Какво представляват микропроцесорите? Типове микропроцесори

Компютърните технологии ни позволяват да работимзначителна ефективност. Но как изобщо функционират? Това се подпомага от цяла гама от различни устройства и устройства. И един от тях е микропроцесор. Какво е това? Какви са неговите функции? Какви са характеристиките на това устройство? Какво е микропроцесорна архитектура? Какви параметри зависят от него?

Какво представляват микропроцесорите?

Това е името на устройството, което еконтролирано софтуер. Неговата задача е да обработва и управлява цифровата информация. Микропроцесорният контрол трябва да е малък, но в същото време функционален. От това се очертават редица имоти, които сега ще бъдат разкрити. Микропроцесор се реализира на (супер) големи интегрални схеми ((C) LSI), които могат да бъдат няколко броя. За тях са характерни следните:

Ниска цена (отнася се до масово производство).
Простота на производството (на една технология);
Заема малко място (няколко квадратни сантиметра или дори милиметри).
Висока надеждност.
Консумирайте малко енергия.

Устройството на микропроцесора значително зависи от изграждането на неговата архитектура. Освен това, това ще бъде обсъдено и в рамките на статията ще бъдат разгледани три вида.

функции

Това ги прави общо създадени. Така че функциите на микропроцесора са:

Четете и декодирайте командите, които идват от главната памет.
Приемат и обработват заявки от адаптери за поддръжка на външни устройства (блокове_VU).
Прочетете данни от регистрите на RAM и VU.
Създавайте контролни сигнали, които контролират други възли и блокове на персонален компютър.
Процедирайте данните и ги накарайте да записват в главната памет, както и регистрите на външни устройства.

Основни характеристики на микропроцесора

Има общо четири:

Битова дълбочина.
Ефективността.
Командна система.
Количеството адресируема памет.

Групи микропроцесори

Те се отличават с три:

CISC. Има пълен набор от команди.
RISC. Има кратък набор от команди.
MISC. Има минимален набор от команди, но те имат много висока скорост и за двата класа устройства.

Микропроцесори тип CISC

Те могат да работят като част от компютърната мрежа. Съществува и възможност за многозадачност и защита на паметта. Микропроцесорите от този тип могат да функционират в два режима: защитени и реални. Първата дава възможност за многозадачност и незабавен достъп до разширена памет. В допълнение, той е защитен от външни съобщения. В реален режим, микропроцесорът 8086 е емулиран и има операция с една задача.

Микропроцесори от тип RISC

Те имат прости най-използвани команди. Ако трябва да изпълните нещо сложно, вие "изграждате" необходимата функционалност. За да изпълни команда, само един часовник на машината се губи поради паралелно изпълнение и припокриване. За сравнение, в CISC най-малките ще достигнат до четири.

От какво се състои микропроцесорът?

Тя е разделена на две части:

Операционна зала. Съдържа контролни устройства, аритметична логика и микропроцесорна памет.
Interface. Той съдържа адресни регистри, схеми за управление на пристанища и автобуси и блок от команди.

Важно е архитектурата - логичнаорганизирането на микропроцесор, който определя неговите характеристики, свойства и способността да изграждат компютърна система, базирана на това устройство. Има три основни типа: CISC, RISC и MISC (това са универсалните устройства). Така че, в тях има няколко групи от регистри, които работят с различна степен на очакване. Това ви позволява да извършвате операции буквално "в режим на тръбопровод". Това влияе положително върху ефективната скорост. Микропроцесорът на компютъра обикновено обслужва само едно устройство - да речем, клавиатура.

CISC Архитектура

Комплект сложни инструкции Компютър - изчерпателни инструкции за компютъра. Характеристиките на микропроцесор с тази архитектура са, както следва:

Имате голям брой отбори, които се различават по функционалност, дължина и формат.
Използват се различни системи за адресиране.
Има сложно кодиране на команди.

Какви са микропроцесорите на тази архитектура? Това са сложни устройства, чийто основен фокус е функционалността.

Архитектура на RISC

Компютър с ограничен набор инструкции - хомогенни инструкции за компютъра. Характеристиките на микропроцесор с тази архитектура са, както следва:

Използва опростен тип команда система: всички те имат един и същ формат с просто кодиране. Данните от RAM в регистъра на микропроцесора и обратно се преместват с помощта на инструкции за зареждане.
Въпреки високата скорост, тези микропроцесори могат да имат относително ниска скорост на часовник и по-малка степен на интеграция на VLSI.
Екипите извършват по-малко натоварване на RAM.
Но отстраняването на работата по програмите за RISC е много по-сложно, отколкото при CISC.
Невъзможно е да се използват същите програми с CISC.

Архитектура на MISC

Мултифункционален набор инструкции Компютър -Многоцелеви инструкции за управление на компютъра. Това е опит да се съчетаят предимствата на CISC и RISC. Тук основата на елемента е сглобена от отделни части (които често се комбинират в едно тяло):

Основната част. Тя се основава на архитектурата на RISC.
Разгъваща се част. На него е свързан ROM фърмуер.

Самата система придобива свойствата на CISC. Така че основните екипи тук работят на база, предоставена от RISC. В същото време има разширение, което "създава" фърмуера. Базата RISC изпълнява всичките си команди в една стъпка. А разширението използва сложен набор от команди. Поради наличието на ROM, елиминира недостатъка на RISC, че когато кода на операцията се компилира от езика на високо ниво, той вече е декриптиран и отворен за програмиста. Това са микропроцесорите и те трябва да имат такива свойства от гледна точка на дадена архитектура на тяхното изграждане.

заключение

Какво представляват микропроцесорите и каква е тяхната основафункциониращи - разгледахме това. Разбира се, за да се разглобят всички нюанси на тези устройства, е необходимо да отделите много време и да се запознаете не с една книга и една колекция от лекции. Но самата основа вече е там.