Einführung in eingebettete Mikroprozessoren und ihre Anwendungen

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Ein eingebetteter Mikroprozessor ist ein Computerchip, der in mehreren Geräten und Ausrüstungen verwendet wird, um zusätzliche Funktionen bereitzustellen. Ein Mikroprozessor ist eine digital-elektronische Komponente mit Transistoren, die auf einem einzelnen Halbleiter-IC integriert sind, der klein ist und weniger Strom verbraucht. Aufgrund von Flexibilität, Kosten, Programmierbarkeit und Anpassungsfähigkeit Mikrocontroller sind beliebt verschiedene Arten von Controllern zu implementieren, die wir aus dem Elektronikgeschichte . Die Funktionen des Mikroprozessors umfassen das Abrufen, Decodieren und Verarbeiten der Daten.

eingebetteter Mikroprozessor

eingebetteter Mikroprozessor



Eingebettete Mikroprozessorsysteme sind nichts anderes als Computerchips, die integraler Bestandteil des Beleuchtungssystems sind. Haushaltsgeräte , industrielle Geräte usw. Im Allgemeinen werden Mikroprozessoren bei der Signalverarbeitung, allgemeinen Datenverarbeitung und Echtzeitberechnungsdaten verwendet. Als Signalprozessor umfassen Mikroprozessoren, die in digitalen Fernsehgeräten verwendet werden, das Decodieren der digitalen und Funksignale. In Echtzeitsystemen sind Mikroprozessoren in Sicherheitsvorrichtungen wie das Antiblockiersystem eingebettet. Diese Systeme werden häufig in Automobilen verwendet. Seine Bedeutung umfasst:


  • Handhabung vieler Funktionen wie Berechnungen und Textverarbeitung mit höheren Geschwindigkeiten
  • Durchführen von Operationen für die sich wiederholenden, kontinuierlichen, progressiven und sequentiellen Funktionen ohne menschliche Arbeit
  • Kommunikation mit dem Internet, Telefonen und anderen Schnittstellengeräten

Blockdiagramm eines eingebetteten Mikroprozessors

Blockdiagramm eines eingebetteten Mikroprozessors

Blockdiagramm eines eingebetteten Mikroprozessors



Ein Mikroprozessorchip wird unter Verwendung von Halbleiterbauelementen aufgebaut, bei denen Tausende von Transistoren sind für eine bessere Leistung in einen einzigen Chip integriert. Wenn wir schauen Geschichte des Mikroprozessors Die Pentium 4-Prozessoren haben etwa 40-50 Millionen Transistoren. Zu den Hauptteilen des Mikroprozessors gehören:

  • ALU (Arithmetic Logic Unit)
  • Speichereinheit
  • Steuergerät
  • Register
  • System Bus

Arithmetik-Logikeinheit

Eine ALU wird auch als Ganzzahleinheit bezeichnet, da sie verwendet wird, um logische Operationen wie Not, OR AND und mathematische Berechnungen wie Addieren, Subtrahieren, Dividieren, Multiplizieren und Vergleiche wie Größer als, Kleiner als usw. auszuführen.

Speichereinheit


Der Cache-Speicher ist eine kleine Speichermenge, die sich auf dem Chip eines Mikroprozessors befindet. EIN Mikroprozessor speichert eine Kopie von Daten und Anweisungen in seinem Cache-Speicher, während das Programm ausgeführt wird. Arten von Mikroprozessorspeichern umfassen ROM und RAM.

Steuergerät

Die Steuereinheit ist das Gehirn eines Mikroprozessors, der den gesamten Betrieb verwaltet. Es führt die Vorgänge wie das Verwalten von Eingabe- und Ausgabegeräten, das Speichern von Daten und das Abrufen von Anweisungen aus.

Register

Register sind kleine, schnelle Speicher, die in die Zentraleinheit (CPU) eingebaut sind, um deren Betrieb zu beschleunigen. Allzweckregister speichern beliebige Daten und Spezialregister steuern den Prozessor.

System Bus

Der Systembus ist ein einzelnes Kabel, über das verschiedene Komponenten angeschlossen werden, um mit den internen und externen Teilen des Mikroprozessors zu kommunizieren. Der Bus empfängt Daten und Anweisungen aus dem Hauptspeicher und sendet sie dann an den Anweisungscache und den Datencache. Schließlich werden diese verarbeitet und die Ergebnisse über diesen Bus erneut an den Hauptspeicher gesendet.

Arten von Mikroprozessoren

Das Klassifizierung des eingebetteten Mikroprozessors hängt von verschiedenen Faktoren wie Rechenleistung, Verfügbarkeit des Speichers, Art der Anwendung usw. ab. Einige dieser Mikroprozessoren umfassen:

  • Komplexe Befehlssatz-Mikroprozessoren
  • Reduzierte Befehlssatz-Mikroprozessoren
  • Superskalare Mikroprozessoren
  • Anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC)
  • Digitale Signal-Mikroprozessoren (DSPs)

Anwendungen von Mikroprozessoren

Anwendungen von Mikroprozessoren

Anwendungen von Mikroprozessoren

Diese Mikroprozessoren können für allgemeine Anwendungen oder spezielle Anwendungen verwendet werden. Die Anwendungen von Mikroprozessoren umfassen Folgendes:

1. Allzweckanwendungen

Mikroprozessoren für allgemeine Anwendungen umfassen persönliche Computer , Single-Board-Mikrocomputer, Super-Minis und Computer Aided Designs (CAD).

Persönliche Computer

PCs verfügen über 8-Bit- oder 16-Bit-Mikroprozessoren. Heimcomputer verfügen über einen 8-Bit-Mikroprozessor zum Lernen von Programmen und zum Spielen von Videospielen, während Computer mit 16-Bit-Mikroprozessor für geschäftliche Zwecke, Konten, Textverarbeitung und andere Zwecke verwendet werden.

Einplatinen-Mikrocomputer

Die Single-Board-Mikrocomputer verfügen über eine einfache Hardware- und Softwarekonfiguration und sind billiger. Diese Mikrocomputer werden verwendet, um kleine Computersysteme zu bauen und Schüler auszubilden.

Super Minis und CAD

32-Bit-Prozessoren werden in leistungsstarken Mikrocomputern verwendet. Infolgedessen ist die Leistung dieser Computer weitaus besser als die der Minicomputer, und diese werden auf der technischen Seite als CAD-Maschinen verwendet.

2. Spezialanwendung

Spezialanwendung umfasst Kontrolle, Kommunikation , Instrumentierung, Büroautomatisierung und Veröffentlichung.

Kommunikation

In der Telefonindustrie werden Mikroprozessoren in Modems, Telefonzentralen, digitalen Telefonapparaten sowie in Luftreservierungssystemen und Eisenbahnreservierungssystemen auf internationaler und nationaler Ebene eingesetzt. Mobiltelefone und Fernseher verwenden ebenfalls Mikroprozessoren.

Instrumentierung

In verschiedenen Instrumenten werden Mikroprozessoren als Hauptsteuerungen implementiert und auch in medizinischen Instrumenten eingesetzt Temperatur messen und Blutdruck.

Steuerung

Mikroprozessoren sind jetzt in Haushaltsgeräten wie Waschmaschinen und Mikrowellenherden erhältlich Industrieautomation Sektoren, Mikrocontroller werden verwendet, um verschiedene Parameter wie Temperatur, Geschwindigkeit, Feuchtigkeit und Druck zu steuern.

Publikation und Office-Automatisierung

Diese werden im Büro verwendet, um Tabellenkalkulationsvorgänge und Speicherung durchzuführen. In der Veröffentlichung werden Mikroprozessoren in LASER-Druckern verwendet, um eine gute Geschwindigkeit zu erzielen und automatische Fotokopien zu erstellen.

Hier geht es um die eingebetteten Mikroprozessorsysteme und ihre Anwendungen. Wir glauben, dass die Informationen in diesem Thema die Bedeutung von Mikroprozessoren berücksichtigen sollten. Bitte teilen Sie Ihre Vorschläge und Meinungen zu diesem Artikel oder elektrische und elektronische Projekte im Kommentarbereich.

Bildnachweis

  • Eingebetteter Mikroprozessor von fineartamerica
  • Blockdiagramm des eingebetteten Mikroprozessors von hqew