Yarim o’tkazgichli mikroelektronikaning fizik asoslari Mikroprosessor turlari

Mikroprotsessor (MP). Bu, ShKdagi markaziy blok bo’lib, mashinaning barcha bloklari bajaradigan ishlarni boshqarish hamda axborot bilan arifmetik va mantiqiy operatsiyalar bajarish uchun mo’ljallangan.
Mikroprotsessor tarkibiga quyidagilar kiradi: boshqaruv qurilmasi (BQ) – oldin bajarilgan operatsiyalarning natijalari va ayni fursatda bajarilayotgan operatsiyadan kelib chiqadigan muayyan boshqaruv signallarini (boshqaruv impulslarini) shakllantirib, mashinaning barcha bloklariga zaruriy fursatlarda uzatib boradi; bajarilayotgan operatsiyada foydalaniladigan xotira uyalarining manzillarini shakllantirib, ularni EHMning tegishli bloklariga uzatadi; mazkur boshqaruv qurilmasi impulslarning asosiy izchilligini taktli impulslar generatoridan oladi; arifmetik-mantiqiy qurilma (AMQ) – sonli va belgili axborot bilan bajariladigan barcha arifmetik va mantiqiy operatsiyalarni amalga oshirish uchun mo’ljallangan (ShKning ayrim modellarida operatsiyalar ijrosini jadallashtirish uchun AMQga qo’shimcha matematik soprotsessor ulanadi); mikroprotsessor xotirasi (MPX) – mashina ishining bevosita taktlarida bajarilayotgan hisob ishlarida qo’llaniladigan axborotni qisqa muddatga yozib olish va aks ettirish (uzatish) uchun hizmat qiladi. Negaki, asosiy xotira qurilmasi (AXQ) doim ham tez ishlovchi mikroprotsessor samarali ishlashi uchun zarur bo’ladigan axborot yozish, qidirish va hisoblab chiqarish tezligini ta’minlay olmaydi; registrlar – uzunligi turlicha bo’la oladigan tez ishlovchi xotira uyalari (standart uzunligi 1 bayt ga teng va ish tezligi ancha past bo’lgan AXQ uyalaridan farq qiladi); mikroprotsessorning interfeys tizimi –
ShKning boshqa qurilmalari bilan ulanib, aloqa bog’lashni ta’minlaydi; o’z ichiga MPning ichki interfeysi va xotirada saqlovchi bufer registrlarni hamda kiritishchiqarish portlari (KCHP) va tizim shinasini boshqarish sxemasini mujassam etadi. interfeys (ingl. interface) – kompyuterda mavjud qurilmalarni o’zaro ulab, ular o’rtasida aloqa bog’lash va unumli hamkorligini ta’minlash uchun mo’ljallangan vositalar majmui. kiritish-chiqarish porti (ingl. I/O – Input/Output port) – mikroprotsessorga ShKning boshqa qurilmasini bog’lash imkonini beruvchi ulash apparati.
Mikroprotsessor, boshqacha nomi – markaziy protsessor (MzP).
Markaziy protsessor (CPU, ingl. Central Processing Unit) – kompyuterning dastur tomonidan berilgan arifmetik va mantiqiy operatsiyalarni bajaradigan asosiy ish komponenti bo’lib, hisoblash jarayonini boshqaradi va kompyuterda mavjud barcha qurilmalar ishini muvofiqlashtiradi. Aksariyat hollarda MzP o’z ichiga: arifmetik-mantiqiy qurilmani; ma’lumotlar shinalari va manzillar shinalarini; registrlarni; komandalar hisoblagichini; kesh – kichik hajmli (virtual) xotiraga juda tez (8 dan 512 Kbaytga qadar) saqlash qurilmasini; nuqtasi o’zgaruvchan sonlarning matematik soprotsessorini mujassam etadi.
Zamonaviy protsessorlar mikroprotsessorlar ko’rinishida tayyorlanadi. Jismonan mikroprotsessor integral sxema ko’rinishidan iborat, ya’ni u umumiy maydoni atigi bir necha kvadrat millimetr keladigan to’g’ri burchak shaklga ega kristall holatdagi
kremniyning yupqa plastinkasi ko’rinishida tayyorlangan bo’lib, ustiga protsessorning barcha ishlarini bajaradigan sxemalar (qoliplar) joylashtirilgan. Ushbu kristall-plastinka, odatda, plastmassa yoki sopoldan tayyorlangan yassi korpusga joylanib, kompyuterning tizim platasiga ulash imkoni bo’lishi uchun metall tilchalariga ega tilla simlar bilan ulanadi.
Hisoblash tizimida parallel ishlaydigan bir nechta protsessorlar bo’lishi mumkin.
Bunday tizimlar – ko’p protsessorli tizimlar deb ataladi.
Eng birinchi MP-4004 rusumli mikroprotsessor 1971 yilda Intel firmasi (AQSh) tomonidan ishlab chiqarilgan. Bugungi kunda mikroprotsessorlarning bir necha yuzlab turi tayyorlanadi, biroq ular orasida Intel va AMD firmalari tomonidan ishlab chiqarilayotgan mikroprotsessorlar eng ko’p tarqalgani mikroprotsessorlar deb e’tirof etilmoqda.