Utveckling av mikroprocessor - Typer av mikroprocessorer

Mikroprocessorn är ingenting annat än CPU och det är en viktig del av datorn. Det är ett kiselchip som består av miljontals transistorer och annat elektroniska komponenter som behandlar miljontals instruktioner per sekund. A Mikroprocessor är ett mångsidigt chip , som kombineras med minne och specialmarker och förprogrammeras av programvara. Den accepterar digital data som i / p och bearbetar den enligt instruktionerna lagrade i minnet. Mikroprocessorn har många funktioner som datalagringsfunktioner, interagerar med olika andra enheter och andra tidsrelaterade funktioner. Men huvudfunktionen är att skicka och ta emot data för att göra datorns funktion bra. Denna artikel diskuterar typerna och utvecklingen av mikroprocessorn . Följ den här länken för Mikroprocessorhistoria och generering av mikroprocessor

Utvecklingen av mikroprocessorn

Mikroprocessorn har blivit en viktigare del av många prylar. Mikroprocessorns utveckling delades in i fem generationer såsom första, andra, tredje, fjärde och femte generationen och egenskaperna hos dessa generationer diskuteras nedan.

Mikroprocessor

Första generationens mikroprocessorer

Första generationens mikroprocessorer introducerades 1971-1972. Instruktionerna från dessa mikroprocessorer bearbetades seriellt, de hämtade instruktionen, avkodade och körde den sedan. När en instruktion från mikroprocessorn var klar uppdaterade mikroprocessorn instruktionspekaren och hämtade följande instruktion och utför denna på varandra följande operation för varje instruktion i tur och ordning.

Andra generationens mikroprocessorer

År 1970 fanns ett litet antal transistorer på den integrerade kretsen i andra generationens mikroprocessorer. Exempel på andra generationens mikroprocessorer är 16-bitars aritmetisk 7 pipelined instruktionsbehandling, MC68000 Motorola mikroprocessor. Dessa processorer introducerades 1979 och Intel 8080-processor är ett annat exempel på mikroprocessorn . Den andra generationen av mikroprocessorn definieras av överlappande hämtning, avkodning och exekvering av stegen. När den första generationen behandlas i exekveringsenheten avkodas den andra instruktionen och den tredje instruktionen hämtas.

Skillnaden mellan första generationens mikroprocessor och andra generationens mikroprocessorer var främst användningen av nya halvledarteknologier för att tillverka chipsen. Resultatet av denna teknik resulterade i en femfaldig ökning av instruktion, hastighet, körning och högre chiptäthet.

Tredje generationens mikroprocessorer

Tredje generationens mikroprocessorer introducerades 1978, vilket betecknas med Intels 8086 och Zilog Z8000. Dessa var 16-bitars processorer med en prestanda som minidatorer. Dessa typer av mikroprocessorer skilde sig från de tidigare generationerna av mikroprocessorer genom att alla huvudsakliga arbetsstationsindustrister började utveckla sina ISC-baserade mikroprocessorarkitekturer.

Fjärde generationens mikroprocessorer

Eftersom många industrier omvandlas från kommersiella mikroprocessorer till husdesigner, införs fjärde generationens mikroprocessorer med enastående design med en miljon transistorer. Ledande mikroprocessorer som Motorolas 88100 och Intels 80960CA kan utfärda och gå i pension mer än en instruktion per klockcykel.

Femte generationens mikroprocessorer

Femte generationens mikroprocessorer använde frikopplad superscalar-bearbetning, och deras design översteg snart 10 miljoner transistorer. I den femte generationen är datorer en affär med låg marginal och hög volym som erövras av en enda mikroprocessor.

Den 23 december 1947 uppfanns transistorn i Bell lab medan en integrerad krets uppfanns 1958 av J Kilby i Texas Instruments. Så, Intel eller INTegrated ELectronics har uppfunnit den första mikroprocessorn.

Utvecklingen av mikroprocessorn

4-bitars mikroprocessor

INTEL 4004/4040 uppfanns 1971 av Stanley Mazor & Ted Hoff. Klockhastigheten för denna mikroprocessor är 740 KHz. Antalet transistorer som används i denna mikroprocessor är 2300 och instruktion per sekund är 60K. Antalet stift på denna mikroprocessor är 16.

8-bitars mikroprocessor

• 8008-processorn uppfanns 1972. Klockhastigheten för denna mikroprocessor är 500 KHz och instruktionen per sekund är 50K
• 8080-mikroprocessorn uppfanns 1974. Klockhastigheten är 2 MHz. Antalet transistorer som används är 60k och instruktionerna per sekund är 10 gånger snabbare jämfört med 8008-processorer.
• 8085-mikroprocessorn uppfanns 1976. Klockhastigheten är 3 MHz. Antalet transistorer som används är 6500 och instruktionen per sekund är 769230. Antalet stift på denna mikroprocessor är 40

16-bitars mikroprocessor

• 8086-mikroprocessorn uppfanns 1978. Klockhastigheten är 4,77, 8 & 10 MHz. Antalet transistorer som används är 29000 och instruktionerna per sekund är 2,5 miljoner. Antalet stift på denna mikroprocessor är 40
• 8088-mikroprocessorn uppfanns 1979 och instruktionen per sekund är 2,5 miljoner
• Mikroprocessorerna som 80186 eller 80188 uppfanns år 1982. Klockhastigheten är 6 MHz
• 80286-mikroprocessorn uppfanns 1982. Klockhastigheten är 8 MHz. Antalet transistorer som används är 134000 och instruktionerna per sekund är 4 miljoner. Antalet stift på denna mikroprocessor är 68

32-bitars mikroprocessor

• Intel 80386-mikroprocessorn uppfanns år 1986. Klockhastigheten är 16 MHz till 33 MHz. Antalet transistorer som används är 275000. Antalet stift på denna mikroprocessor är 132 14X14 PGA
• Intel 80486-mikroprocessorn uppfanns år 1986. Klockhastigheten är 16MHz till 100 MHz. Antalet transistorer som används är 1,2 miljoner transistorer och instruktion per sekund är 8 kB cacheminne. Antalet stift på denna mikroprocessor är 168 17X17 PGA (Pin Grid Array)
• PENTIUM-mikroprocessorn uppfanns år 1993. Klockhastigheten är 66 MHz och instruktionen per sekund är Cache-minne 8-bit för instruktioner 8- bit för data. Antalet stift på denna mikroprocessor är 237 PGA

64-bitars mikroprocessor

• INTEL core 2-mikroprocessorn uppfanns år 2006. Klockhastigheten är 1,2 GHz till 3 GHz. Antalet transistorer som används är 291 miljoner och instruktionen per sekund är 64 kB L1-cache för varje kärna 4 MB L2-cache.
• Mikroprocessorerna i3, i5, i7 uppfanns under åren 2007, 2009, 2010 2. Klockhastigheten är 2 GHz till 3,3 GHz, 2,4 GHz till 3,6 GHz och 2,93 GHz till 3,33 GHz.

Utveckling av mikroprocessor i olika applikationer

Följande prylar implementerades med hjälp av olika mikroprocessorer. Så utvecklingen av mikroprocessor i olika applikationer diskuteras nedan.

Affärsräknare

År 1971 uppfanns en affärsräknare som Unicom 141P. Det var en av de ledande prylarna som inkluderar en mikroprocessor.

Commodore PET

År 1971 implementerades denna PET och erkänns mestadels som den huvudsakliga allt-i-ett-hemdatoren.

Tvättmaskin

1977 lanserades tvättmaskinerna som styrdes med ledande mikrochips.

Arcade Mania

År 1980 lanserades Arcade Maina. Namco etablerade Pac-Man inom USA: s väg och tände en ny trend.

Osborne 1 bärbar dator

1981 lanserades Osborne 1 Laptop med fem skärmar med en vikt på 10,7 kg. För de flesta moderna bärbara datorer är det en farfar.

Nintendo NES

1986 uppdaterade konsolerna spelbranschen som Nintendo Entertainment System.

Demokratiserad databehandling

År 1991 sprängde uppfinningen av Personal, såväl som affärsdator, genom ett brett utbud av stationära bärbara datorer och flikar.

Mp3-spelare

1997 lanserades en musikspelare för att njuta av musik på ett modernt sätt

Björnbär

Smartphone-upproret ökade med lanseringen av RIM: s Blackberry 850. Den första BB var tillgänglig år 1999.

Apple iPod

År 2001 lanserades den första iPod som gav utsikterna till MP3-musikuppsättning ett nytt sortiment av inställda låtar.

Microsoft Windows-surfplatta

År 2002 implementerades Microsoft Windows Tablet, företag använde dessa flikar för mer användbara verk.

Netbook

År 2008 lanserades Netbooks på grund av såväl små som en lätt viktad enhet för att utföra enkla jobb, njuta av media och internetinnehåll.

Apple iPod

Under 2010 slog Tabs klientens huvudström genom att släppa iPod.

Digital skyltning

År 2011 uppfanns Digital Signage som var den första av de enorma nya användningarna av mikroprocessorn. Akademiska, internetanslutna enheter etablerades i vardagen från handel och detaljhandel till jordbruk såväl som bilar.

Ultrabook

År 2011 implementerades Ultrabook. Utvecklingen av PC: n tar ett extra gigantiskt steg som fashionabla Ultrabook-enheter med högpresterande datorupplevelse.

Typer av mikroprocessor

Mikroprocessorer klassificeras i fem typer, nämligen: CISC-komplex instruktionsuppsättning mikroprocessorer, RISC-reducerad instruktionsuppsättning mikroprocessor , ASIC- applikationsspecifik integrerad krets, superscalar-processorer, DSP: s digitala mikroprocessorer.

Olika typer av mikroprocessor

Komplexa instruktionsuppsättning mikroprocessorer

Kort sikt för komplexa instruktionsuppsättningsmikroprocessorer är CISM och de klassificerar en mikroprocessor där beställningar kan utföras tillsammans med andra aktiviteter på låg nivå. Dessa typer av processorer utför olika uppgifter som att ladda ner, ladda upp, återkalla data till minneskortet och återkalla data från minneskortet. Förutom dessa uppgifter gör den också komplexa matematiska beräkningar i ett enda kommando.

Minskad instruktionsuppsättning mikroprocessor

Den korta tiden för reducerad instruktionsmikroprocessor är RISC. Dessa typer av processorer är gjorda enligt den funktion där mikroprocessorn kan utföra små saker i specifika kommandon. På detta sätt kompletterar dessa processorer fler kommandon i snabbare takt.

Superscalar mikroprocessorer

Superscalar-processor faxar maskinvaran på processorn för att utföra olika uppgifter åt gången. Dessa processorer kan användas för ALU eller multiplikatorer. De har olika operativa enheter och dessa processorer kan utföra mer än ett kommando genom att kontinuerligt sända flera instruktioner till de extra operativa enheterna inuti processorn.

Den applikationsspecifika integrerade kretsen

Kort sikt av Applikationsspecifik integrerad kretsprocessor är en ASIC. Dessa processorer används för särskilda ändamål som inkluderar fordonsutsläppskontroll eller personlig digital assistents dator. Denna typ av processor är gjord med rätt specifikation, men bortsett från dessa kan den också tillverkas med hyllväxlar.

Multiprocessorer för digital signal

Digitala signalprocessorer kallas också DSP: er, dessa processorer används för att koda och avkoda videor eller för att konvertera D / A (digital till analog) & A / D ( analog till digital ). De behöver en mikroprocessor som är utmärkt i matematiska beräkningar. Chipsen för denna processor används i RADAR, hemmabio, SONAR, ljudutrustning, TV-mottagare och mobiltelefoner

Det finns många företag som Intel, Motorola, DEC (Digital Equipment Corporation), TI (Texas Instruments) associerade med många mikroprocessorer som 8085 mikroprocessorer, ASIC, CISM, RISC, DSP och 8086 mikroprocessorer som Intel

Funktioner

Den huvudsakliga funktioner hos en mikroprocessor inkluderar följande.

Bärbara

Mikroprocessorer är bärbara på grund av storlek och lägre strömförbrukning.

Låg kostnad

Mikroprocessorer är tillgängliga till lägre kostnad på grund av IC-teknik. Så denna teknik kommer att sänka priset på ett datorsystem.

Mångsidig

En mikroprocessor är mångsidig så att den kan användas för olika applikationer

Pålitlig

Mikroprocessorer är tillförlitliga, så felhastigheten är mindre på grund av halvledarteknologin.

Liten storlek

Tillverkningen av mikroprocessorer kan göras på mycket mindre utrymme på grund av den teknik som används som VLSI & ULSI. Så datorsystemets storlek kommer att minskas.

Hög hastighet

Mikroprocessorer fungerar mycket snabbt på grund av den använda tekniken så det utför ett antal instruktioner för varje sekund.

Låg energiförbrukning

Mikroprocessorer använder låg effekt på grund av MOS-tekniken

Generering med låg värme

Mikroprocessorer kan inte generera enorm värme jämfört med vakuumrörsenheter eftersom de använder halvledarteknik.

Grundläggande villkor

De grundläggande termer som främst används i mikroprocessorer diskuteras nedan.

Instruktionsuppsättning

Instruktionsuppsättningen kan definieras som den uppsättning kommandon som förstås av mikroprocessorn. Det är en kant mellan mjukvara och hårdvara.

Buss

Ledarna som används för att överföra data, adresserar annars information för olika element i en mikroprocessor. Den innehåller tre typer av bussar, nämligen databuss, styrning och adressbuss

IPC

IPC står för instruktioner per cykel. Det är en beräkning av hur många kommandon en CPU kan utföra inom en enda klocka.

Klockfrekvens

När nej. av operationer för varje sekund kan utföras av processorn är känd som klockhastighet. CLK-hastigheten kan uttryckas i MHz (megahertz) annars GHz (gigahertz). Ett alternativt namn för detta är Clock Rate.

Bandbredd

Den korta tiden för bandbredden är BW och den kan definieras som nej. av bitar som kan bearbetas inom en enda instruktion.

Ordlängd

Ordet längd är inget annat än, när nej. bitar kan bearbetas av processorn åt gången. Till exempel används 8-bitars mikroprocessor för att bearbeta 8-bitars data åt gången. Ordets längd för en processor varierar från 4 - 64 bitar baserat på typen av mikrodator.

Datatyper

Mikroprocessorn stöder huvudsakligen flera datatypsdesigner som ASCII, binära, signerade såväl som osignerade nummer.

Fördelar och nackdelar med mikroprocessorer

Fördelarna med mikroprocessorer är

• Bearbetningshastigheten är hög
• Intelligens har förts till system
• Flexibel.
• Kompakt storlek.
• Enkelt underhåll
• Komplex matematik

Några av nackdelarna med mikroprocessorn är att den kan bli överhettad och begränsningen av mikroprocessorn påför storleken på data.

Användningarna av mikroprocessorerna involverar främst styrenheter i hushållsapparater, trådlös kommunikation utrustning, kontorspublikation och automatisering, elektroniska konsumentvaror, miniräknare, bokföringssystem, videospel, industriella styrenheter och datainsamlingssystem

Således handlar det här om mikroprocessorns typer och utveckling. Tillgängligheten av en mikroprocessor med låg effekt, låg kostnad, liten vikt och datorkapacitet gör den användbar i olika applikationer. I dag används mikroprocessorbaserade system i den automatiska testprodukten, trafiksignalkontrollsystem , instruktioner, hastighetskontroll av motorn s, etc. Dessutom är alla tvivel angående denna utveckling av mikroprocessorartiklar eller elektroniska och elektriska projekt , vänligen ge dina kommentarer i rutan för kommentarer. Här är en fråga för dig, vilken stack används i 8085-mikroprocessorn?

Missa inte: Vet om skillnad mellan mikroprocessor och mikrokontroller .

Fotokrediter:

• Utveckling av mikroprocessor av bhs4