Межрегиональный конкурс презентаций Этот удивительный термин Разработчик Каланда Д.В Руководитель: Волосач

Микропроцессор процессор (устройство, отвечающее за выполнение арифметических, логических операций и операций управления, записанных в машинном коде), реализованный в виде одной микросхемы или комплекта из нескольких специализированных микросхем. Конкретное расположение узлов микропроцессора на кристалле называется архитектурой. Несмотря на то что существует большое количество видов архитектуры, все микропроцессоры работают одинаково. Устройства в микропроцессоре образуют своеобразную очередь и обрабатывают приходящую информацию в определенном порядке. Самым главным элементом в компьютере, его "мозгом", является микропроцессор - небольшая (в несколько сантиметров) электронная схема, выполняющая все вычисления и обработку информации. МП умеет производить сотни различных операций и делает это со скоростью в несколько десятков или даже сотен миллионов операций в секунду.

Микропроцессор Центральный процессор (CPU, от англ. Central Processing Unit) это основной рабочий компонент компьютера, который выполняет арифметические и логические операции, заданные программой, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера. Центральный процессор в общем случае содержит в себе: - арифметико-логическое устройство; - шины данных и шины адресов; - регистры; - счетчики команд; - кэш очень быструю память малого объема (от 8 до 4096Кбайт); - математический сопроцессор чисел с плавающей точкой.

Архитектура микропроцессора Устройство разделения на страницы Декодер Арифметико-логическое устройство Регистры Управляющее устройство Устройство защитного тестирования Устройство разбиения на сегменты Устройство предпочтительного доступа Устройство сопряжения с шиной

Устройство сопряжения с шиной управляет связями между микропроцессором и другими узлами автомата, также регулирует обмен информацией между отдельными компонентами микропроцессора. Устройства разделения на страницы и сегменты помогают устройству сопряжения с шиной устанавливать местонахождение информации. Управляющее устройство дает команды остальным частям процессора собирать данные, производить вычисления и хранить результаты. Электрическая схема арифметико-логического устройства осуществляет вычисления в микропроцессоре. Устройство защитного тестирования проверяет, чтобы в команды и вычисления не вкралась ошибка. Устройство предпочтительного доступа выстраивает последовательность команд для декодера, который осуществляет их перевод. Декодер преобразует входные данные в форму, в которой исполняющее устройство может их обрабатывать. Регистры предназначены для временного хранения данных, необходимые процессору, и промежуточных результатов вычислений.

Сегодня микропроцессор - это процесс реализованный на полупроводниковом кристалле. Основные характеристики микропроцессора. 1. Тип микропроцессора. В зависимости от типа используемого микропроцессора и определенных им архитектурных особенностей компьютера различают пять классов ПК: 1. Компьютеры класса XT; 2. Компьютеры класса AT; 3. Компьютеры класса 386; 4. Компьютеры класса 486; 5. Компьютеры класса Pentium. 2. Тактовая частота микропроцессора. Тактовая частота микропроцессора - количество импульсов, создаваемых генератором за 1 секунду. Влияет на скорость работы микропроцессора. Чем выше тактовая частота, тем выше его быстродействие. 3. Быстродействие микропроцессора. Быстродействие микропроцессора - это число элементарных операций, выполняемых микропроцессором в единицу времени (операции/секунда). 4. Разрядность пpоцессоpа. Разрядность пpоцессоpа - максимальное количество pазpядов двоичного кода, которые могут обрабатываться или передаваться одновременно.

Структурная схема микропроцессорной системы Микропроцессор АЛУ Кэш-память Регистры Схемы управления шиной RomRam Внутренняя память: Rom Монитор Видео- адаптер Накопитель на жёстких Магнитных дисках Контроллер накопителя на жёстких магнитных дисках Блок питания Дополнительные слоты расширения Шины: управляющая, адресная, данных Порты ввода/ вывода Последовательные порты Параллельные порты Дополнительные устройства Динамик Клавиатура Мышь

ЧИПСЕТ Чипсет (chipset) это базовый набор микросхем, определяющий архитектуру взаимодействия всех основных подсистем компьютера. В ДАННОМ СЛУЧАЕ ЧИПСЕТ СНАБЖЕН СИСТЕМОЙ ОХЛАЖДЕНИЯ

Немного истории… До 1940-х годов в качестве электронных ключей, позволяющих производить над электрическим сигналом логические операции, применялись электронные лампы. Они были больших размеров и не всегда надежны. В 1948 г. коллективом лаборатории компании «Белл Телефон» были созданы первые полупроводниковые транзисторы, которые заменили во многих областях техники громоздкие электронные лампы.

К 1960-м г.г. транзисторы заняли место электронных ламп в различных приборах. Особенно значимым шагом в этом направлении было появление переносных радиоприемников. В эти же годы миниатюризация в электронике сделала ещё один громадный шаг вперед: были изобретены интегральные схемы.

Первые микропроцессоры появились в 1970-х и применялись в электронных калькуляторах, в них использовалась двоично-десятичная арифметика 4-х битных слов В 1971 году фирмой Intel (США) создан первый микропроцессор - программируемое логическое устройство, изготовленное по технологии СБИС

За время существования электронная промышленность пережила немало потрясений и революций. Коренной перелом - создание электронных микросхем на кремниевых кристаллах, которые заменили транзисторы и которые назвали интегральными схемами. Со времени своего появления интегральные схемы делились на: малые, средние, большие и ультра большие ( МИС, СИС, БИС и УБИС соответственно ). Все больше и больше транзисторов удавалось поместить на всё меньших и меньших по размерам кристаллах. Следовательно ультра большая интегральная схема оказывалась не такой уж большой по размеру и огромной по своим возможностям. Поэтому процессоры созданы именно на основе УБИС. Развитие микропроцессоров в электронной индустрии проходило настолько быстрыми темпами, что каждая модель микропроцессора становилась маломощной с момента появления новой модели, а ещё через 2-3 года считалось устаревшей и снималась с производства. Кристалл 48-ядерного микропроцессора

Микропроцессоры

Фирмы изготовители Микропроцессоры фирмы Intel Tolapai Intel Timna Pentium MMX Pentium II OverDrive Nehalem Intel Larrabee I960 Celeron Микропроцессоры фирмы AMD AMD Am9080 AMD K5 AMD K6 AMD K6-III Alchemy (процессоры) Duron Am386 Am486 Athlon 64 FX Фирма Sun Microsystems UltraSPARC UltraSPARC II UltraSPARC III UltraSPARC IV UltraSPARC T1 UltraSPARC T2 UltraSPARC T3MAJC MB86900 Наиболее употребляемые в ХХ I веке процессоры фирм Intel и AMD. Ведь сейчас трудно представить компьютер без них, будь- то 2-ядерный, 4-ядерный, а основу его составляет маленькая схема.

Наступление микропроцессоров Благодаря развитию технологий сейчас можно создавать интегральные схемы с тысячами транзисторов на поверхности кристалла площадью меньше 1 см 2. Простые микропроцессоры управляют работой наручных часов и разнообразными автоматическими бытовыми устройствами. Более сложные микропроцессоры являются мозгом персональных компьютеров и систем управления самолетов и космических аппаратов. Если бы вместо микропроцессора применялись электронные лампы, то нынешний переносной компьютер едва ли поместился в ванне Олимпийского бассейна, а управляемый с помощью электроники самолет не смог бы оторваться от земли.

На сегодняшний день микропроцессоры составляют основу компьютерной техники. Наиболее употребляемые в ХХ1 веке процессоры фирм Intel и AMD. Ведь сейчас трудно представить не только компьютер без них, но и любую другую электронную технику, а основу его составляет маленькая схемка.

Основные типы микропроцессоров.

8– разрядные микроконтроллеры являются наиболее простыми Микроконтроллеры этой груп­пы обычно выполняют относительно небольшой набор команд (50–100), исполь­зующих наиболее простые способы адресации. Основными областями их приме­нения являются промышленная автоматика, автомобильная электроника, измерительная техника, теле–, видео– и аудиотехника, средства связи, бытовая аппаратура. Для 8–разрядных микроконтроллеров характерна гарвардская архитектура: с отдельной внутренней памятью для хранения программ, в качестве которой используются масочной–программируемые ПЗУ (ROM), однократно програм­мируемое ПЗУ (PROM) или электрически непрограммируемое ПЗУ (EPROM, EEPROM или Flash) с объемом от нескольких единиц до десятков килобайт; с отдельной внутренней памятью для хранения данных, в качестве которой используется регистровый блок, организованный в виде нескольких регист­ ровых банков, или ОЗУ. Ее объем составляет от нескольких десятков байт до нескольких килобайт.

16– разрядные микроконтроллеры Основные области применения сложная промышленная автоматика, теле­ коммуникационная аппаратура, медицинская и измерительная техника. 16–разрядные микроконтроллеры помимо повышенной разрядности обрабатываемых данных характеризуются: более высокой производительностью; расширенной системой команд и способов адресации; увеличенным набором регистров и объемом адресуемой памяти; возможностью расширения объема памяти программ и данных до нескольких мегабайт путем подключения внешних микросхем памяти; программной совместимостью с 8–разрядными микроконтроллерами и други­ми возможностями.

32– разрядные микроконтроллеры 32–разрядные микроконтроллеры ориентированы на применение в системах управления сложными объектами промышленной автоматики (сред­ствами комплексной автоматизации производства, робототехнические устрой­ствами, двигателями и др.), в контрольно–измерительной аппаратуре, телеком­муникационном оборудовании и других сложных устройствах. 32–разрядные микроконтроллеры содержат: Высокопроизводительный внутреннюю память команд емкостью до десятков килобайт и память данных емкостью до нескольких килобайт; набор сложных периферийных устройств таймерный процессор, коммуни­кационный процессор, модуль последовательного обмена и ряд других. Во внутренней структуре этих микроконтроллеров реализуется принстонская или гарвардская архитектура. на процессоры, обрабатывающие числа с плавающей точкой. Процессоры этого класса проводят вычисления над 32– и 40–разрядными операндами и обеспечивают более высокую точность результатов.

Медийные процессоры Этот тип процессоров предназначен для обработки аудио–сигналов, графики, видеоизображений, а также для решения ряда комму­никационных задач в мультимедиа–компьютерах, игровых приставках, бытовых приборах и др. Основные функции микропроцессорной системы сводятся к приему данных (информации) от внешнего устройства, их обработке с помощью микропроцессо­ра и выдаче результата обработки на внешнее устройство.

Интернет-ресурсы, литература: Микропроцессор в словарях :Микропроцессор Википедия (ru.wikipedia) «Большая иллюстрированная энциклопедия ЭРУДИТА», Москва, Махаон, 2008 год.