Wat is een microprocessor: generaties en zijn typen

Probeer Ons Instrument Voor Het Oplossen Van Problemen





De eerste Microprocessor zoals Intel 4004 is uitgevonden door Ted Hoff, Masatoshi Shima, Federico Faggin en Stanley Mazor. De grootte van deze processors is 8 bit processors (het leest of schrijft slechts 1 byte per keer), 16 bit (het leest of schrijft slechts 2 bytes per keer), 32 bit (het leest of schrijft slechts 4 bytes tegelijk) en 64 bit ( het leest of schrijft de enige byte tegelijk). Het voert alle bewerkingen of functies uit, afhankelijk van het programma dat door de programmeur in assembleertaal is geschreven en de levensduur is meer dan 3000 uur. Bijna alle huishoudelijke elektronische producten bevatten een microprocessor, enkele voorbeelden zijn wasmachines, koelkasten, geisers, alarmsystemen, microgolfoven, laptops, etc.

Wat is een microprocessor?

De microprocessor wordt meestal gebruikt in embedded besturingstoepassingen zoals huishoudelijke toepassingen, auto's en computerrandapparatuur. Het is een geïntegreerd elektronisch circuit die alle functies van de CPU of centrale verwerkingseenheid van een computer of andere digitale apparaten bestuurt. De volledige functie van de CPU wordt bestuurd door een enkele geïntegreerde schakeling die binaire gegevens als invoer accepteert en die gegevens verwerkt volgens de gegeven instructies en vervolgens de uitvoer genereert. Deze processor bevat miljoenen kleine componenten zoals transistors , registers en diodes. Het blokschema van deze processor is weergegeven in de onderstaande afbeelding.




microprocessor-blokschema

microprocessor-blokschema

Onderdelen van de microprocessor

Onderdelen van deze processor zijn ALU, regeleenheid, invoer-uitvoerapparaten en register-array.



  • ALU (aritmetische logische eenheid) voert zowel rekenkundige als logische bewerkingen uit. Rekenkundige bewerkingen zoals optellen, aftrekken, vermenigvuldigen, delen en logische bewerkingen zoals NOR, AND, NAND, OR, XOR, NOT, XNOR, etc.
  • De besturingseenheid wordt gebruikt om de instructies te besturen en genereert de signalen om de andere componenten te bedienen.
  • De registerarray bestaat uit registers. Registreert die door de programmeur worden gebruikt om willekeurige gegevens op te slaan, staan ​​bekend als registers voor algemene doeleinden en de registers die niet door een programmeur worden gebruikt om de gegevens op te slaan, staan ​​bekend als de gereserveerde registers. De lengte van het register staat bekend als de woordlengte van de computer.
  • Input-output-apparaten worden gebruikt om gegevens tussen microcomputers en externe apparaten uit te wisselen.

Hoe worden microprocessors gemaakt?

De microprocessors zijn gemaakt van silicium of germanium. Silicium en germanium zijn halfgeleiders, bijna alle elektronische componenten worden door deze halfgeleiders gemaakt.

Generaties van microprocessor

Er zijn vijf generaties van deze processor die voornamelijk de volgende bevatten.

  • Microprocessor van de eerste generatie : De eerste generatie processors zijn 4-bits microprocessors die in 1971-1972 zijn geïntroduceerd.
  • Tweede Generatie microprocessor : De processors van de tweede generatie zijn een 8-bits microprocessor die in 1973 werd geïntroduceerd.
  • Derde Generatie microprocessor : De processors van de derde generatie zijn een 16-bits microprocessor die in 1978 werd geïntroduceerd.
  • Vierde Generatie microprocessor : De processors van de vierde generatie zijn 32-bits microprocessors.
  • Vijfde Generatie microprocessor : De processors van de vijfde generatie zijn een 64-bits microprocessor.

Werking van microprocessor

Om de uitvoer te krijgen, haalt de eerste microprocessor de instructies op uit het computergeheugen en decodeert deze vervolgens en voert deze instructies als resultaat uit in een binaire vorm. Het vermogen van de gegeven microprocessor wordt gemeten in bits.


Deze processor voert de instructie uit met behulp van de volgende stappen

werking-van-microprocessor

werking-van-microprocessor

  • Ophalen (IF): Het is de eerste stap van de microprocessor die de instructie uit het geheugen haalt.
  • Decodering (ID): Het is de tweede stap van de microprocessor die wordt gebruikt om de instructie te decoderen.
  • Uitvoeren (EX): Het is de laatste stap van deze processor die de instructies en de uitvoer uitvoert.

Soorten microprocessors

Soorten processors worden getoond in de onderstaande afbeelding.

  • Vector processors: De vectorprocessor is ontworpen voor vectorberekeningen en is een reeks operanden. Het is het proces waarbij vectoren worden gebruikt om een ​​groot aantal variabelen op te slaan voor gegevensverwerking met hoge intensiteit. Weersvoorspellingen, het in kaart brengen van het menselijk genoom, GIS-gegevens zijn enkele voorbeelden van vectorprocessors zijn IBM 390 / VF, DEC's vax 9000, enz.
  • Processors of SIMD-processors: Een array-processor is ook ontworpen voor vectorberekeningen en het is een single-instruction multiple data-processor (SIMD). De toepassingen van SIMD zijn onder meer beeldverwerking, 3D-weergave, spraakherkenning, netwerken, DSP-functies, enz.
types-van-microprocessor

types-van-microprocessor

  • Scalaire en superscalaire processors: De processor die scalaire gegevens uitvoert, staat bekend als een scalaire processor. Scalaire processors zijn misschien de RISC scalaire processor of CISC scalaire processor. De superscalaire processor voert meer dan één instructie per klokcyclus uit en heeft meerdere pijplijnen.
  • Digitale signaalprocessors: Digitale signaalprocessors worden gebruikt om signalen in digitale vorm te verwerken. Toepassingen van DSP zijn audiosignaalverwerking, digitale beeldverwerking, videocompressie, audiocompressie, spraakverwerking en -herkenning enz. Digitale signaalprocessors zijn Motorola 56000, nationale lm 32900 enz.
  • RISC-processoren: De volledige vorm van RISC is een computer met een gereduceerde instructieset. De instructies in deze processor zijn niet ingewikkeld. Het wordt gebruikt in geavanceerde toepassingen zoals videoverwerking, telecommunicatie en beeldverwerking.
  • CISC-processoren: De volledige vorm van CISC is een computer met een complexe instructieset. De instructies in deze processor zijn complex. Het vereist een extern geheugen voor berekeningen. De CISC-architectuur wordt gebruikt in low-end toepassingen zoals beveiligingssystemen, domotica, etc.
  • ASIC-processoren: ASIC staat voor toepassingsspecifieke geïntegreerde schakelingen. Het is geïmplementeerd voor speciale functies of applicaties.

Beste bedrijven van microprocessor

AMD (geavanceerde micro-apparaten), Intel, Nvidia, Marvell technology group, Enoceangmbh, Ensilica, ARM, Adaptevaare enkele beste bedrijven van deze processor. AMD (advanced micro devices) bedrijf heeft onlangs AMD ryzen 9 3900x, AMD ryzen 5 2600x, enz. Geïmplementeerd en de beste microprocessor van Intel is Intel core i9-9900k.

Toepassingen

De toepassingen van deze processor omvatten de volgende.

  • Gamen
  • surfen
  • Documenten aanmaken
  • Wiskundige berekeningen
  • Simulaties
  • fotobewerking
  • Huishoudelijke apparaten
  • In auto-elektronica
  • Bij het meten
  • In mobiele elektronica
  • In domotica enz

Voordelen

De voordelen van deze processor zijn onder meer de volgende

  • Goedkoop
  • Hoge snelheid
  • Kleine maat
  • Laag energieverbruik
  • Veelzijdig
  • Betrouwbaar
  • Draagbaar
  • Makkelijk te implementeren
  • Gemakkelijk aan te passen

Nadelen

De nadelen van deze processor zijn onder meer de volgende.

  • Drijvende-kommabewerkingen worden niet ondersteund.
  • Soms kan het oververhit raken.

Dit gaat dus allemaal over een overzicht van de microprocessor ​Zoals we weten, is deze processor een van de beste technologieën die in bijna alle elektronische producten kan worden gebruikt. Het gebruik ervan neemt met de dag toe, in vergelijking met andere technologieën zijn de kosten lager en is de snelheid van de microprocessor hoog. Hier is een vraag voor u: wat gebruikt de geavanceerde microprocessor momenteel?