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Introduzione ai microprocessori

Microprocessori, anche chiamato unità di elaborazione centrale (CPU) e sono spesso considerati come il "motore del computer". La CPU è il componente che elabora ed esegue calcoli sui dati che viene inseriti nel computer. La CPU è di solito la parte più costosa di un computer e spesso quadruplica il costo della scheda madre nei sistemi più costosi. Il primo microprocessore, chiamato chip 4004, fu introdotto al mondo di Intel nel 1971.

Intel controlla una percentuale significativa del mercato processore per personal computer. CPU può essere definito da due parametri fondamentali: velocità e lo spessore. Inoltre, ci sono vari componenti all'interno della CPU che sono le chiavi per l'elaborazione dei dati.

Velocità

La velocità dei microprocessori è cresciuto enormemente nel corso degli anni. Dal momento che Intel ha introdotto la CPU, la velocità di elaborazione è quadruplicato circa ogni tre anni. Generalmente, la velocità dei microprocessori può essere aumentata aggiungendo altri circuiti per i chip e installarli più vicino insieme. Velocità della CPU è misurata da megahertz (mHZ) o milioni di cicli al secondo. Altre la misura della velocità è gigahertz (GHz) o miliardi di cicli al secondo.

Larghezza

Ci sono tre fattori associati con la larghezza di microprocessori. In primo luogo, il bus dati determina a quale velocità dati si muove dentro e fuori della CPU. La velocità e la larghezza del bus dati è direttamente correlata alla quantità di memoria in un chip. Una CPU a 32-bit legge e scrive la memoria 32 bit alla volta. Processori a 64 bit leggere e scrivere dati 64 bit alla volta.

In secondo luogo, il bus di indirizzo è i fili che gestisce la funzione di indirizzamento nei processori. L'indirizzo identifica la posizione del chip dove i dati vengono inviati o trasmessi da. Le dimensioni del bus dati definisce la potenza dei processori.

In terzo luogo, interni registri o bus dati interno, che è il determinante del volume di informazioni una CPU in grado di gestire in una sola volta. Inoltre trasferisce le informazioni all'interno del processore. Questo componente funziona come la cella di detenzione per informazioni viene gestite dal microprocessore.

Unità logica e aritmetica

L'unità aritmetica e logica (ALU) è la parte del microprocessore che esegue calcoli matematici, tra cui aggiunta, sottrazione, moltiplicazione e funzioni booleane. Alcune altre operazioni gestite dall'aritmetica e logica unità sono test di logica, i confronti e bit spostamento. I segnali vengono inviati il ALU dalla centralina istruire l'ALU quali operazioni matematiche è eseguire.

Unità di controllo

Istruzioni spostare dentro e fuori di microprocessori attraverso segnali trasmessi dall'unità di controllo (CU). La CU è anche il componente che controlla l'unità aritmetica e logica. La CU è composto da varie parti, incluso un decoder, circuiti di logica di controllo e orologio. Questi componenti lavorano all'unisono per emettere segnali a posizioni specifiche all'interno del microprocessore. Il decoder riceve istruzioni da un particolare programma, interpreta le indicazioni e poi decide quali sono le azioni. I segnali che vengono emessi comunicano all'unità logica aritmetica e registrare le matrici necessari per eseguire le attività appropriate.

Il circuito di logica di controllo in realtà produce i segnali di controllo che vengono distribuiti alle varie aree di microprocessori e le matrici di registro. Queste sono le istruzioni e i dati necessari per la realizzazione di determinate attività e funzioni.

L'orologio è il meccanismo che garantisce la tempestiva conclusione delle istruzioni e processi associati. Segnali associati con la velocità di timer sono regolarmente trasmessi a posizioni all'interno del microprocessore. Azioni si verificano quando viene ricevuto il segnale o impulso, che sincronizza le operazioni eseguite da microprocessori.

Matrice di registro

I registri sono in realtà aree all'interno del microprocessore utilizzato per la memoria. Sono posizioni che possono contenere dati e indicazioni che possono essere recuperate rapidamente. Le matrici di registro contiene molti registri accessibili quando necessario per i requisiti di un'applicazione o un programma di elaborazione. Ci sono diversi tipi di registri, compresi i contatori di programma, registro istruzione, registri di indirizzo di memoria, registri accumulatore e altri.

Bus di sistema

Il bus di sistema è il componente che traffici informazioni tra le varie parti del computer. Si compone di tre categorie di cablaggio che sono definite proprietà e funzioni. Essi sono: il bus di controllo, che trasmettono i segnali utilizzati per controllare e organizzare una vasta gamma di attività all'interno del computer; il bus dati è necessario per trasmettere e ricevere dati tra CPU, RAM e altri dispositivi; e il bus di indirizzo, che gestisce i segnali che si muove tra il microprocessore e la RAM per quanto riguarda gli indirizzi elaborati durante quel particolare momento.