МИКРОПРОЦЕССОР ТУРАЛЫ ТҮСІНІК

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ М. ӘУЕЗОВ АТЫНДАҒЫ ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ «АҚПАРАТТЫҚ ТЕХНОЛОГИЯЛАР ЖӘНЕ ЭНЕРГЕТИКА» ЖОҒАРЫ МЕКТЕБІ «ЕСЕПТЕУ ТЕХНИКАСЫ ЖӘНЕ БАҒДАРЛАМАЛЫҚ ҚАМТАМАСЫЗ ЕТУ» КАФЕДРАСЫ

ПРЕЗЕНТАЦИЯ МИКРОПРОЦЕССОР ТУРАЛЫ ТҮСІНІК

Орындаған: Исақ А.

Тобы: ИП-16-6к2

Қабылдаған: Ермекбаева Г.

ЖОСПАР

Кіріспе

Микроцессорлардың даму тарихы

Микропроцессордың iшкi құрылымы

Микропроцессордың жұмыс істеу принципі

Микропроцессордың сыртқы құрылғылармен жұмысы

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

Кіріспе

Микропроцессор - жүйелік тақтаның ең маңызды құраласы, ол деректерді тікелей өңдейді, атап айтқанда, бөлектелген деректермен арифметикалық және логикалық амалдарды орындайды. Микропроцессор - бір немесе бірнеше үлкен интегралды кестеде орындалған, берілісті өңдейтін бағдарламалық құрылғы; көліктердің автоматты басқару агрегатында қолданылады.

Бірінші бір кристалды микропроцессор 1971 жылы Intel корпорациясында жасалған Intel 4004 болып табылады. Intel-дің үш инженері: Тэд Хофф, Федерико Фаджин және Стэн Мэйзор компьютердің барлық құрушыларын, орталық процессор, сақтау, енгізу-шығару құрылғыларын қоса есептегенде бір кішкентай чипке орналастырды. Оның ені - 3 милиметр, ал ұзындығы - 4 милиметр, ол 2 300 МОЖ (металл-оксид-жартылай өткізгіштер) транзисторлардан тұрады. Intel 4004 есептеу қуаттылығы 1946 жылы бір бөлмені алатындай көлемде жасалған бірінші электрондық компьютер ENIAC-тың қуатындай болды. Микропроцессорлар микрокомпьютерлерде, қаруларда, тұрмыстық құралдарда қолданылады.

Микроцессорлардың даму тарихы

1959 жылы «Texas Instruments» фирмасының инженерлерi бiр жартылай өткiзгiшті кристаллдың ішіне бiрнеше транзисторларды орналастырудың және оларды өзара қосудың әдісін өңдеп - бiрiншi интегралдық микросұлба (ИМС) жасады. Жеке транзистор, резисторлардан тағы сол сияқты құрылғылар мен интегралдық микросұлба функциясын салыстырғанда, оның көлемі едәуір кіші және сенімділігі жоғары болып келеді. Шығарылатын микросұлбалардың саны артып, құрылымы кеңейе түсті. Бұл жағдай тұтынушылар үшiн қиындықтар туғызды. Едеуір үлкен кемшілік ИМС мамандандырылуының аз болуы, соның нәтижесінде шығару көлемі үлкен бола алмады, яғни, бір микросұлбаның құны жоғары болып қала берді. Жағдайды жақсарту үшін мамандануы зауыттың ішкі құрылымы арқылы анықталатын, тұтынушының сұранысын қамтамасыз ететін әмбебап логикалық ИМС-ны жасап шығару көзделді.

Сайып келгенде, алғашқы микропроцессорлар ЭЕМ-ді миниатюризациялау үшін пайда болған жоқ, ол құны арзан логикалық микросұлба жасап, оған қолданушыны оңай бейiмдендiру мақсатын көздеді.

1993 жылы Motorola фирмасы IBM және Apple фирмасы бiрігіп «PowerPC» атты жаңа процессорын жасады. IBM және Apple компьютерлері осы процессормен қамтамасыз етіліп, жұмыс жасау қағидалары өзгерді. Кең таралған ІВМ-сәйкесті компьютерлер осы микропроцессорлар базасында құрылған.

Процессорлардың соңғы үлгiлерiнiң ерекше белгiсi - қазiргi ЭЕМ-дердің көп есептi деңгейінде жұмыс жасауы. RISC архитектуралы МП дамып келеді. (Командалардың минимал санынан құралған бар процессорлар) . Мұндай МП әрі өте жылдам, әрі бір машиналық тактідегі командалардың кез келгенін орындай алады, (көбінесе қарапайым әрекетті орындауға 4-5 такті қажет болады) . RISC - әдісінің жетістіктері CISC - процессорларын құрастыруға әсерін тигізуде.

Микропроцессордың iшкi құрылымы

Микропроцессорлардың iшкi құрылымы («Pentium» үш миллион транзисторлардан тұрады) өте күрделi. Негiзгi қызметтік түйiндердiң жалпы сұлбасын қарастырсақ, күрделi суреттік көрініс пайда болады. МП-дің сонымен бiрге iшкi құрылғылары оның маркасына байланысты әртүрлі болады. Бiр процессордың құрылымы басқа процессордың жұмысын түсiнуге көмектеспеуі мүмкін.

Қазiргi ЭЕМ-дің процессорларының инженерлiк бөлшектерiн зерттеу (және тiптi бағдарламалаушы үшiн) қолданушы үшiн тиiмсiз және тек бағдарламаға қажетті қызметтік түйіндермен ғана шектелуге болады.

Микропроцессордың жұмыс істеу принципі

Микропроцессор - бұл дербес компьютердің барлық операцияларын жасайтын, ЭЕМ-нің барлық блоктарының жұмысын басқаруға және арифметикалық - логикалық операциялар орындауға арналған.

Арифметикалық-логикалық құрылғы - сандық және символдық ақпараттарға арифметикалық-логикалық операциялар орындауды жүзеге асырады.

Басқару құрылғысы барлық компьютердің жұмысын реттейді, яғни белгілі басқару сигналдарын құрастырады және дер кезінде беріп тұрады, ұяшықтары адресін ұйымдастырады және осы адресті ЭЕМ-нің блоктарына беріп тұрады.

Такт - процессордың белгілі бір операцияны орындауына кететін уақыт бірлігі. Тактілік жиілік - бір тактіге неғұрлым аз уақыт кетсе немесе процессордың тактілік жиілігі жоғары болса, ақпаратты өңдеу соғұрлым жылдам болатыны анық. Процессордың тактілік жиілігі мегагерцпен (МГЦ) өлшенеді. 1Мгц тактілік жиілік процессордың секундына бір миллион қарапайым операция орындауына пара пар.

Раздядтылық - ЭЕМ бір уақытта бірлік ақпаратты терумен шектеле алады. Бірлік ақпараттың ең кішісін екілік разряд дейді, яғни микропроцессор 0 және 1 деген мәндерді ғана өзінің жадына қабылдайды.