Mikroprosessorin kehitys - mikroprosessorityypit

Mikroprosessori on vain CPU ja se on olennainen osa tietokonetta. Se on piisiru, joka sisältää miljoonia transistoreita ja muita elektroniset komponentit jotka käsittelevät miljoonia ohjeita sekunnissa. A Mikroprosessori on monipuolinen siru , joka on yhdistetty muistiin ja erityiskäyttöön tarkoitettuihin siruihin ja ohjelmoitu ohjelmoimalla. Se hyväksyy digitaalisen datan i / p-muodossa ja käsittelee sen muistiin tallennettujen ohjeiden mukaisesti. Mikroprosessorilla on monia toimintoja, kuten tietojen tallennus, vuorovaikutus useiden muiden laitteiden kanssa ja muut aikaan liittyvät toiminnot. Mutta tärkein tehtävä on lähettää ja vastaanottaa tietoja, jotta tietokone toimisi hyvin. Tässä artikkelissa käsitellään tyyppejä ja mikroprosessorin kehitys . Seuraa tätä linkkiä Mikroprosessorin historia ja mikroprosessorin sukupolvi

Mikroprosessorin kehitys

Mikroprosessorista on tullut olennainen osa monia laitteita. Mikroprosessorin kehitys jaettiin viiteen sukupolveen, kuten ensimmäinen, toinen, kolmas, neljäs ja viides sukupolvi, ja näiden sukupolvien ominaisuuksia käsitellään jäljempänä.

Mikroprosessori

Ensimmäisen sukupolven mikroprosessorit

Ensimmäisen sukupolven mikroprosessorit esiteltiin vuosina 1971-1972. Näiden mikroprosessorien ohjeet käsiteltiin sarjaan, he hakivat käskyn, purkivat koodin ja suorittivat sen sitten. Kun mikroprosessorin käsky on valmis, mikroprosessori päivittää käskyosoittimen ja noutaa seuraavan käskyn suorittamalla tämän peräkkäisen toiminnan jokaiselle käskylle vuorotellen.

Toisen sukupolven mikroprosessorit

Vuonna 1970 integroidulle piirille oli saatavana pieni määrä transistoreita toisen sukupolven mikroprosessoreissa. Esimerkkejä toisen sukupolven mikroprosessoreista ovat 16-bittinen aritmeettinen 7 putkilinjainen käskykäsittely, MC68000 Motorola -prosessori. Nämä prosessorit esiteltiin vuonna 1979, ja Intel 8080-prosessori on toinen esimerkki mikroprosessorista . Mikroprosessorin toinen sukupolvi määritetään limittyvällä haulla, dekoodauksella ja suorittamalla vaiheet. Kun ensimmäinen sukupolvi prosessoidaan suoritusyksikössä, dekoodataan toinen käsky ja haetaan kolmas käsky.

Ensimmäisen sukupolven mikroprosessorin ja toisen sukupolven mikroprosessorien ero oli pääasiassa uusien puolijohdetekniikoiden käyttö sirujen valmistuksessa. Tämän tekniikan tulos johti viisinkertaiseen kasvuun opetuksessa, nopeudessa, suorituksessa ja suuremmissa sirutiheyksissä.

Kolmannen sukupolven mikroprosessorit

Kolmannen sukupolven mikroprosessorit esiteltiin vuonna 1978, kuten Intelin 8086 ja Zilog Z8000. Nämä olivat 16-bittisiä prosessoreita, joiden suorituskyky oli kuin minitietokoneissa. Tämäntyyppiset mikroprosessorit poikkesivat aikaisemmista mikroprosessoreiden sukupolvista siinä, että kaikki päätyöasemateollisuuden edustajat alkoivat kehittää omia ISC-pohjaisia ​​mikroprosessoriarkkitehtuureja.

Neljännen sukupolven mikroprosessorit

Kun monet teollisuudenalat muuttuvat kaupallisista mikroprosessoreista talosuunnitteluun, neljännen sukupolven mikroprosessorit tulevat erinomaisella muotoilulla miljoonalla transistorilla. Johtavat mikroprosessorit, kuten Motorolan 88100 ja Intel 80960CA, voivat antaa ja jättää eläkkeelle useamman kuin yhden käskyn per kellojakso.

Viidennen sukupolven mikroprosessorit

Viidennen sukupolven mikroprosessoreissa käytettiin erotettua superskalarin prosessointia, ja niiden rakenne ylitti pian 10 miljoonan transistorin. Viidennessä sukupolvessa PC-tietokoneet ovat matalan marginaalin ja suuren määrän yrityksiä, jotka yksi mikroprosessori on valloittanut.

Transistori keksittiin 23. joulukuuta 1947 Bellin laboratoriossa, kun taas integroidun piirin keksi vuonna 1958 J Kilby Texas Instrumentsissa. Joten Intel tai INTegrated ELectronics on keksinyt ensimmäisen mikroprosessorin.

Mikroprosessorin kehitys

4-bittinen mikroprosessori

Stanley Mazor ja Ted Hoff keksivät INTEL 4004/4040 vuonna 1971. Tämän mikroprosessorin kellotaajuus on 740 KHz. Tässä mikroprosessorissa käytettyjen transistoreiden määrä on 2300 ja ohjeet sekunnissa ovat 60K. Tämän mikroprosessorin nastojen lukumäärä on 16.

8-bittinen mikroprosessori

• 8008-prosessori keksittiin vuonna 1972. Tämän mikroprosessorin kellotaajuus on 500 KHz ja käsky sekunnissa on 50K
• 8080-mikroprosessori keksittiin vuonna 1974. Kellonopeus on 2 MHz. Käytettyjen transistoreiden määrä on 60k ja ohjeet sekunnissa ovat 10 kertaa nopeammat kuin 8008-prosessorissa.
• 8085-mikroprosessori keksittiin vuonna 1976. Kellonopeus on 3 MHz. Käytettyjen transistoreiden määrä on 6500 ja ohjeet sekunnissa on 769230. Tämän mikroprosessorin nastojen lukumäärä on 40

16-bittinen mikroprosessori

• 8086-mikroprosessori keksittiin vuonna 1978. Kellonopeus on 4,77, 8 ja 10 MHz. Käytettyjen transistoreiden määrä on 29000 ja ohjeet sekunnissa on 2,5 miljoonaa. Tämän mikroprosessorin nastojen määrä on 40
• 8088-mikroprosessori keksittiin vuonna 1979 ja opetus sekunnissa on 2,5 miljoonaa
• Mikroprosessorit, kuten 80186 tai 80188, keksittiin vuonna 1982. Kellonopeus on 6 MHz
• 80286-mikroprosessori keksittiin vuonna 1982. Kellonopeus on 8 MHz. Käytettyjen transistoreiden määrä on 134000 ja ohjeet sekunnissa ovat 4 miljoonaa. Tämän mikroprosessorin nastojen määrä on 68

32-bittinen mikroprosessori

• Intel 80386 -prosessori keksittiin vuonna 1986. Kellonopeus on 16 MHz - 33 MHz. Käytettyjen transistorien lukumäärä on 275000. Tämän mikroprosessorin nastojen lukumäärä on 132 14X14 PGA
• Intel 80486 -prosessori keksittiin vuonna1986. Kellotaajuus on 16 MHz - 100 MHz. Käytettyjen transistoreiden määrä on 1,2 miljoonaa transistoria ja käsky sekunnissa on 8 kt välimuistia. Tämän mikroprosessorin nastojen määrä on 168 17X17 PGA (Pin Grid Array)
• PENTIUM-mikroprosessori keksittiin vuonna 1993. Kellotaajuus on 66 MHz ja käsky sekunnissa on 8-bittinen välimuisti 8-bittisille tiedoille. Tämän mikroprosessorin nastojen lukumäärä on 237 PGA

64-bittinen mikroprosessori

• INTEL core 2-mikroprosessori keksittiin vuonna 2006. Kellonopeus on 1,2 GHz - 3 GHz. Käytettyjen transistorien määrä on 291 miljoonaa ja käsky sekunnissa on 64 kt L1-välimuistia jokaiselle ytimelle 4 MB L2-välimuistia.
• I3, i5, i7 -prosessorit keksittiin vuosina 2007, 2009, 2010 2. Kellonopeus on 2 GHz - 3,3 GHz, 2,4 GHz - 3,6 GHz ja 2,93 GHz - 3,33 GHz.

Mikroprosessorin kehitys eri sovelluksissa

Seuraavat pienoisohjelmat toteutettiin käyttämällä erilaisia ​​mikroprosessoreita. Joten mikroprosessorin kehittymistä eri sovelluksissa käsitellään jäljempänä.

Liiketoiminnan laskin

Vuonna 1971 keksittiin liiketoiminnan laskin, kuten Unicom 141P. Se ei kuulu johtaviin laitteisiin, joihin kuuluu mikroprosessori.

Commodore PET

Vuonna 1971 tämä PET otettiin käyttöön ja se tunnustetaan enimmäkseen tärkeimmäksi all-in-one-kotitietokoneeksi.

Pesukone

Vuonna 1977 käynnistettiin pesukoneet, joita ohjataan johtavien mikrosirujen avulla.

Pelihalli Mania

Vuonna 1980 Arcade Maina lanseerattiin. Namco perusti Pac-Manin Yhdysvaltojen polulle ja sytytti uuden suuntauksen.

Osborne 1 -kannettava

Vuonna 1981 Osborne 1 -kannettava lanseerattiin viidellä näytöllä, joiden paino oli 10,7 kg. Useimmille nykyaikaisille kannettaville tietokoneille se on iso isoisä.

Nintendo NES

Vuonna 1986 konsolit päivittivät peliliiketoimintaa, kuten Nintendo Entertainment System.

Laskenta demokratisoitu

Vuonna 1991 henkilökohtaisen keksintö sekä liiketoimintalaskenta räjähti monenlaisten työasemien kannettavien tietokoneiden ja välilehtien kautta.

Mp3-soitin

Vuonna 1997 käynnistettiin musiikkisoitin nauttimaan musiikista modernilla tavalla

Karhunvatukka

Älypuhelinten kapina lisääntyi käynnistämällä RIM: n Blackberry 850. Ensimmäinen BB oli käytettävissä vuonna 1999.

Apple iPod

Vuonna 2001 lanseerattiin ensimmäinen iPod, joka antoi mahdollisuuden MP3-musiikin perustamiseen uuden sarjan sävelmiä.

Microsoft Windows -tabletti

Vuonna 2002 Microsoft Windows Tablet otettiin käyttöön, yritykset käyttivät näitä välilehtiä hyödyllisempiin töihin.

Netbook

Vuonna 2008 Netbooks käynnistettiin pienten ja kevyiden laitteiden ansiosta yksinkertaisten töiden suorittamiseen, media- ja Internet-sisällön nauttimiseen.

Apple iPod

Vuonna 2010 välilehdet osuivat asiakkaan päävirtaan iPodin julkaisemisen kautta.

Digitaaliset opasteet

Vuonna 2011 keksittiin Digital Signage, joka oli ensimmäinen mikroprosessorin valtavasta uudesta käytöstä. Akateemiset, Internetiin kytketyt laitteet perustettiin jokapäiväiseen elämään kaupasta, vähittäiskaupasta maatalouteen sekä autoihin.

Ultrabook

Vuonna 2011 Ultrabook otettiin käyttöön. Tietokoneen kehitys vie ylimääräisen jättimäisen askeleen, kuten muodikkaat Ultrabook-laitteet, joilla on korkean suorituskyvyn laskentakokemus.

Mikroprosessorin tyypit

Mikroprosessorit luokitellaan viiteen tyyppiin: CISC-monimutkaiset ohjesarjan mikroprosessorit, RISC-pienennetyt ohjeet mikroprosessorit , ASIC- sovelluskohtaiset integroidut piirit, superskalaariset prosessorit, DSP: n digitaaliset signaalimikroprosessorit.

Erilaisia ​​mikroprosessoreita

Monimutkaiset ohjeet mikroprosessorit

Lyhytaikainen monimutkaisten ohjeistettujen mikroprosessorien termi on CISM, ja ne luokittelevat mikroprosessorin, jossa tilaukset voidaan suorittaa yhdessä muiden matalan tason toimintojen kanssa. Tämäntyyppiset suorittimet suorittavat erilaisia ​​tehtäviä, kuten tietojen lataaminen, lataaminen, palauttaminen muistikortille ja muistikortilta. Näiden tehtävien lisäksi se tekee myös monimutkaisia ​​matemaattisia laskelmia yhdellä komennolla.

Pienennetty ohjesarja mikroprosessori

Reduced Instruction Set -mikroprosessorin lyhyt aika on RISC. Tämäntyyppiset suorittimet valmistetaan sen toiminnon mukaan, jossa mikroprosessori voi suorittaa pieniä asioita erityisillä komennoilla. Tällä tavalla nämä suorittimet suorittavat enemmän komentoja nopeammin.

Superskalariset mikroprosessorit

Superskalar-suoritin faksaa prosessorin laitteiston suorittamaan useita tehtäviä kerrallaan. Näitä prosessoreita voidaan käyttää ALU: ille tai kertojille. Heillä on erilaisia ​​käyttöyksiköitä, ja nämä prosessorit voivat suorittaa useamman kuin yhden komennon lähettämällä jatkuvasti useita ohjeita prosessorin sisällä oleville ylimääräisille operatiivisille yksiköille.

Sovelluskohtainen integroitu piiri

Lyhyellä aikavälillä Sovelluskohtainen integroidun piirin prosessori on ASIC. Näitä prosessoreita käytetään tiettyihin tarkoituksiin, joihin kuuluvat autojen päästöjenrajoitus tai henkilökohtaisen digitaalisen avustajan tietokone. Tämän tyyppinen prosessori on valmistettu asianmukaisella määrittelyllä, mutta näiden lisäksi se voidaan valmistaa myös hyllystölaitteilla.

Digitaalisten signaalien moniprosessorit

Digitaalisia signaaliprosessoreita kutsutaan myös DSP: ksi. Näitä prosessoreita käytetään videoiden koodaamiseen ja purkamiseen tai D / A (digitaalinen analogiseksi) ja A / D ( analoginen digitaalinen ). He tarvitsevat mikroprosessorin, joka on erinomainen matemaattisissa laskelmissa. Tämän prosessorin siruja käytetään RADARissa, kotiteattereissa, SONARissa, audiolaitteissa, TV-vastaanottimissa ja matkapuhelimissa.

On monia yrityksiä, kuten Intel, Motorola, DEC (Digital Equipment Corporation), TI (Texas Instruments), jotka liittyvät moniin mikroprosessoreihin, kuten 8085 mikroprosessoriin, ASIC, CISM, RISC, DSP ja 8086 mikroprosessoriin, kuten Intel

ominaisuudet

Pää mikroprosessorin ominaisuudet Sisällytä seuraavat.

Kannettava

Mikroprosessorit ovat kannettavia koon ja pienemmän virrankulutuksen vuoksi.

Halpa

Mikroprosessoreita on saatavana halvemmalla IC-tekniikan ansiosta. Joten tämä tekniikka alentaa tietokonejärjestelmän hintaa.

Monipuolinen

Mikroprosessori on monipuolinen, joten sitä voidaan käyttää erilaisiin sovelluksiin

Luotettava

Mikroprosessorit ovat luotettavia, joten vikojen määrä on pienempi puolijohdetekniikan takia.

Pieni koko

Mikroprosessorien valmistus voidaan tehdä hyvin vähän tilaa johtuen käytetyistä tekniikoista, kuten VLSI ja ULSI. Joten tietokonejärjestelmän koko pienenee.

Suuri nopeus

Mikroprosessorit toimivat erittäin nopeasti käytetyn tekniikan ansiosta, joten ne suorittavat useita ohjeita sekunnille.

Matala virrankulutus

Mikroprosessorit käyttävät vähän virtaa MOS-tekniikan takia

Matala lämmöntuotanto

Mikroprosessorit eivät voi tuottaa valtavaa lämpöä verrattuna tyhjiöputkilaitteisiin, koska ne käyttävät puolijohdetekniikkaa.

Perusehdot

pääasiassa mikroprosessoreissa käytettyjä termejä käsitellään jäljempänä.

Käyttöohjeet

Käskyjoukko voidaan määritellä komentojen joukoksi, jonka mikroprosessori ymmärtää. Se on reuna ohjelmistojen ja laitteistojen välillä.

Bussi

Johtimet, joita käytetään tiedonsiirtoon, osoittavat muuten mikroprosessorin sisällä olevien eri elementtien ohjaustietoja. Se sisältää kolme tyyppistä väylää, nimittäin tietoväylän, ohjauksen ja osoiteväylän

IPC

IPC tarkoittaa ohjeita per sykli. Se on laskenta kuinka monta komentoa keskusyksikkö voi suorittaa yhden kellon sisällä.

Kellonopeus

Kun ei. prosessori voi suorittaa sekunnin ajan sekunnin kellotaajuuden. CLK-nopeus voidaan ilmaista MHz: nä (megahertsi), muuten GHz (gigahertsi). Vaihtoehtoinen nimi tälle on Clock Rate.

Kaistanleveys

Lyhytaikainen kaistanleveys on BW ja se voidaan määritellä no. bittiä, jotka voidaan käsitellä yhdessä käskyssä.

Sanan pituus

Sana pituus ei ole muuta kuin, kun ei. prosessori voi käsitellä kerralla bittiä bittiä. Esimerkiksi 8-bittistä mikroprosessoria käytetään 8-bittisen datan käsittelyyn kerrallaan. Prosessorin sanan pituus vaihtelee 4-64 bittiä mikrotietokoneen tyypin perusteella.

Tietotyypit

Mikroprosessori tukee pääasiassa useita tietotyyppimalleja, kuten ASCII, binääri, allekirjoitetut ja allekirjoittamattomat numerot.

Mikroprosessorien edut ja haitat

Mikroprosessorien edut ovat

• Käsittelynopeus on suuri
• Älykkyys on tuotu järjestelmiin
• Joustava.
• Kompakti koko.
• Helppo huoltaa
• Monimutkainen matematiikka

Joitakin mikroprosessorin haittoja on, että se saattaa ylikuumentua ja mikroprosessorin rajoitukset asettavat datan koon.

Mikroprosessorien sovelluksiin liittyy pääasiassa kodinkoneiden ohjaimia, langaton kommunikaatio laitteet, toimistojulkaisut ja automaatio, kulutuselektroniikkatuotteet, laskimet, kirjanpitojärjestelmä, videopelit, teollisuuden ohjaimet ja tiedonkeruujärjestelmät

Näin ollen kyse on mikroprosessorin tyypistä ja evoluutiosta. Mikroprosessorin saatavuus, jolla on pieni teho, alhaiset kustannukset, pieni paino ja laskentakyky, tekee siitä hyödyllisen eri sovelluksissa. Nykyään mikroprosessoripohjaisia ​​järjestelmiä käytetään automaattisessa testaustuotteessa, liikennevalojen ohjausjärjestelmät , ohjeet, moottorin nopeuden säätö jne. Lisäksi epäilyt mikroprosessoriartikkeleiden tai elektroniset ja sähköiset projektit , anna kommenttisi kommentti-kenttään. Tässä on kysymys sinulle, mitä pinoa käytetään 8085-mikroprosessorissa?

Älä missaa: Tiedä ero mikroprosessorin ja mikrokontrollerin välillä .

Valokuvahyvitykset:

• Mikroprosessorin kehitys bhs4