Mikroprocesor
From Helionica
|
|
Mikroprocesor - układ cyfrowy wykonany jako układ scalony lub kilka układów scalonych, zdolny do wykonywania operacji cyfrowych według dostarczonych mu instrukcji.
Twórcą idei mikroprocesora był Marcian "Ted" Hoff z firmy Intel (niektórzy przypisują pierwszeństwo jego koledze z Intela, Federico Fagginowi). Wpadł on na prosty lecz genialny pomysł - by zamiast projektować 12 niezależnych układów scalonych do kalkulatorów zaprojektować jeden, który będzie w stanie pełnić funkcje wszystkich ich razem wziętych i będzie pracować w taki sposób jak procesor w komputerze. W firmie Intel wyprodukowano pierwszy mikroprocesor o nazwie Intel 4004 - zawierał on 2300 tranzystorów i wykonany był w technologii p-MOS.
W prawie każdym mikroprocesorze możemy wyróżnić następujące bloki:
- ALU - jednostka arytmetyczno-logiczna (Arithmetic Logic Unit), wykonuje ona operacje logine na dostarczonych jej danych, podstawowy zestaw to: dodawanie, podstawowe operacje logiczne (AND, XOR, OR, NOT), oraz przesunięcia bitowe w lewo i w prawo. W bardziej złożonych mikroprocesorach zestaw ten jest znacznie bogatszy.
- CU - układ sterowania (Control Unit), zwany też dekoderem rozkazów. Odpowiedzialny jest on za dekodowanie dostarczonych mikroprocesorowi instrukcji i odpowiednie sterowanie pozostałymi jego blokami (na przykład jeśli zdekodowaną instrukcją będzie dodawanie, CU odpowiednio ustawi sygnały sterujące, by ALU wykonała tę właśnie operację
- Rejestry - umieszczone wewnątrz mikroprocesora komórki pamięci o niewielkich rozmiarach (najczęściej 4/8/16/32/64/128 bitów) służące do przechowywania tymczasowych wyników obliczeń (rejestry danych) oraz adresów lokacji w pamięci operacyjnej (rejestry adresowe). Proste mikroprocesory mają tylko jeden rejestr danych zwany akumulatorem. Oprócz rejestrów danych i rejestrów adresowych występuje też pewna liczba rejestrów o specjalnym przeznaczeniu:
- PC - licznik rozkazów (Program Counter) - zawiera on adres komórki pamięci zawierającej następny rozkaz do wykonania
- IR - rejestr instrukcji (Instruction Register) - zawiera on adres aktualnie wykonywanej przez procesor instrukcji.
- SP - wskaźnik stosu (Stack Pointer) - zawiera adres wierzchołka stosu
Mikroprocesor komunikuje się z otoczeniem za pomocą szyny danych i szyny adresowej.
Generalnie każdy bardziej skomplikowany mikroprocesor można zaklasyfikować do jednej z dwóch architektur:
Każda z nich ma swoją specyfikę, swoje wady i zalety.
Polska
W Polsce pod koniec lat 70. zakłady Cemi rozpoczęły produkcję mikroprocesora UCY7880 będącego klonem 8080A.
Zobacz też
Artykuł zawiera udostępnione na licencji GNU FDL treści pochodzące w pierwotnej wersji z artykułu Mikroprocesor w polskiej Wikipedii. Lista autorów.
