Evolution des Mikroprozessors - Arten von Mikroprozessoren

Der Mikroprozessor ist nichts anderes als die CPU und ein wesentlicher Bestandteil des Computers. Es ist ein Siliziumchip, der Millionen von Transistoren und anderen umfasst elektronische Bauteile das verarbeitet Millionen von Anweisungen pro Sekunde. EIN Der Mikroprozessor ist ein vielseitiger Chip , das mit Speicher und Spezialchips kombiniert und per Software vorprogrammiert wird. Es akzeptiert digitale Daten als I / P und verarbeitet sie gemäß den im Speicher gespeicherten Anweisungen. Der Mikroprozessor hat viele Funktionen wie Funktionen der Datenspeicherung, Interaktion mit verschiedenen anderen Geräten und andere zeitbezogene Funktionen. Die Hauptfunktion besteht jedoch darin, die Daten zu senden und zu empfangen, um die Funktion des Computers zu verbessern. Dieser Artikel beschreibt die Typen und Entwicklung des Mikroprozessors . Bitte folgen Sie diesem Link für Mikroprozessorhistorie und Erzeugung eines Mikroprozessors

Entwicklung des Mikroprozessors

Der Mikroprozessor ist zu einem wesentlicheren Bestandteil vieler Geräte geworden. Die Entwicklung des Mikroprozessors wurde in fünf Generationen wie die erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Generation unterteilt, und die Eigenschaften dieser Generationen werden nachstehend erörtert.

Mikroprozessor

Mikroprozessoren der ersten Generation

Die Mikroprozessoren der ersten Generation wurden zwischen 1971 und 1972 eingeführt. Die Anweisungen dieser Mikroprozessoren wurden seriell verarbeitet, sie haben die Anweisung abgerufen, dekodiert und dann ausgeführt. Wenn ein Befehl des Mikroprozessors beendet wurde, aktualisiert der Mikroprozessor den Befehlszeiger und ruft den folgenden Befehl ab, wobei diese aufeinanderfolgende Operation für jeden Befehl nacheinander ausgeführt wird.

Mikroprozessoren der zweiten Generation

Im Jahr 1970 war eine kleine Anzahl von Transistoren auf der integrierten Schaltung in den Mikroprozessoren der zweiten Generation verfügbar. Beispiele für Mikroprozessoren der zweiten Generation sind 16-Bit-Arithmetik-7-Pipeline-Befehlsverarbeitung, MC68000 Motorola-Mikroprozessor. Diese Prozessoren werden im Jahr 1979 und Intel eingeführt Der 8080-Prozessor ist ein weiteres Beispiel für den Mikroprozessor . Die zweite Generation des Mikroprozessors wird durch überlappendes Abrufen, Decodieren und Ausführen der Schritte definiert. Wenn die erste Generation in der Ausführungseinheit verarbeitet wird, wird der zweite Befehl decodiert und der dritte Befehl wird abgerufen.

Der Unterschied zwischen dem Mikroprozessor der ersten Generation und dem Mikroprozessor der zweiten Generation bestand hauptsächlich in der Verwendung neuer Halbleitertechnologien zur Herstellung der Chips. Das Ergebnis dieser Technologie führte zu einer Verfünffachung von Befehl, Geschwindigkeit, Ausführung und höheren Chipdichten.

Mikroprozessoren der dritten Generation

Die Mikroprozessoren der dritten Generation wurden im Jahr 1978 eingeführt, wie dies durch den Intel 8086 und den Zilog Z8000 gekennzeichnet ist. Dies waren 16-Bit-Prozessoren mit einer Leistung wie Mini-Computer. Diese Arten von Mikroprozessoren unterschieden sich von den vorherigen Generationen von Mikroprozessoren darin, dass alle Industriellen der Hauptarbeitsstationen begannen, ihre eigenen ISC-basierten Mikroprozessorarchitekturen zu entwickeln.

Mikroprozessoren der vierten Generation

Da viele Branchen von kommerziellen Mikroprozessoren auf Inhouse-Designs umgestellt wurden, werden Mikroprozessoren der vierten Generation mit herausragendem Design und einer Million Transistoren eingesetzt. Hochmoderne Mikroprozessoren wie der 88100 von Motorola und der 80960CA von Intel können mehr als einen Befehl pro Taktzyklus ausgeben und einstellen.

Mikroprozessoren der fünften Generation

Mikroprozessoren der fünften Generation verwendeten eine entkoppelte superskalare Verarbeitung, und ihr Design überschritt bald 10 Millionen Transistoren. In der fünften Generation sind PCs ein margenarmes, volumenstarkes Unternehmen, das von einem einzigen Mikroprozessor erobert wird.

Am 23. Dezember 1947 wurde der Transistor im Bell-Labor erfunden, während eine integrierte Schaltung 1958 von J Kilby in Texas Instruments erfunden wurde. Intel oder INTegrated ELectronics hat also den ersten Mikroprozessor erfunden.

Entwicklung des Mikroprozessors

4-Bit-Mikroprozessor

Der INTEL 4004/4040 wurde 1971 von Stanley Mazor & Ted Hoff erfunden. Die Taktrate dieses Mikroprozessors beträgt 740 kHz. Die Anzahl der in diesem Mikroprozessor verwendeten Transistoren beträgt 2.300 und der Befehl pro Sekunde beträgt 60 KB. Die Anzahl der Pins dieses Mikroprozessors beträgt 16.

8-Bit-Mikroprozessor

• Der 8008-Prozessor wurde im Jahr 1972 erfunden. Die Taktrate dieses Mikroprozessors beträgt 500 kHz und der Befehl pro Sekunde beträgt 50 k
• Der 8080-Mikroprozessor wurde im Jahr 1974 erfunden. Die Taktrate beträgt 2 MHz. Die Anzahl der verwendeten Transistoren beträgt 60 KB und der Befehl pro Sekunde ist zehnmal schneller als der 8008-Prozessor.
• Der 8085-Mikroprozessor wurde 1976 erfunden. Die Taktrate beträgt 3 MHz. Die Anzahl der verwendeten Transistoren beträgt 6.500 und der Befehl pro Sekunde beträgt 769230. Die Anzahl der Pins dieses Mikroprozessors beträgt 40

16-Bit-Mikroprozessor

• Der 8086-Mikroprozessor wurde im Jahr 1978 erfunden. Die Taktrate beträgt 4,77, 8 und 10 MHz. Die Anzahl der verwendeten Transistoren beträgt 29000 und der Befehl pro Sekunde beträgt 2,5 Millionen. Die Anzahl der Pins dieses Mikroprozessors beträgt 40
• Der 8088-Mikroprozessor wurde im Jahr 1979 erfunden und der Befehl pro Sekunde beträgt 2,5 Millionen
• Die Mikroprozessoren wie 80186 oder 80188 wurden im Jahr 1982 erfunden. Die Taktrate beträgt 6 MHz
• Der Mikroprozessor 80286 wurde im Jahr 1982 erfunden. Die Taktrate beträgt 8 MHz. Die Anzahl der verwendeten Transistoren beträgt 134000 und der Befehl pro Sekunde beträgt 4 Millionen. Die Anzahl der Pins dieses Mikroprozessors beträgt 68

32-Bit-Mikroprozessor

• Der Intel 80386 Mikroprozessor wurde im Jahr 1986 erfunden. Die Taktrate beträgt 16 MHz bis 33 MHz. Die Anzahl der verwendeten Transistoren beträgt 275000. Die Anzahl der Pins dieses Mikroprozessors beträgt 132 14X14 PGA
• Der Intel 80486 Mikroprozessor wurde im Jahr 1986 erfunden. Die Taktrate beträgt 16MHz bis 100 MHz. Die Anzahl der verwendeten Transistoren beträgt 1,2 Millionen Transistoren, und der Befehl pro Sekunde beträgt 8 KB Cache-Speicher. Die Anzahl der Pins dieses Mikroprozessors beträgt 168 17X17 PGA (Pin Grid Array).
• Der PENTIUM-Mikroprozessor wurde im Jahr 1993 erfunden. Die Taktrate beträgt 66 MHz und der Befehl pro Sekunde ist Cache-Speicher 8-Bit für Befehle 8-Bit für Daten. Die Anzahl der Pins dieses Mikroprozessors beträgt 237 PGA

64-Bit-Mikroprozessor

• Der INTEL Core 2-Mikroprozessor wurde im Jahr 2006 erfunden. Die Taktrate beträgt 1,2 GHz bis 3 GHz. Die Anzahl der verwendeten Transistoren beträgt 291 Millionen und der Befehl pro Sekunde beträgt 64 KB L1-Cache für jeden Kern 4 MB L2-Cache.
• Die Mikroprozessoren i3, i5, i7 wurden in den Jahren 2007, 2009, 2010 2 erfunden. Die Taktrate beträgt 2 GHz bis 3,3 GHz, 2,4 GHz bis 3,6 GHz und 2,93 GHz bis t 3,33 GHz.

Entwicklung des Mikroprozessors in verschiedenen Anwendungen

Die folgenden Gadgets wurden unter Verwendung verschiedener Mikroprozessoren implementiert. Daher wird die Entwicklung des Mikroprozessors in verschiedenen Anwendungen unten diskutiert.

Geschäftsrechner

Im Jahr 1971 wurde ein Geschäftsrechner wie Unicom 141P erfunden. Es war aus den führenden Geräten, die einen Mikroprozessor enthalten.

Commodore PET

Im Jahr 1971 wurde dieses PET implementiert und wird größtenteils als der wichtigste All-in-One-Heimcomputer anerkannt.

Waschmaschine

1977 wurden die Waschmaschinen auf den Markt gebracht, die über führende Mikrochips gesteuert wurden.

Arcade Mania

Im Jahr 1980 wurde die Arcade Maina ins Leben gerufen. Namco etablierte Pac-Man auf dem Weg der Vereinigten Staaten und löste einen neuen Trend aus.

Osborne 1 Laptop

1981 wurde der Osborne 1 Laptop mit fünf Bildschirmen mit einem Gewicht von 10,7 kg auf den Markt gebracht. Für die meisten modernen Laptops ist es ein Urgroßvater.

Nintendo NES

1986 erfrischten die Konsolen das Spielegeschäft wie Nintendo Entertainment System.

Computing demokratisiert

Im Jahr 1991 wurde die Erfindung des Personal- und Business-Computing durch eine Vielzahl von Desktops, Laptops und Tabs verbreitet.

MP3-Player

1997 wurde ein Musikplayer eingeführt, um Musik auf moderne Weise zu genießen

Brombeere

Der Smartphone-Aufschwung verstärkte sich mit der Einführung des Blackberry 850 von RIM. Der erste BB war im Jahr 1999 verfügbar.

Apple iPod

Im Jahr 2001 wurde der erste iPod auf den Markt gebracht, der der Aussicht auf die Einrichtung von MP3-Musik eine neue Reihe von Musikstücken bot.

Microsoft Windows Tablet

Im Jahr 2002 wurde Microsoft Windows Tablet implementiert. Unternehmen verwendeten diese Registerkarten für hilfreichere Arbeiten.

Netbook

Im Jahr 2008 wurden Netbooks aufgrund eines kleinen und leichten Geräts eingeführt, mit dem einfache Aufgaben ausgeführt und Medien- und Internetinhalte genutzt werden können.

Apple iPod

Im Jahr 2010 gelangten Tabs durch die Veröffentlichung des iPod in den Mainstream des Kunden.

Digitale Signatur

Im Jahr 2011 wurde Digital Signage erfunden, die erste der enormen neuen Anwendungen des Mikroprozessors. Akademische Geräte mit Internetverbindung wurden im Alltag von Handel und Einzelhandel über Landwirtschaft bis hin zu Automobilen etabliert.

Ultrabook

Im Jahr 2011 wurde Ultrabook implementiert. Die Entwicklung des PCs macht einen zusätzlichen gigantischen Schritt wie bei modischen Ultrabook-Geräten mit Hochleistungs-Computererfahrung.

Arten von Mikroprozessoren

Mikroprozessoren werden in fünf Typen eingeteilt: CISC-komplexe Befehlssatz-Mikroprozessoren, RISC-reduzierter Befehlssatz-Mikroprozessor , ASIC-anwendungsspezifische integrierte Schaltung, superskalare Prozessoren, DSP-Digitalsignal-Mikroprozessoren.

Verschiedene Arten von Mikroprozessoren

Komplexe Befehlssatz-Mikroprozessoren

Die Kurzfristigkeit von Mikroprozessoren mit komplexem Befehlssatz ist CISM und sie klassifizieren einen Mikroprozessor, in dem Aufträge zusammen mit anderen Aktivitäten auf niedriger Ebene ausgeführt werden können. Diese Prozessortypen führen verschiedene Aufgaben aus, z. B. Herunterladen, Hochladen, Abrufen von Daten auf die Speicherkarte und Abrufen von Daten von der Speicherkarte. Abgesehen von diesen Aufgaben werden auch komplexe mathematische Berechnungen in einem einzigen Befehl ausgeführt.

Mikroprozessor mit reduziertem Befehlssatz

Die Kurzfristigkeit des Mikroprozessors mit reduziertem Befehlssatz ist RISC. Diese Prozessortypen werden gemäß der Funktion hergestellt, in der der Mikroprozessor kleine Dinge in bestimmten Befehlen ausführen kann. Auf diese Weise führen diese Prozessoren mehr Befehle schneller aus.

Superskalare Mikroprozessoren

Der superskalare Prozessor faksimiliert die Hardware auf dem Prozessor, um verschiedene Aufgaben gleichzeitig auszuführen. Diese Prozessoren können für ALUs oder Multiplikatoren verwendet werden. Sie haben unterschiedliche Betriebseinheiten, und diese Prozessoren können mehr als einen Befehl ausführen, indem sie kontinuierlich mehrere Anweisungen an die zusätzlichen Betriebseinheiten im Prozessor senden.

Die anwendungsspezifische integrierte Schaltung

Die kurzfristige von Anwendungsspezifischer Prozessor für integrierte Schaltkreise ist ein ASIC. Diese Prozessoren werden für bestimmte Zwecke verwendet, einschließlich der Emissionskontrolle für Kraftfahrzeuge oder des Computers eines persönlichen digitalen Assistenten. Dieser Prozessortyp wird mit der richtigen Spezifikation hergestellt, aber abgesehen davon kann er auch mit Standardgetrieben hergestellt werden.

Digitale Signal-Multiprozessoren

Digitale Signalprozessoren werden auch als DSPs bezeichnet. Diese Prozessoren werden zum Codieren und Decodieren der Videos oder zum Konvertieren von D / A (digital in analog) und A / D (verwendet) verwendet. Analog zu Digital ). Sie benötigen einen Mikroprozessor, der sich hervorragend für mathematische Berechnungen eignet. Die Chips dieses Prozessors werden in RADAR, Heimkinos, SONAR, Audiogeräten, TV-Set-Top-Boxen und Mobiltelefonen eingesetzt

Es gibt viele Unternehmen wie Intel, Motorola, DEC (Digital Equipment Corporation), TI (Texas Instruments), die mit vielen Mikroprozessoren wie 8085-Mikroprozessoren, ASIC, CISM, RISC, DSPs und 8086-Mikroprozessoren wie Intel verbunden sind

Eigenschaften

Die Haupt Merkmale eines Mikroprozessors das Folgende einschließen.

tragbar

Mikroprozessoren sind aufgrund der Größe und des geringeren Stromverbrauchs tragbar.

Kostengünstig

Mikroprozessoren sind aufgrund der IC-Technologie zu geringeren Kosten erhältlich. Diese Technologie wird also den Preis eines Computersystems senken.

Vielseitig

Ein Mikroprozessor ist vielseitig einsetzbar und kann daher für verschiedene Anwendungen verwendet werden

Zuverlässig

Mikroprozessoren sind zuverlässig, sodass die Ausfallrate aufgrund der Halbleitertechnologie geringer ist.

Kleine Größe

Die Herstellung von Mikroprozessoren kann aufgrund der verwendeten Technologien wie VLSI und ULSI auf sehr kleinem Raum erfolgen. Dadurch wird die Größe des Computersystems reduziert.

Schnelle Geschwindigkeit

Mikroprozessoren arbeiten aufgrund der verwendeten Technologie sehr schnell, sodass sie pro Sekunde eine Reihe von Anweisungen ausführen.

Energieeffizient

Mikroprozessoren verbrauchen aufgrund der MOS-Technologie wenig Strom

Geringe Wärmeentwicklung

Mikroprozessoren können im Vergleich zu Vakuumröhrengeräten keine große Wärme erzeugen, da sie Halbleitertechnologie verwenden.

Grundbegriffe

Das Grundbegriffe, die hauptsächlich in Mikroprozessoren verwendet werden werden unten diskutiert.

Befehlssatz

Der Befehlssatz kann als der Befehlssatz definiert werden, den der Mikroprozessor versteht. Es ist ein Vorteil zwischen Software und Hardware.

Bus

Die Leiter, die zum Übertragen von Daten verwendet werden, adressieren ansonsten Steuerinformationen für unterschiedliche Elemente innerhalb eines Mikroprozessors. Es umfasst drei Arten von Bussen, nämlich Datenbus, Steuer- und Adressbus

IPC

Der IPC steht für Instructions per Cycle. Es ist eine Berechnung, wie viele Befehle eine CPU innerhalb eines einzelnen Takts ausführen kann.

Taktfrequenz

Wenn die Nr. Die Anzahl der Operationen für jede Sekunde, die der Prozessor ausführen kann, wird als Taktrate bezeichnet. Die CLK-Geschwindigkeit kann in MHz (Megahertz) ausgedrückt werden, ansonsten in GHz (Gigahertz). Ein alternativer Name hierfür ist die Taktrate.

Bandbreite

Der kurzfristige Wert der Bandbreite ist BW und kann als Nr. Definiert werden. von Bits, die innerhalb eines einzelnen Befehls verarbeitet werden können.

Wortlänge

Die Wortlänge ist nichts anderes als, wenn die Nr. Die Anzahl der Bits kann gleichzeitig vom Prozessor verarbeitet werden. Beispielsweise wird der 8-Bit-Mikroprozessor verwendet, um jeweils 8-Bit-Daten zu verarbeiten. Der Bereich der Wortlänge eines Prozessors reicht von 4 bis 64 Bit, basierend auf der Art des Mikrocomputers.

Datentypen

Der Mikroprozessor unterstützt hauptsächlich verschiedene Datentypdesigns wie ASCII, binäre, vorzeichenbehaftete sowie vorzeichenlose Zahlen.

Vor- und Nachteile von Mikroprozessoren

Die Vorteile von Mikroprozessoren sind

• Die Verarbeitungsgeschwindigkeit ist hoch
• Intelligenz wurde in Systeme gebracht
• Flexibel.
• Kompakte Größe.
• Einfache Wartung
• Komplexe Mathematik

Einige der Nachteile des Mikroprozessors sind, dass er überhitzt werden kann und die Einschränkung des Mikroprozessors die Datengröße beeinträchtigt.

Die Anwendungen der Mikroprozessoren betreffen hauptsächlich Steuerungen in Haushaltsgeräten. Kabellose Kommunikation Ausrüstung, Veröffentlichung und Automatisierung von Büros, Unterhaltungselektronik, Taschenrechner, Buchhaltungssystem, Videospiele, industrielle Steuerungen und Datenerfassungssysteme

Hier geht es also um die Art und Entwicklung des Mikroprozessors. Die Verfügbarkeit eines Mikroprozessors mit geringem Stromverbrauch, geringen Kosten, geringem Gewicht und Rechenleistung macht ihn in verschiedenen Anwendungen nützlich. In der heutigen Zeit werden mikroprozessorbasierte Systeme in dem automatischen Testprodukt verwendet. Verkehrssignalsteuerungssysteme , Anweisungen, Drehzahlregelung des Motors s usw. Darüber hinaus bestehen Zweifel an dieser Entwicklung von Mikroprozessorartikeln oder elektronische und elektrische Projekte Bitte geben Sie Ihre Kommentare im Kommentarfeld ein. Hier ist eine Frage für Sie, welcher Stapel im 8085-Mikroprozessor verwendet wird.

Verpassen Sie nicht: Wissen Sie über die Unterschied zwischen Mikroprozessor und Mikrocontroller .

Bildnachweis:

• Evolution des Mikroprozessors von bhs4