Unitat central de processament (CPU) de l'ordinador construïda sobre un Circuit integrat únic (IC) s'anomena a microprocessador .
Un ordinador digital amb un microprocessador que actua com a CPU s'anomena microordinador.
És un dispositiu electrònic programable, multipropòsit, controlat per rellotges i basat en registres que llegeix instruccions binàries d'un dispositiu d'emmagatzematge anomenat memòria, accepta dades binàries com a entrada i processa dades d'acord amb aquestes instruccions i proporciona resultats com a sortida.
El microprocessador conté milions de components diminuts com transistors, registres i díodes que funcionen junts.
Diagrama de blocs d'un microordinador
Un microprocessador consta d'una ALU, unitat de control i matriu de registre. On Vés realitza operacions aritmètiques i lògiques sobre les dades rebudes d'un dispositiu d'entrada o memòria. La unitat de control controla les instruccions i el flux de dades dins de l'ordinador. I, matriu de registre consta de registres identificats per lletres com B, C, D, E, H, L i acumulador.
Evolució dels microprocessadors
Podem classificar el microprocessador segons les generacions o segons la mida del microprocessador:
alternativa mylivecricket
Primera generació (microprocessadors de 4 bits)
Els microprocessadors de primera generació van ser introduïts l'any 1971-1972 per Intel Corporation. Va ser nomenat Intel 4004 ja que era un processador de 4 bits.
Era un processador en un sol xip. Podria realitzar operacions aritmètiques i lògiques senzilles com sumes, restes, OR booleà i AND booleà.
Tenia una unitat de control capaç de realitzar funcions de control com obtenir una instrucció de la memòria d'emmagatzematge, descodificar-la i després generar polsos de control per executar-la.
Segona generació (microprocessador de 8 bits)
Els microprocessadors de segona generació van ser introduïts de nou l'any 1973 per Intel. Va ser un primer microprocessador de 8 bits que podia realitzar operacions aritmètiques i lògiques en paraules de 8 bits. Era Intel 8008 i una altra versió millorada era Intel 8088.
Tercera generació (microprocessador de 16 bits)
Els microprocessadors de tercera generació, introduïts el 1978, estaven representats per Intel 8086, Zilog Z800 i 80286 , que eren processadors de 16 bits amb un rendiment com els miniordinadors.
cua en java
Quarta generació (microprocessadors de 32 bits)
Diverses empreses diferents van introduir els microprocessadors de 32 bits, però el més popular és el Intel 80386 .
Cinquena generació (microprocessadors de 64 bits)
Des del 1995 fins ara som a la cinquena generació. Després de 80856, Intel va sortir amb un nou processador, és a dir, el processador Pentium seguit de CPU Pentium Pro , que permet que múltiples CPU en un sol sistema aconsegueixin el multiprocessament.
Altres processadors de 64 bits millorats són Processadors Celeron, Dual, Quad, Octa Core .
Taula: Microprocessadors Intel importants
| Microprocessador | Any de la invenció | Longitud de la paraula | Capacitat d'adreçament de memòria | Pins | Rellotge | Observacions |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 4004 | 1971 | 4 bits | 1 KB | 16 | 750 kHz | Primer microprocessador |
| 8085 | 1976 | 8 bits | 64 KB | 40 | 3-6 MHz | Microprocessador popular de 8 bits |
| 8086 | 1978 | 16 bits | 1 MB | 40 | 5-8 MHz | Àmpliament utilitzat en PC/XT |
| 80286 | 1982 | 16 bits | 16 MB reals, 4 GB virtuals | 68 | 6-12,5 MHz | Àmpliament utilitzat en PC/AT |
| 80386 | 1985 | 32 bits | 4 GB reals, 64 TB virtuals | 132 14X14 PGA | 20-33 MHz | Conté MMU al xip |
| 80486 | 1989 | 32 bits | 4 GB reals, 64 TB virtuals | 168 17X17 PGA | 25-100 MHz | Conté MMU, memòria cau i FPU, 1,2 milions de transistors |
| Pentium | 1993 | 32 bits | 4 GB reals, adreça de 32 bits, bus de dades de 64 bits | 237 PGA | 60-200 | Conté 2 ALU, 2 memòria cau, FPU, 3,3 milions de transistors, 3,3 V, 7,5 milions de transistors |
| Pentium Pro | 1995 | 32 bits | Bus d'adreces reals de 64 GB de 36 bits | 387 PGA | 150-200 MHz | És un processador de flux de dades. També conté memòria cau de segon nivell, 3,3 V |
| Pentium II | 1997 | 32 bits | - | - | 233-400 MHz | Totes inclouen tecnologia Pentium pro plus MMX, 3,3 V, 7,5 milions de transistors |
| Pentium III | 1999 | 32 bits | 64 GB | 370 PGA | 600-1,3 MHz | Versió millorada del Pentium II; 70 noves instruccions SIMD |
| Pentium 4 | 2000 | 32 bits | 64 GB | 423 PGA | 600-1,3 GHz | Versió millorada del Pentium III |
| Itani | 2001 | 64 bits | 64 línies d'adreces | 423 PGA | 733 MHz-1,3 GHz | Processador EPIC de 64 bits |
On,
Termes bàsics utilitzats a Microprocessador
Aquí hi ha una llista d'alguns termes bàsics utilitzats en microprocessador:
Conjunt d'instruccions - El grup d'ordres que el microprocessador pot entendre s'anomena conjunt d'instruccions. És una interfície entre maquinari i programari.
Autobús - Conjunt de conductors destinats a transmetre dades, adreça o informació de control a diferents elements d'un microprocessador. Un microprocessador tindrà tres tipus de busos, és a dir, bus de dades, bus d'adreces i bus de control.
cadena a nombre enter
IPC (Instruccions per cicle) - És una mesura de quantes instruccions és capaç d'executar una CPU en un sol rellotge.
Velocitat del rellotge - És el nombre d'operacions per segon que pot realitzar el processador. Es pot expressar en megahertz (MHz) o gigahertz (GHz). També s'anomena Clock Rate.
compara la cadena java
Ample de banda - El nombre de bits processats en una sola instrucció s'anomena ample de banda.
Longitud de la paraula - El nombre de bits que el processador pot processar alhora s'anomena longitud de paraula del processador. El microprocessador de 8 bits pot processar dades de 8 bits alhora. El rang de longitud de paraula és de 4 bits a 64 bits depenent del tipus de microordinador.
Tipus de dades - El microprocessador admet diversos formats de tipus de dades com ara números binaris, ASCII, signats i sense signar.
Funcionament del microprocessador
El microprocessador segueix una seqüència per executar la instrucció: Fetch, Decode i després Execute.
Inicialment, les instruccions s'emmagatzemen a la memòria d'emmagatzematge de l'ordinador en ordre seqüencial. El microprocessador obté aquestes instruccions de l'àrea emmagatzemada (memòria), després les descodifica i executa aquestes instruccions fins que es compleix la instrucció STOP. Aleshores, envia el resultat en forma binària al port de sortida. Entre aquests processos, el registre emmagatzema les dades temporals i ALU (Unitat Aritmètica i Lògica) realitza les funcions de càlcul.