Mikroprocesor

Z Wikipedii

Mikroprocesor to układ cyfrowy wykonany jako układ scalony lub kilka układów scalonych zdolny do wykonywania operacji cyfrowych według dostarczonych mu instrukcji.

Jednym z twórców idei mikroprocesora był Ted Hoff z firmy Intel. Wpadł on na 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 komercyjny mikroprocesor o nazwie 4004 - zawierał on 2300 tranzystorów i wykonany był w technologii p-MOS. Pierwszym na świecie procesorem był jednak ściśle tajny "chip" F14 CADC używany w samolocie Grumman F-14 Tomcat.

[edytuj] W prawie każdym mikroprocesorze możemy wyróżnić następujące bloki

• ALU - jednostka arytmetyczno-logiczna (Arithmetic Logic Unit), wykonuje ona operacje logiczne 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 trzech architektur:

• CISC (Complex Instruction Set Computers)
• RISC (Reduced Instruction Set Computers)
• VLIW (Very Long Instruction Word)

Każda z nich ma swoją specyfikę, swoje wady i zalety.

[edytuj] Polska

W Polsce pod koniec lat 70. zakłady CEMI rozpoczęły produkcję mikroprocesora MCY7880 (początkowa nazwa UCY7880) będącego klonem 8080A.

[edytuj] Zobacz też

• procesor
• GPU
• F14 CADC - pierwszy wojskowy mikroprocesor (o rok młodszy i bardziej zaawansowany technicznie od Intela 4004)