Mikroprocesoriaus raida - mikroprocesorių tipai

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





Mikroprocesorius yra ne kas kita, o procesorius ir jis yra esminis kompiuterio komponentas. Tai silicio mikroschema, kurią sudaro milijonai tranzistorių ir kita Elektroniniai komponentai kad apdoroja milijonus instrukcijų per sekundę. A Mikroprocesorius yra universalus lustas , kuris yra derinamas su atmintimi ir specialios paskirties lustais ir iš anksto užprogramuotas programine įranga. Jis priima skaitmeninius duomenis kaip i / p ir apdoroja juos pagal atmintyje saugomas instrukcijas. Mikroprocesorius turi daug funkcijų, tokių kaip duomenų saugojimo funkcijos, sąveika su įvairiais kitais įrenginiais ir kitos su laiku susijusios funkcijos. Tačiau pagrindinė funkcija yra siųsti ir gauti duomenis, kad kompiuterio funkcija būtų gera. Šiame straipsnyje aptariami tipai ir mikroprocesoriaus evoliucija . Spustelėkite šią nuorodą Mikroprocesoriaus istorija ir mikroprocesoriaus generavimas

Mikroprocesoriaus raida

Mikroprocesorius tapo svarbesne daugelio programėlių dalimi. Mikroprocesoriaus raida buvo suskirstyta į penkias kartas, tokias kaip pirmoji, antroji, trečioji, ketvirtoji ir penktoji kartos, o šių kartų ypatybės aptariamos toliau.




Mikroprocesorius

Mikroprocesorius

Pirmos kartos mikroprocesoriai

Pirmosios kartos mikroprocesoriai buvo pristatyti 1971–1972 metais. Šių mikroprocesorių instrukcijos buvo apdorojamos nuosekliai, jie gavo instrukciją, iššifravo ir tada ją įvykdė. Kai mikroprocesoriaus instrukcija buvo baigta, mikroprocesorius atnaujina instrukcijų rodyklę ir paėmė šią instrukciją, atlikdamas šią nuoseklią operaciją kiekvienai instrukcijai paeiliui.



Antros kartos mikroprocesoriai

1970 m. Antrosios kartos mikroprocesoriuose integruotoje grandinėje buvo nedaug tranzistorių. Antrosios kartos mikroprocesorių pavyzdžiai yra 16 bitų aritmetinis 7 vamzdynų komandų apdorojimas, MC68000 „Motorola“ mikroprocesorius. Šie procesoriai pristatomi 1979 metais ir „Intel“ 8080 procesorius yra dar vienas mikroprocesoriaus pavyzdys . Antroji mikroprocesoriaus karta apibrėžiama persidengiant, gavus, iššifruojant ir vykdant veiksmus. Kai vykdymo vienete apdorojama pirmoji karta, tada dekoduojama antroji instrukcija ir gaunama trečioji instrukcija.

Skirtumas tarp pirmosios ir antrosios kartos mikroprocesorių daugiausia buvo naujų puslaidininkių technologijų naudojimas lustų gamybai. Dėl šios technologijos penkis kartus padidėjo instrukcijos, greitis, vykdymas ir didesnis lusto tankis.

Trečios kartos mikroprocesoriai

Trečiosios kartos mikroprocesoriai buvo pristatyti 1978 m., Kuriuos žymi „Intel 8086“ ir „Zilog Z8000“. Tai buvo 16 bitų procesoriai, kurių veikimas buvo panašus į mini kompiuterius. Šie mikroprocesorių tipai skyrėsi nuo ankstesnių mikroprocesorių kartų tuo, kad visi pagrindiniai darbo vietų pramonininkai pradėjo kurti savo ISC pagrįstas mikroprocesorių architektūras.


Ketvirtos kartos mikroprocesoriai

Kadangi daugelis pramonės šakų iš komercinių mikroprocesorių pertvarkomos į namų dizainą, ketvirtosios kartos mikroprocesoriai yra išskirtinio dizaino ir turi milijoną tranzistorių. Pažangiausi mikroprocesoriai, tokie kaip „Motorola 88100“ ir „Intel 80960CA“, per vieną laikrodžio ciklą galėtų išleisti ir išleisti daugiau nei vieną instrukciją.

Penktos kartos mikroprocesoriai

Penktosios kartos mikroprocesoriuose buvo naudojamas atsietas superkalarinis apdorojimas, o jų konstrukcija netrukus viršijo 10 milijonų tranzistorių. Penktosios kartos kompiuteriai yra mažos maržos ir didelės apimties verslas, kurį užkariauja vienas mikroprocesorius.

1947 m. Gruodžio 23 d. „Bell“ laboratorijoje buvo išrastas tranzistorius, o integruotą schemą 1958 m. J Kilby išrinko „Texas Instruments“. Taigi „Intel“ arba „Integrated ELectronics“ išrado pirmąjį mikroprocesorių.

Mikroprocesoriaus raida

Mikroprocesoriaus raida

4 bitų mikroprocesorius

„INTEL 4004/4040“ išrado 1971 metais Stanley Mazoras ir Tedas Hoffas. Šio mikroprocesoriaus laikrodžio greitis yra 740 KHz. Šiame mikroprocesoriuje naudojamų tranzistorių skaičius yra 2300, o instrukcija per sekundę yra 60K. Šio mikroprocesoriaus kaiščių skaičius yra 16.

8 bitų mikroprocesorius

  • 8008 procesorius buvo išrastas 1972 metais. Šio mikroprocesoriaus laikrodžio greitis yra 500 KHz, o instrukcijos per sekundę yra 50 K
  • 8080 mikroprocesorius buvo išrastas 1974 metais. Laikrodžio greitis yra 2 MHz. Naudojamų tranzistorių skaičius yra 60 tūkst., O instrukcijos per sekundę yra 10 kartų greitesnės, palyginti su 8008 procesoriumi.
  • 8085 mikroprocesorius buvo išrastas 1976 metais. Laikrodžio greitis yra 3 MHz. Naudojamų tranzistorių skaičius yra 6500, o instrukcija per sekundę yra 769230. Šio mikroprocesoriaus kaiščių skaičius yra 40

16 bitų mikroprocesorius

  • 8086 mikroprocesorius buvo išrastas 1978 metais. Laikrodžio greitis yra 4,77, 8 ir 10 MHz. Naudojamų tranzistorių skaičius yra 29000, o instrukcija per sekundę - 2,5 milijono. Šio mikroprocesoriaus kaiščių skaičius yra 40
  • 8088 mikroprocesorius buvo išrastas 1979 metais, o instrukcija per sekundę yra 2,5 milijono
  • Mikroprocesoriai, tokie kaip 80186 arba 80188, buvo išrasti 1982 metais. Laikrodžio greitis yra 6 MHz
  • 80286 mikroprocesorius buvo išrastas 1982 m. Laikrodžio greitis yra 8 MHz. Naudojamų tranzistorių skaičius yra 134000, o instrukcija per sekundę yra 4 milijonai. Šio mikroprocesoriaus kaiščių skaičius yra 68

32 bitų mikroprocesorius

  • „Intel 80386“ mikroprocesorius buvo išrastas 1986 metais. Laikrodžio greitis yra nuo 16 MHz iki 33 MHz. Naudojamų tranzistorių skaičius yra 275000. Šio mikroprocesoriaus kaiščių skaičius yra 132 14X14 PGA
  • „Intel 80486“ mikroprocesorius buvo išrastas1986 metais. Laikrodžio greitis yra nuo 16 MHz iki 100 MHz. Naudojamų tranzistorių skaičius yra 1,2 milijono tranzistorių, o instrukcijos per sekundę yra 8 KB talpyklos atminties. Šio mikroprocesoriaus kaiščių skaičius yra 168 17X17 PGA („Pin Grid Array“)
  • Mikroprocesorius PENTIUM buvo išrastas 1993 metais. Laikrodžio greitis yra 66 MHz, o instrukcijos per sekundę yra 8 bitų talpyklos atmintis, skirta 8 bitų duomenims. Šio mikroprocesoriaus kaiščių skaičius yra 237 PGA

64 bitų mikroprocesorius

  • INTEL „core 2“ mikroprocesorius buvo išrastas 2006 m. Laikrodžio greitis yra nuo 1,2 GHz iki 3 GHz. Naudojamų tranzistorių skaičius yra 291 milijonas, o instrukcijos per sekundę yra 64 KB L1 talpyklos kiekvienai pagrindinei 4 MB L2 talpyklai.
  • „I3“, „i5“, „i7“ mikroprocesoriai buvo išrasti 2007, 2009, 2010 metais. Laikrodžio greitis yra nuo 2 GHz iki 3,3 GHz, nuo 2,4 GHz iki 3,6 GHz ir 2,93 GHz iki 3,33 GHz.

Mikroprocesoriaus raida įvairiose programose

Šie dalykėliai buvo įdiegti naudojant skirtingus mikroprocesorius. Taigi mikroprocesoriaus raida įvairiose programose aptariama toliau.

Verslo skaičiuoklė

1971 metais buvo išrastas verslo skaičiuoklė, tokia kaip „Unicom 141P“. Tai buvo iš pagrindinių programėlių, kuriose yra mikroprocesorius.

Komandoras PET

1971 metais šis PET buvo įdiegtas ir dažniausiai pripažįstamas kaip pagrindinis „viskas viename“ namų kompiuteris.

Skalbimo mašina

1977 m. Buvo paleistos skalbimo mašinos, kurios buvo valdomos pagrindiniais mikroschemomis.

Arkadijos manija

1980 m. Buvo paleista „Arcade Maina“. Namco įkūrė „Pac-Man“ JAV keliu ir pakurstė naują tendenciją.

„Osborne 1“ nešiojamas kompiuteris

1981 m. „Osborne 1“ nešiojamas kompiuteris buvo paleistas naudojant penkis ekranus, kurių svoris buvo 10,7 kg. Daugumai šiuolaikinių nešiojamųjų kompiuterių tai puikus senelis.

„Nintendo NES“

1986 m. Konsolės atnaujino žaidimų verslą, pvz., „Nintendo Entertainment System“.

Skaičiavimas demokratizuotas

1991 m. „Personal“ išradimas, taip pat verslo kompiuterija, paplito per daugybę stacionarių nešiojamųjų kompiuterių ir skirtukų.

Mp3 grotuvas

1997 m. Buvo paleistas muzikos grotuvas, kad būtų galima mėgautis muzika šiuolaikiškai

„BlackBerry“

Išmaniųjų telefonų sukilimas padidėjo paleidus RIM „Blackberry 850“. Pirmasis BB buvo prieinamas 1999 m.

„Apple iPod“

2001 m. Buvo paleistas pirmasis „iPod“, kuris suteikė galimybę MP3 muzikai sukurti naują nustatytų melodijų asortimentą.

„Microsoft Windows“ planšetinis kompiuteris

2002 m. Buvo įdiegta „Microsoft Windows Tablet“, įmonės naudojo šiuos skirtukus naudingesniems darbams atlikti.

„Netbook“

2008 m. „Netbooks“ buvo paleisti dėl mažų ir lengvų prietaisų, skirtų atlikti paprastus darbus, mėgautis žiniasklaidos ir interneto turiniu.

„Apple iPod“

2010 m. Skirtukai pasiekė pagrindinį kliento srautą išleidę „iPod“.

Skaitmeninis parašas

2011 m. Buvo išrasta „Digital Signage“, kuri buvo pirmoji iš milžiniškų naujų mikroprocesoriaus naudojimo būdų. Akademiniai, prie interneto prijungti prietaisai buvo sukurti kasdieniame gyvenime nuo prekybos ir mažmeninės prekybos iki žemės ūkio ir automobilių.

„Ultrabook“

2011 m. Buvo įdiegta „Ultrabook“. Kompiuterio kūrimas žengia papildomą milžinišką žingsnį, pavyzdžiui, madingi „Ultrabook“ įrenginiai, turintys didelio našumo skaičiavimo patirtį.

Mikroprocesoriaus tipai

Mikroprocesoriai skirstomi į penkis tipus: CISC-Complex instrukcijų rinkinio mikroprocesoriai, RISC sumažintas instrukcijų rinkinio mikroprocesoriai , ASIC - konkrečios programos integruotasis grandynas, superkalcio procesoriai, DSP skaitmeniniai signalo mikroprocesoriai.

Skirtingi mikroprocesoriaus tipai

Skirtingi mikroprocesoriaus tipai

Kompleksiniai instrukcijų rinkinio mikroprocesoriai

Trumpas kompleksinių instrukcijų rinkinio mikroprocesorių laikotarpis yra CISM ir jie klasifikuoja mikroprocesorių, kuriame užsakymus galima atlikti kartu su kita žemo lygio veikla. Šio tipo procesoriai atlieka įvairias užduotis, pvz., Atsisiunčia, įkelia, atšaukia duomenis į atminties kortelę ir atgauna duomenis iš atminties kortelės. Be šių užduočių, ji taip pat atlieka sudėtingus matematinius skaičiavimus viena komanda.

Sumažintas instrukcijų rinkinio mikroprocesorius

Trumpas redukuotų instrukcijų rinkinio mikroprocesoriaus terminas yra RISC. Tokio tipo procesoriai gaminami pagal funkciją, kurioje mikroprocesorius gali atlikti mažus dalykus pagal konkrečias komandas. Tokiu būdu šie procesoriai atlieka daugiau komandų greičiau.

„Superscalar“ mikroprocesoriai

„Superscalar“ procesorius faksimiliuoja procesoriaus aparatinę įrangą, kad vienu metu galėtų atlikti įvairias užduotis. Šie procesoriai gali būti naudojami ALU arba daugikliams. Jie turi skirtingus operacinius vienetus ir šie procesoriai gali atlikti daugiau nei vieną komandą, nuolat persiųsdami kelias instrukcijas papildomiems procesoriaus viduje esantiems operatyviniams padaliniams.

Programai būdingas integruotasis grandynas

Trumpas laikotarpis Programos specifinis integrinių grandynų procesorius yra ASIC. Šie procesoriai naudojami tam tikriems tikslams, įskaitant automobilių išmetamųjų teršalų kontrolę arba asmeninio skaitmeninio asistento kompiuterį. Šio tipo procesoriai gaminami pagal tinkamas specifikacijas, tačiau, be šių, jie taip pat gali būti gaminami su nebenaudojamomis pavaromis.

Skaitmeninio signalo daugiaprocesoriai

Skaitmeniniai signalo procesoriai taip pat vadinami DSP, šie procesoriai naudojami vaizdo įrašams koduoti ir iššifruoti arba D / A (skaitmeniniam į analoginį) ir A / D ( analoginis skaitmeninis ). Jiems reikia mikroprocesoriaus, kuris būtų puikus matematiniams skaičiavimams. Šio procesoriaus lustai naudojami RADAR, namų kino teatruose, SONAR, garso įrangose, TV priedėliuose ir mobiliuosiuose telefonuose.

Yra daug bendrovių, tokių kaip „Intel“, „Motorola“, DEC („Digital Equipment Corporation“), TI („Texas Instruments“), susijusios su daugeliu mikroprocesorių, tokių kaip 8085 mikroprocesoriai, ASIC, CISM, RISC, DSP ir 8086 mikroprocesoriai, tokie kaip „Intel“.

funkcijos

Pagrindinis mikroprocesoriaus ypatybės įtraukti šiuos dalykus.

Nešiojami

Mikroprocesoriai yra nešiojami dėl dydžio ir dėl mažesnio energijos suvartojimo.

Žema kaina

Mikroprocesoriai yra prieinami pigiau dėl IC technologijos. Taigi ši technologija sumažins kompiuterinės sistemos kainą.

Universalus

Mikroprocesorius yra universalus, todėl gali būti naudojamas įvairioms reikmėms

Patikimas

Mikroprocesoriai yra patikimi, todėl gedimų dažnis yra mažesnis dėl puslaidininkių technologijos.

Mažas dydis

Dėl naudojamų technologijų, tokių kaip VLSI ir ULSI, mikroprocesorius galima gaminti labai mažai vietos. Taigi kompiuterio sistemos dydis bus sumažintas.

Didelis greitis

Mikroprocesoriai veikia labai greitai dėl naudojamos technologijos, todėl kiekvienai sekundei jie vykdo daugybę instrukcijų.

Mažas energijos suvartojimas

Mikroprocesoriai naudoja mažai energijos dėl MOS technologijos

Žemos šilumos generavimas

Mikroprocesoriai negali generuoti didžiulės šilumos, palyginti su vakuuminių vamzdžių įtaisais, nes juose naudojama puslaidininkių technologija.

Pagrindinės sąlygos

The pagrindiniai terminai, dažniausiai naudojami mikroprocesoriuose yra aptariami toliau.

Instrukcijų rinkinys

Komandų rinkinį galima apibrėžti kaip komandų rinkinį, kurį supranta mikroprocesorius. Tai yra riba tarp programinės įrangos ir aparatinės įrangos.

Autobusas

Laidininkai, naudojami duomenims perduoti, kitaip nukreipia informaciją apie skirtingus mikroprocesoriaus elementus. Tai apima trijų tipų magistrales, būtent duomenų magistralę, valdymo ir adreso magistralę

IPC

IPC reiškia Instrukcijas per ciklą. Tai yra skaičiavimas, kiek komandų procesorius gali įvykdyti per vieną laikrodį.

Laikrodžio greitis

Kai ne. procesorius gali atlikti laikrodžio greitis. CLK greitį galima išreikšti MHz (megahercais), kitaip GHz (gigahercais). Alternatyvus to pavadinimas yra „Clock Rate“.

Pralaidumas

Trumpas pralaidumo laikotarpis yra BW ir jį galima apibrėžti kaip ne. bitų, kuriuos galima apdoroti per vieną instrukciją.

Žodžio ilgis

Žodis ilgis yra ne kas kita, kaip, kai ne. bitų vienu metu gali apdoroti procesorius. Pavyzdžiui, 8 bitų mikroprocesorius naudojamas 8 bitų duomenims apdoroti vienu metu. Procesoriaus žodžių ilgio diapazonas svyruoja nuo 4 iki 64 bitų, atsižvelgiant į mikrokompiuterio rūšį.

Duomenų tipai

Mikroprocesorius daugiausia palaiko kelis duomenų tipų dizainus, tokius kaip ASCII, dvejetainis, pasirašytasis ir nepasirašytas skaičius.

Mikroprocesorių privalumai ir trūkumai

Mikroprocesorių privalumai yra

  • Apdorojimo greitis didelis
  • Žvalgyba buvo atnešta į sistemas
  • Lankstus.
  • Kompaktiškas dydis.
  • Lengva priežiūra
  • Kompleksinė matematika

Kai kurie mikroprocesoriaus trūkumai yra tai, kad jis gali perkaisti, o mikroprocesoriaus apribojimas lemia duomenų dydį.

Mikroprocesorių programose daugiausia naudojami buitinės technikos valdikliai, bevielis ryšys įranga, biuro leidiniai ir automatika, plataus vartojimo prekės, skaičiuotuvai, apskaitos sistema, vaizdo žaidimai, pramoniniai valdikliai ir duomenų rinkimo sistemos

Taigi, viskas yra apie mikroprocesoriaus tipus ir evoliuciją. Mikroprocesorius, turintis mažą galią, mažą kainą, mažą svorį ir skaičiavimo galimybes, yra naudingas įvairiose programose. Šiuo metu automatinio bandymo gaminyje naudojamos mikroprocesorinės sistemos, eismo signalų valdymo sistemos , instrukcijos, variklio greičio valdymas ir kt. Be to, kyla abejonių dėl šios mikroprocesorinių gaminių raidos ar elektroniniai ir elektriniai projektai , pateikite komentarus laukelyje komentarų skiltis. Štai jums klausimas, kuris kaminas naudojamas 8085 mikroprocesoriuje?

Nepraleisk: žinok apie skirtumas tarp mikroprocesoriaus ir mikrovaldiklio .

Nuotraukų kreditai:

  • Mikroprocesoriaus raida bhs4