Головна

Центральні пристрої ЕОМ

  1. II. Структура державного устрою РФ.
  2. А. Оновлення державного устрою. Бюрократичний апарат. Вищі органи влади
  3. Автоматичні вузли знаходяться.
  4. Автоматичні пристрої контролю.
  5. Автоматичні пристрої повторного включення. Мікропроцесорний комплект АПВ.
  6. Автозчіпне обладнання, перехідні площадки та буферні пристрої пасажирських вагонів.
  7. Адміністративно-територіальний пристрою суб'єктів РФ

 7th Квітень 2011 |  Автор: admin

мікропроцесори

Мікропроцесор або просто процесор (від англійського processor) - це основний робочий компонент комп'ютера, який виконує арифметичні і логічні операції, задані програмою, управляє обчислювальним процесом і координує роботу всіх пристроїв комп'ютера.

Мікропроцесор (МП) - це програмно-кероване електронне цифрове пристрій, призначений для обробки цифрової інформації і керування процесом цієї обробки, виконане на одній або декількох інтегральних схемах з високим ступенем інтеграції електронних елементів.

Ядром будь-якої мікропроцесорної системи є мікропроцесор. Перекласти на російську мову це слово найправильніше як «обробник», так як саме мікропроцесор - це той вузол, блок, який виробляє всю обробку інформації всередині мікропроцесорної системи. Інші вузли виконують лише допоміжні функції: зберігання інформації (в тому числі і керуючої інформації, тобто програми), зв'язку з зовнішніми пристроями, зв'язку з користувачем і т. Д. Процесор замінює практично всю «жорстку логіку», яка знадобилася б в разі традиційної цифрової системи.

Він виконує наступні функції:

- Арифметичні функції (складання, множення і т. Д.),

- Логічні функції (зрушення, порівняння, маскування кодів і т. Д.),

- Тимчасове зберігання кодів (у внутрішніх регістрах),

- Пересилання кодів між вузлами мікропроцесорної системи і багато іншого.

Кількість таких елементарних операцій, які виконуються процесором, може досягати декількох сотень.

Але при цьому треба враховувати, що всі свої операції процесор виконує послідовно, тобто одну за одною, по черзі. Звичайно, існують процесори з паралельним виконанням деяких операцій, зустрічаються також мікропроцесорні системи, в яких кілька процесорів працюють над одним завданням паралельно, але це рідкісні винятки.

Всі команди, що виконуються процесором, утворюють систему команд процесора. Структура і обсяг системи команд процесора визначають його швидкодію, гнучкість, зручність використання.

Основні характеристики процесорів:

- Тактова частота - мікропроцесор виконує певні операції (запис, читання, обробку даних) в точно відведені одиниці часу (такти), що необхідно для синхронізації процесу. Обробка інформації тим швидше, чим вище тактова частота. Вимірюється вона в МГц (MHz, мегагерцах) і ГГц (GHz, гігагерцах). Розрізняють частоту ядра процесора (внутрішню) і частоту системної шини (зовнішню).

1. Зовнішня тактова частота (частота шини процесора) формується генератором імпульсів на системній платі і визначає продуктивність ядра CPU. По шині процесора проводиться обмін даними між ЦП, пам'яттю і іншими пристроями.

2. Внутрішня тактова частота визначає значною мірою швидкість роботи процесора. Вона вказує, скільки елементарних операцій (тактів) мікропроцесор виконує в одну секунду. Дана частота вказується в прайс-листах фірм, що продають процесори. Ця величина є твором частоти системної шини, що подається від кварцового резонатора на внутрішній коефіцієнт множення. Цей коефіцієнт визначається подачею напруги на певні контакти CPU. Наприклад, 266 * 5 = 1330 МГц.

- Розрядність оброблюваних даних-розрізняють внутрішню і зовнішню розрядність даних.

Внутрішня розрядність даних - це кількість біт, які одночасно може обробляти процесор всередині себе (Існують 16, 32, 64-розрядні процесори).

Зовнішня розрядність даних - це кількість біт, якими може обмінюватися процесор з іншими елементами материнської плати (386SX: 32-бітна внутрішня розрядність і 16-бітна зовнішня, 386DX: 32-бітна розрядність внутрішня і зовнішня і т. Д.)

На даний момент більшість мікропроцесорів є 32-розрядними, проте отримують вже широке поширення і 64-розрядні процесори.

- Розмір кеша (кеш-пам'яті) процесора-для прискорення роботи процесора використовується власна кеш-пам'ять. Кеш процесора - пам'ять SRAM швидкого доступу на тригерах і засувках, в якій тимчасово зберігається часто використовувана інформація. Ця пам'ять значно підвищує продуктивність обчислень. Кеш характеризується обсягом і частотою роботи. Існує два різновиди кеша процесора: 1) розташовувався раніше на материнській платі, а зараз в корпусі процесора кеш першого рівня (L1) 2) вбудований в ядро ??процесора кеш другого рівня (L2). Зараз все процесори мають інтегрований кеш L2 працює на частоті процесора. 3) L3 кеш.

Для виконання команд в структуру процесора входять: арифметико-логічний пристрій; шини даних і шини адрес; регістри; лічильники команд; кеш - дуже швидку пам'ять малого обсягу (від 8 до 512 Кбайт); математичний співпроцесор.

Робота всіх вузлів синхронізується загальним зовнішнім тактовим сигналом процесора. Тобто процесор являє собою досить складне цифровий пристрій.

Втім, для розробника мікропроцесорних систем інформація про тонкощі внутрішньої структури процесора не надто важлива. Розробник повинен розглядати процесор як «чорний ящик», який у відповідь на вхідні і керуючі коди виробляє ту чи іншу операцію і видає вихідні сигнали. Розробнику необхідно знати систему команд, режими роботи процесора, а також правила взаємодії процесора з зовнішнім світом або, як їх ще називають, протоколи обміну інформацією. Про внутрішню структуру процесора треба знати тільки те, що необхідно для вибору тієї чи іншої команди, того чи іншого режиму роботи.

Найголовніше, що повинен знати розробник мікропроцесорних систем - це принципи організації обміну інформацією по шинам таких систем. Без цього неможливо розробити апаратну частину системи, а без апаратної частини не працюватиме жоден програмне забезпечення.

П'яте покоління ЕОМ: 1990-даний час | архітектура ЕОМ


Друга половина таблиці кодів ASCII | Види інформації. Кодування числової інформації. Кодування числової інформації | Види інформації. Кодування графічної і звукової інформації. Двійкове кодування графічної інформації | Двійкове кодування звукової інформації | Формальні властивості алгоритмів | Правити] Види алгоритмів | Перше покоління ЕОМ 1950-1960-і роки | Друге покоління ЕОМ: 1960-1970-і роки | Третє покоління ЕОМ: 1970-1980-і роки | Четверте покоління ЕОМ: 1980-1990-і роки |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати