggiungendo più circuiti al chip ed installandoli più vicini. velocità della CPU viene misurata da megahertz (MHz) o milioni di cicli al secondo. L'altra misura della velocità è gigahertz (GHz) o miliardi di cicli al secondo.

larghezza

Ci sono tre fattori associati con la larghezza di microprocessori. In primo luogo, il bus dati determina a quale velocità si muove dati dentro e fuori della CPU. La velocità e la larghezza del bus dati è direttamente correlata alla quantità di memoria in un chip. Una CPU 32 bit di lettura e scrittura della memoria 32 bit alla volta. Processori con 64 bit leggere e scrivere dati 64 bit alla volta.

In secondo luogo, il bus indirizzi è i fili che gestisce la funzione di indirizzamento dei processori. L'indirizzo identifica la posizione sul chip in cui i dati vengono inviati o trasmessa da. Le dimensioni del bus dati definisce la potenza dei processori.

In terzo luogo, registri interni o bus dati interno, che è il determinante del volume di informazioni una CPU può gestire contemporaneamente. Si trasferisce anche le informazioni all'interno del processore. Questo componente funge da cella di informazioni gestite da microprocessore.

Aritmetiche e logiche Unità

L'unità aritmetico logica (ALU) è la parte del microprocessore che esegue calcoli matematici, tra addizione, sottrazione, moltiplicazione e funzioni booleane. Alcune altre operazioni gestite da l'unità aritmetica e la logica sono logiche di test, confronti e bit-shifting. I segnali sono inviati al ALU dall'unità di controllo istruisce l'ALU quali operazioni matematiche per funzionare.

Unità di controllo

Istruzioni di movimento dentro e fuori microprocessori attraverso segnali trasmessi dall'unità di controllo (CU). La CU è anche il componente che controlla l'unità aritmetico-logica. La CU è composto da più parti, tra cui un decodificatore, circuiti logici di controllo e di clock. Questi componenti lavorano all'unisono per emettere segnali in posizioni specifiche all'interno del microprocessore. Il decoder riceve istruzioni da un particolare programma, interpreta le direzioni e poi decide quali azioni sono. I segnali che vengono emessi comunicano all'unità logica aritmetica e registrano array necessari per eseguire le operazioni appropriate.

Il circuito logico di controllo effettivamente produce i segnali di controllo che sono distribuiti a diverse aree di microprocessori e matrici di registro. Queste sono le istruzioni ei dati necessari per completare alcune attività e funzioni.

L'orologio è il meccanismo che garantisce il tempestivo completamento delle istruzioni e dei processi associati. Segnali associati con la velocità di tempo vengono trasmessi regolarmente posizioni all'interno del microprocessore. Azioni avvengono quando l'impulso o il segnale viene ricevuto, che sincronizzare le operazioni eseguite da microprocessori.

Registrati Array

I registri sono in realtà le aree all'interno del microprocessore usato per la memoria. Essi sono luoghi che possono contenere i dati e indicazioni che possono essere recuperati rapidamente. Gli array registro contiene molti registri a cui si accede quando necessario per l'elaborazione dei requisiti di un'applicazione o di un programma. Ci sono diversi tipi di registri, compresi i contatori di programma, registro di istruzione, registri di indirizzo di memoria, registri accumulatori e altri.

Bus system

Il bus di sistema è il componente che traffici informazioni fra le varie parti del computer. Si compone di tre categorie di cablaggio che hanno definito le proprietà e funzioni. Essi sono: il bus di controllo, che trasmettono i segnali di controllo e di organizzare una vasta gamma di operazioni all'interno del computer; il bus dati è necessaria per la trasmissione e ricezione di dati tra la CPU, RAM ed altri dispositivi; e bus indirizzi, che gestisce i segnali che si muove tra il microprocessore e la RAM riguardanti gli indirizzi in lavorazione durante quel particolare momento.