Mikroprotsessorlar

Mikroprotsessorlar

Mikroprotsessor-bitta mikrosxemalar yoki bir nechta ixtisoslashtirilgan mikrosxemalar to'plami sifatida amalga oshiriladigan protsessor (arifmetik, mantiqiy va mashina kodida yozilgan boshqaruv operatsiyalarini bajarish uchun mas'ul bo'lgan qurilma) (protsessorni umumiy maqsadli elementlar bazasida elektr zanjiri shaklida yoki dasturiy ta'minot modeli shaklida amalga oshirishdan farqli o'laroq).

Mikroprotsessorlarning funktsiyalari

buyruqlar va operandlarning manzillarini hisoblash;

asosiy xotiradan buyruqlarni tanlash va dekodlash;

asosiy xotiradan ma'lumotlarni, mikroprotsessor xotira registrlarini va tashqi qurilma adapter registrlarini tanlash;

tashqi qurilmalarga xizmat ko'rsatish uchun adapterlardan so'rovlar va buyruqlarni qabul qilish va qayta ishlash;

ma'lumotlarni qayta ishlash va ularni asosiy xotiraga yozish, mikroprotsessor xotirasi registrlari va tashqi qurilmalar adapter registrlari;

boshqa barcha kompyuter tugunlari va bloklari uchun boshqaruv signallarini ishlab chiqish;

keyingi jamoaga o'tish.

Mikroprotsessor tarkibiga quyidagi qurilmalar kiradi:

1. Arifmetik-mantiqiy qurilma raqamli va ramziy ma'lumotlar bo'yicha barcha arifmetik va mantiqiy operatsiyalarni bajarish uchun mo'ljallangan.

2. Boshqarish moslamasi kompyuterning turli qismlarining o'zaro ta'sirini muvofiqlashtiradi. Quyidagi asosiy funktsiyalarni bajaradi: turli xil operatsiyalarning o'ziga xos xususiyatlari tufayli ma'lum boshqaruv signallarini (boshqaruv impulslarini) kerakli vaqtda mashinaning barcha bloklariga shakllantiradi va etkazib beradi; bajarilgan operatsiya tomonidan ishlatiladigan xotira hujayralarining manzillarini shakllantiradi va ushbu manzillarni kompyuterning tegishli bloklariga uzatadi; soat impulslari generatoridan teskari impulslar ketma-ketligini oladi.

3. Mikroprotsessor xotirasi qisqa muddatli saqlash, yozish va hisoblashda ishlatiladigan ma'lumotlarni to'g'ridan-to'g'ri mashinaning keyingi bosqichlarida berish uchun mo'ljallangan. Mikroprotsessor xotirasi registrlarga asoslanadi va kompyuterning yuqori tezligini ta'minlash uchun ishlatiladi, chunki asosiy xotira har doim ham tez ishlaydigan mikroprotsessorning samarali ishlashi uchun zarur bo'lgan ma'lumotlarni yozish, qidirish va o'qish tezligini ta'minlamaydi.

4. Mikroprotsessorning interfeys tizimi boshqa kompyuter qurilmalari bilan aloqa qilish uchun mo'ljallangan. O'z ichiga oladi: mikroprotsessorning ichki interfeysi; buferni saqlash registrlari; i / o portlari va tizim avtobuslarini boshqarish sxemalari. (I / o porti-bu mikroprotsessorga, boshqa qurilmaga ulanish imkonini beruvchi ulanish uskunasi.)

Mikroprotsessor va tizim avtobusiga odatdagi tashqi qurilmalar bilan bir qatorda mikroprotsessorning funktsional imkoniyatlarini kengaytiradigan va yaxshilaydigan integral mikrosxemalarga ega qo'shimcha platalar ulanishi mumkin. Bularga matematik koprotsessor, to'g'ridan-to'g'ri xotiraga kirish boshqaruvchisi, i / o koprotsessori, uzilish boshqaruvchisi va boshqalar kiradi. Matematik koprotsessor trigonometrik funktsiyalarni hisoblash uchun ikkilik suzuvchi nuqta raqamlari, ikkilik kodlangan o'nlik sonlar ustida operatsiyalarni tezlashtirish uchun ishlatiladi. MP 80486 DX dan boshlab mikroprotsessor modellari matematik koprotsessorni o'z tarkibiga kiritadi. To'g'ridan-to'g'ri xotiraga kirish boshqaruvchisi mikroprotsessorni magnit disklardagi drayverlarni to'g'ridan-to'g'ri boshqarishdan ozod qiladi, bu esa kompyuterning samarali ishlashini sezilarli darajada oshiradi.

Mikroprotsessor bilan parallel ishlash tufayli i / u protsessori bir nechta tashqi qurilmalarga xizmat ko'rsatishda i / u protseduralarini bajarishni sezilarli darajada tezlashtiradi, mikroprotsessorni i / u protseduralarini qayta ishlashdan ozod qiladi, shu jumladan xotiraga to'g'ridan-to'g'ri kirish rejimini amalga oshiradi. Uzilish-bu hozirgi paytda muhimroq bo'lgan boshqa dasturni tezda bajarish uchun bitta dasturning bajarilishini vaqtincha to'xtatish. Uzilish boshqaruvchisi uzilish tartib-qoidalariga xizmat qiladi, tashqi qurilmalardan uzilish so'rovini qabul qiladi, ushbu so'rovning ustuvorlik darajasini belgilaydi va mikroprotsessorga uzilish signalini beradi.

Barcha mikroprotsessorlarni guruhlarga bo'lish mumkin: to'liq buyruq tizimiga ega CISC tipidagi mikroprotsessorlar; qisqartirilgan buyruq tizimi to'plamiga ega RISC tipidagi mikroprotsessorlar; super katta buyruq so'ziga ega vliw tipidagi mikroprotsessorlar; misc tipidagi mikroprotsessorlar minimal buyruqlar tizimiga ega va juda yuqori tezlik va boshqalar.

Mikroprotsessorning eng muhim xususiyatlari: soat tezligi. Kompyuterning tezligini tavsiflaydi. Protsessorning ishlash rejimi soat generatori deb nomlangan mikrosxema bilan o'rnatiladi. Har bir operatsiyani bajarish uchun protsessor ma'lum miqdordagi tsikllarga ega. Soat tezligi mikroprotsessor bir soniyada qancha elementar operatsiyalarni bajarishini ko'rsatadi. Soat tezligi MGts bilan o'lchanadi; protsessorning bit chuqurligi-bu bir vaqtning o'zida mashina ishlashi mumkin bo'lgan ikkilik raqamning maksimal bitlari soni. Protsessorning bit chuqurligi qanchalik katta bo'lsa, u vaqt birligida shunchalik ko'p ma'lumotni qayta ishlay oladi va boshqa barcha narsalar teng bo'lsa, kompyuterning ishlashi shunchalik katta bo'ladi