Primul Microprocesor la fel ca Intel 4004 a fost inventat de Ted Hoff, Masatoshi Shima, Federico Faggin și Stanley Mazor. Dimensiunea acestor procesoare este de 8 biți (citeste sau scrie doar 1 octet la un moment dat), 16 biți (citeste sau scrie doar 2 biți la un moment dat), 32 biți (citeste sau scrie doar 4 octeți la un moment dat) și 64 biți ( citea sau scrie singurul octet la un moment dat). Realizează toate operațiunile sau funcțiile depinde de programul care este scris în limbaj de asamblare de către programator și durata sa de viață este mai mare de 3000 de ore. Aproape toate produsele electronice de uz casnic conțin un microprocesor, unele exemple sunt mașinile de spălat, frigiderele, gheizerele, sistemele de alarmă, cuptorul cu microunde, laptopurile etc.

Ce este un microprocesor?

Microprocesorul este utilizat mai ales în aplicații de control încorporate precum aplicații de uz casnic, automobile și periferice pentru computer. Este un sistem integrat circuit electronic care controlează toate funcțiile CPU sau ale unității centrale de procesare ale unui computer sau ale altor dispozitive digitale. Întreaga funcție a procesorului este controlată de un singur circuit integrat care acceptă date binare ca intrare și procesează aceste date conform instrucțiunilor date, apoi generează ieșirea. Acest procesor conține milioane de componente minuscule precum tranzistoare , registre și diode. Diagrama bloc a acestui procesor este prezentată în figura de mai jos.

diagramă-bloc microprocesor

“ce nume este folosit pentru un rezistor variabil de mare putere ”

Componentele microprocesorului

Componentele acestui procesor sunt ALU, unitatea de control, dispozitivele de intrare-ieșire și matricea Register.

ALU (unitate logică aritmetică) efectuează atât operații aritmetice, cât și operații logice. Operații aritmetice, cum ar fi adunarea, scăderea, multiplicările, diviziunile și operațiile logice, cum ar fi NOR, AND, NAND, OR, XOR, NOT, XNOR etc.
Unitatea de control este utilizată pentru a controla instrucțiunile și generează semnale pentru acționarea celorlalte componente.
Matricea de registre este formată din registre. Registrele care sunt folosite de programator pentru a stoca date arbitrare sunt cunoscute sub numele de registre de uz general, iar registrele care nu sunt utilizate de un programator pentru stocarea datelor sunt cunoscute sub numele de registre rezervate. Lungimea registrului este cunoscută ca lungimea cuvântului computerului.
Dispozitivele de intrare-ieșire sunt utilizate pentru a transfera date între microcomputere și dispozitive externe.

Cum sunt fabricate microprocesoarele?

Microprocesoarele sunt fabricate din siliciu sau germaniu. Siliciul și germaniu sunt semiconductori, aproape toate componentele electronice sunt fabricate de acești semiconductori.

Generații de microprocesor

Există cinci generații ale acestui procesor care includ în principal următoarele.

Microprocesor de prima generație : Procesoarele de prima generație sunt microprocesorul pe 4 biți introdus în 1971 - 1972.
Al doilea Microprocesor de generație : Procesoarele de a doua generație sunt microprocesor de 8 biți introdus în 1973.
Al treilea Microprocesor de generație : Procesoarele de a treia generație sunt microprocesor pe 16 biți introdus în 1978.
Al patrulea Microprocesor de generație : Procesoarele de a patra generație sunt microprocesoare pe 32 de biți.
a cincea Microprocesor de generație : Procesoarele de generația a cincea sunt microprocesor pe 64 de biți.

Funcționarea microprocesorului

Pentru a obține ieșirea, primul microprocesor preia instrucțiunile din memoria computerului și apoi le decodează și execută acele instrucțiuni ca rezultat într-o formă binară. Puterea microprocesorului dat este măsurată în termeni de biți.

“1 bit circuit complet adder ”

Acest procesor execută instrucțiunea urmând pașii următori

funcționarea microprocesorului

Preluare (IF): Este primul pas al microprocesorului care preia instrucțiunile din memorie.
Decodare (ID): Este al doilea pas al microprocesorului utilizat pentru decodarea instrucțiunii.
Executare (EX): Este ultimul pas al acestui procesor care execută instrucțiunile și ieșirea.

Tipuri de microprocesoare

Tipuri de procesoare sunt prezentate în figura de mai jos.

“circuit amplificator diferențial folosind tranzistoare ”

Procesoare vectoriale: Procesorul vectorial este conceput pentru calcule vectoriale și este o serie de operanzi. Este procesul de utilizare a vectorilor pentru a stoca un număr mare de variabile pentru prelucrarea datelor de înaltă intensitate. Prognoza meteo, cartografierea genomului uman, datele GIS sunt câteva exemple de procesoare vectoriale: IBM 390 / VF, DEC’S vax 9000 etc.
Procesoare sau procesoare SIMD: Un procesor de matrice este, de asemenea, conceput pentru calcule vectoriale și este un procesor de date multiple (SIMD) cu instrucțiuni simple. Aplicațiile SIMD includ procesarea imaginilor, redarea 3D, recunoașterea vorbirii, rețeaua, funcțiile DSP etc.

tipuri de microprocesor

Procesoare scalare și suprascalare: Procesorul care execută date scalare este cunoscut sub numele de procesor scalar. Procesoarele scalare sunt probabil procesorul scalar RISC sau procesorul scalar CISC. Procesorul superscalar execută mai multe instrucțiuni pe ciclu de ceas și are mai multe conducte.
Procesoare digitale de semnal: Procesoarele digitale de semnal sunt utilizate pentru a procesa semnale într-o formă digitală. Aplicațiile DSP sunt procesarea semnalului audio, procesarea imaginilor digitale, compresia video, compresia audio, procesarea și recunoașterea vorbirii etc. Procesoarele digitale de semnal sunt Motorola 56000, lm național 32900 etc.
Procesoare RISC: Forma completă a RISC este un set de instrucțiuni redus computer. Instrucțiunile din acest procesor nu sunt complexe. Este utilizat în aplicații de ultimă generație, cum ar fi procesarea video, telecomunicațiile și procesarea imaginilor.
Procesoare CISC: Forma completă a CISC este un computer complex set de instrucțiuni. Instrucțiunile din acest procesor sunt complexe. Necesită o memorie externă pentru calcule. Arhitectura CISC este utilizată în aplicații low-end, cum ar fi sistemele de securitate, automatizarea casei etc.
Procesoare ASIC: ASIC înseamnă circuite integrate specifice aplicației. Este implementat pentru funcții sau aplicații speciale.

Cele mai bune companii de microprocesor

AMD (micro dispozitive avansate), Intel, Nvidia, grupul de tehnologie Marvell, Enoceangmbh, Ensilica, ARM, Adapteva sunt unele dintre cele mai bune companii ale acestui procesor. Compania AMD (micro-dispozitive avansate) a implementat recent AMD ryzen 9 3900x, AMD ryzen 5 2600x etc., iar cel mai bun microprocesor Intel este Intel Core i9-9900k.

Aplicații

Aplicațiile acestui procesor includ următoarele.

Jocuri
navigare pe internet
Crearea documentelor
Calcule matematice
Simulări
editare foto
Aparate electrocasnice
În electronica auto
În contorizare
În electronica mobilă
În automatizarea clădirilor etc.

Avantaje

Avantajele acestui procesor includ următoarele

Cost scăzut
Viteza mare
Mărime mică
Consum redus de putere
Versatil
De încredere
Portabil
Ușor de implementat
Ușor de modificat

Dezavantaje

Dezavantajele acestui procesor includ următoarele.

Operațiile în virgulă mobilă nu sunt acceptate.
Uneori se poate supraîncălzi.

Astfel, este vorba despre o privire de ansamblu asupra microprocesor . Știm că acest procesor este una dintre cele mai bune tehnologii care poate fi utilizată în aproape toate produsele electronice. Utilizarea sa crește zi de zi, în comparație cu alte tehnologii, costul este mai mic, iar viteza microprocesorului este mare. Iată o întrebare pentru dvs. - ce folosește microprocesorul avansat în prezent?