Hva er en mikroprosessor: generasjoner og dens typer

Den første Mikroprosessor som Intel 4004 ble oppfunnet av Ted Hoff, Masatoshi Shima, Federico Faggin og Stanley Mazor. Størrelsen på disse prosessorene er 8bit prosessorer (den leser eller skriver bare 1 byte om gangen), 16bit (den leser eller skriver bare 2byte om gangen), 32bit (den leser eller skriver bare 4 byte om gangen) og 64bit ( den leser eller skriver den eneste byten om gangen). Den utfører alle operasjonene eller funksjonene avhenger av programmet som er skrevet på monteringsspråket av programmereren, og dets levetid er mer enn 3000 timer. Nesten alle elektroniske husholdningsprodukter inneholder en mikroprosessor, noen eksempler er vaskemaskiner, kjøleskap, geysirer, alarmsystemer, mikrobølgeovn, bærbare datamaskiner osv.

Hva er en mikroprosessor?

Mikroprosessoren brukes mest i innebygde kontrollapplikasjoner som husholdningsapplikasjoner, biler og periferiutstyr for datamaskiner. Det er en integrert elektronisk krets som styrer alle funksjonene til CPU, eller sentral prosesseringsenhet, til en datamaskin eller andre digitale enheter. Hele funksjonen til CPU-en styres av en enkelt integrert krets som aksepterer binære data som inngang og behandler at dataene i henhold til de gitte instruksjonene genererer deretter utgangen. Denne prosessoren inneholder millioner av små komponenter som transistorer , registre og dioder. Blokkdiagrammet til denne prosessoren er vist i figuren nedenfor.

mikroprosessorblokkdiagram

Komponenter til mikroprosessoren

Komponentene til denne prosessoren er ALU, kontrollenhet, inngangsutgangsenheter og registermatrise.

• ALU (aritmetic logic unit) utfører både aritmetiske og logiske operasjoner. Aritmetiske operasjoner som addisjon, subtraksjon, multiplikasjoner, divisjoner og logiske operasjoner som NOR, AND, NAND, OR, XOR, NOT, XNOR, etc.
• Kontrollenheten brukes til å kontrollere instruksjonene, og den genererer signalene for å betjene de andre komponentene.
• Registermatrisen består av registre. Registrerer som brukes av programmereren til å lagre vilkårlige data, er kjent som generelle formålsregistre, og registerene som ikke brukes av en programmerer til å lagre dataene er kjent som de reserverte registerene. Lengden på registeret er kjent som ordlengden på datamaskinen.
• Input-output-enheter brukes til å overføre data mellom mikrocomputere og eksterne enheter.

Hvordan lages mikroprosessorer?

Mikroprosessorene er laget av silisium eller germanium. Silisium og germanium er halvledere, nesten alle elektroniske komponenter er laget av disse halvledere.

Generasjoner av mikroprosessor

Det er fem generasjoner av denne prosessoren som hovedsakelig inkluderer følgende.

• Første generasjons mikroprosessor : Første generasjons prosessorer er 4-bits mikroprosessor introdusert i 1971 - 1972.
• Sekund Generasjon mikroprosessor : Andregenerasjons prosessorer er 8-bits mikroprosessor introdusert i 1973.
• Tredje Generasjon mikroprosessor : Tredje generasjons prosessorer er 16-bits mikroprosessor introdusert i 1978.
• Fjerde Generasjon mikroprosessor : Fjerde generasjons prosessorer er 32-biters mikroprosessorer.
• Femte Generasjon mikroprosessor : Femte generasjons prosessorer er 64-biters mikroprosessor.

Arbeid av mikroprosessor

For å få utdata, henter den første mikroprosessoren instruksjonene fra dataminnet og dekoder den og utfører disse instruksjonene som et resultat i binær form. Effekten til den gitte mikroprosessoren måles i form av biter.

Denne prosessoren utfører instruksjonene ved hjelp av følgende trinn

bearbeiding av mikroprosessor

• Henter (IF): Det er det første trinnet i mikroprosessoren som henter instruksjonene fra minnet.
• Dekoding (ID): Det er det andre trinnet i mikroprosessoren som brukes til å avkode instruksjonene.
• Utfører (EX): Det er det siste trinnet i denne prosessoren som utfører instruksjonene og utdataene.

Typer mikroprosessorer

Typer prosessorer er vist i figuren nedenfor.

• Vector prosessorer: Vektorprosessoren er designet for vektorberegninger og er en rekke operander. Det er prosessen med å bruke vektorer til å lagre et stort antall variabler for databehandling med høy intensitet. Værvarsling, menneskelig genomkartlegging, GIS-data er noen eksempler på vektorprosessorer er IBM 390 / VF, DEC’S vax 9000, etc.
• Prosessorer eller SIMD-prosessorer: En arrayprosessor er også designet for vektorberegninger, og den er en SIMD-prosessor (single instruction multiple data). Applikasjonene til SIMD inkluderer bildebehandling, 3d-gjengivelse, talegjenkjenning, nettverk, DSP-funksjoner, etc.

typer mikroprosessor

• Scalar og Superscalar-prosessorer: Prosessoren som utfører skalardata er kjent som en skalarprosessor. Scalar-prosessorer er kanskje RISC skalarprosessor eller CISC skalarprosessor. Superscalar-prosessoren utfører mer enn en instruksjon per klokkesyklus, og den har flere rørledninger.
• Digitale signalprosessorer: Digitale signalprosessorer brukes til å behandle signaler i digital form. Bruk av DSP er lydsignalbehandling, digital bildebehandling, videokomprimering, lydkomprimering, talebehandling og gjenkjenning etc. Digitale signalprosessorer er Motorola 56000, nasjonale lm 32900 etc.
• RISC-prosessorer: Den fulle formen for RISC er redusert instruksjonsdatamaskin. Instruksjonene i denne prosessoren er ikke kompliserte. Den brukes i avanserte applikasjoner som videoprosessering, telekommunikasjon og bildebehandling.
• CISC-prosessorer: Den fulle formen for CISC er en kompleks datamaskin for instruksjonssett. Instruksjonene i denne prosessoren er kompliserte. Det krever et eksternt minne for beregninger. CISC-arkitekturen brukes i avanserte applikasjoner som sikkerhetssystemer, hjemmeautomatisering, etc.
• ASIC-prosessorer: ASIC står for applikasjonsspesifikke integrerte kretser. Den er implementert for spesielle funksjoner eller applikasjoner.

Beste selskaper av mikroprosessor

AMD (avanserte mikroenheter), Intel, Nvidia, Marvell technology group, Enoceangmbh, Ensilica, ARM, Adaptevaare noen av de beste selskapene i denne prosessoren. AMD (avanserte mikroenheter) har nylig implementert AMD ryzen 9 3900x, AMD ryzen 5 2600x, etc, og intel beste mikroprosessor er Intel core i9-9900k.

applikasjoner

Applikasjonene til denne prosessoren inkluderer følgende.

• Spill
• nettsøking
• Opprette dokumenter
• Matematiske beregninger
• Simuleringer
• Foto redigering
• Husholdningsapparater
• I bilelektronikk
• I måling
• I mobil elektronikk
• I bygningsautomatisering etc

Fordeler

Fordelene med denne prosessoren inkluderer følgende

• Lav pris
• Høy hastighet
• Liten størrelse
• Lavt energiforbruk
• Allsidig
• Pålitelig
• Bærbar
• Enkel å implementere
• Lett å endre

Ulemper

Ulempene med denne prosessoren inkluderer følgende.

• Flytpunktsoperasjoner støttes ikke.
• Noen ganger kan det bli overopphetet.

Dermed handler alt om en oversikt over mikroprosessor . Som vi vet at denne prosessoren er en av de beste teknologiene som kan brukes i nesten alle elektroniske produkter. Bruken øker dag for dag, sammenlignet med andre teknologier er kostnadene mindre og mikroprosessorens hastighet er høy. Her er et spørsmål til deg - hva bruker forhåndsmikroprosessoren for tiden?