16-разрядты микропроцессорлар. Микропроцессорлар және олардың қолданылуы

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Кіріспе
3
1
16-разрядты микропроцессорлар

1.1
Микропроцессорлар және олардың қолданылуы
4
1.2
16-разрядты i8086 микропроцессоры
5
1.3
16-разрядты i8088 микропроцессоры
7
1.4
16-разрядты i80286 микропроцессоры
8
Қорытынды
10
Пайдаланылған әдебиеттер
11

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 2300 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.
Микропроцессор бір мезгілде қатарынан 8, 16 немесе 32 биттік деректерді өңдей алады. 8 биттік процессор бір мезгілде небары бір бит дерекпен ғана жұмыс істей алады. 16 биттік процессор бір мезгілде 2 байт, ал 32 биттік процессор -- 4 байт өңдейді.
Жалпы алғанда 16 биттік компьютер 8 биттік жүйеден жылдамдырақ жұмыс істейді, ал 32 биттік компьютер 8 және 16 биттік үлгілерден жылдамырақ. Микропроцессор, жады және периферия құрылғылардың арасында дерек беру үрдісі шина арқылы жүзеге асырылады. Қазіргі заманғы процессорлардың көпшілігінде 32 биттік шина қолданылады, яғни бір мезетте 32 биттік дерек беруге болады. 64 биттік шиналы компьютер де болады, бірақ олар әлі кең тарай қойған жоқ.

1. 16-разрядты микропроцессорлар

1.1 Микропроцессорлар және олардың қолданылуы

Микропроцессор немесе процессор қарапайым (processor ағылшынының)- мынау компьютер ең басты жұмысшы компоненті, арифметикалық және қисынды операциялар орындайды , бағдарламамен берілгендер , есептеуіш процеспен басқарады және компьютер барлық құрылғыларының жұмысын үйлестіреді. Процессор логикалық және арифметикалық операцияларды орындайды, операциялардың орындалу тәртібін анықтайды, дерек көздері мен нәтижелері қабылдаушыларды көрсетіп береді.Процессор жұмысы программалардың басқаруымен жүзеге асады. Жүйелік шинаның негізгі қызметі процессорлар арасында және дербес компьютердің қалған басқа да құрылғыларының арасында информацияны жіберу болып табылады. Түйінмен микропроцессорлы жүйе кез келгені микропроцессорды келеді .
Дербес компьютердің типі онда орналастырылған микропроцессордың үлгісімен анықталады. Intel және AMD фирмасының процессорларының моделдері Алғашқы шығарылған 8086, 8088 нөмірлі ІВМ РС компьютерлерінде Intel фирмасы дайындаған 16 разрядты микропроцессорлар пайдаланылды. Олардың адрестік шинамен интерфейсі 20 разрядты және осыған сәйкес ОЕСҚ-ның көлемі 1 Мбайт болатын. ОЕСҚ (оперативті есте сақтау қүрылғысы). Оның басқа түрде аталуы: RАМ -- арифметикалық-логикалық операцияларды орындау алдында және орындау процесінде деректер мен программалар уақытша сақталатын ішкі жадтың негізгі бөлімі, оны жедел жад (ЖЖ) деп те атайды. ОЕСҚ-ның көлемі адрестік шинаның разрядтығына байланысты.

1-кесте. 200-1500 МГц шамасындағы тактілі жылдамдығы
Жыл
Микропроцессор моделі
Шина разрядтығы
Тактілік жылдамд. (МГц)
Транзистор саны (мың)
1978
8086,8088
16
4,77 .. 8
29
1982
80286
16
10.. 33
130
1985
80386
32
25 .. 50
275
1989
80486
32
33 .. 100
1200
1993
Реntium
64
50.. 150
3100
1995
Реntium Рго
64
66.. 200
5500
1997
Реntium II
64
233
7500
1999
Реntium III
64
600
9500
2000
Реntium 4
64
1500
42000

Микропроцессорлардың қолданылуына келетін болсақ, алғашқы микропроцессорлар электрондық калькуляторларда қолданылды. Олар ондық арифметикаларды орындау үшін төрт биттік сөздерден тұратын екілік-кодтауды пайдаланды.
Төрт және сегіз битті микропроцессорлар әр түрлі аппараттарда қолданылады: терминал, принтерлер және т.б.
Он екі битті микропроцессорлар әскери құрал-жабдықтарда қолданылады.
Он алты, отыз және алпыс төрт битті микропроцессорлар енді кең қолданыла бастады, олар микрокомпьютерлердің және дербес компьютерлердің бір бөлігі болып табылады.
Бүгінгі таңда микропроцессор қарулар, автокөліктер, видеомагнитофондар, ұялы телефондар, сандық камералар, қалта компьютерлерін, қолданыстағы смарт сағаттарда және әр түрлі тұрмыстық құралдар жасау үшін қолданылады. [1]

1.2 16-разрядты i8086 микропроцессоры

16-разрядты i8086 микропроцессоры біркристалды микропроцессорларды жасаудың бастамасы болып табылады. Бұл микропроцессорда разрядтылықтың өсуімен қатар, бірнеше архитектуралы шешімдер қабылданды:
oo командалар жүйесі кеңейтлген (операциялар топтамасы және адрестеу әдістері бойынша);
oo архитектурасы мультипроцессорлық жұмысқа бағытталған;
oo микропроцессор құрамында екі параллельді жұмыс істейтін құрылғы кірген;
oo деректерді өңдеу және магистральмен байланыс;
oo жады ұйымдастырудың жаңа түрі - жадыны сегменттеу.
i8080 моделінің i8086 моделіне ұқсастығын сақтап қалу үшін екі жұмыс режимі қарастырылған: минимальді режим, максимальді режим.
Минимальді режимде i8086 микропроцессоры кеңейтілген командалар жүйесі бар 16-разрядты i8080 микропроцессоры сияқты жұмыс істейді.
Максимальді режим мультипроцессорлық жүйелер құрамында i8086 жұмысына негізделген.
16-разрядты i8086 микропроцессорының құрылымдық схемасы 1-суретте көрсетілген.
Микропроцессор құрамына үш егізгі құрылғы кіреді:
- ДӨҚ - деректерді өңдеу құрылғысы;
- МБҚ - магистральмен байланыс құрылғысы;
- БжСҚ - басқару және синхронизация құрылғысы.
ДӨҚ командаларды орындауға арналған және оның құрамына 16-разрядты АЛҚ, жүйелік регистрлер және басқа да қосымша схемалар, регистрлер блогы және микропрограммалық басқару блогы кіреді.
МБҚ жадының 20-разрядты физикалық адресін және СҚ-рдың 16-разрядты адресін қалыптастыруға, жадыдан команданы таңдауға, жады құрылғыларымен, сыртқы құрылғылармен және басқа процессорлармен магистраль бойынша деректер алмасуға мүмкіндік береді.

1- Сурет. 16-разрядты i8086 микропроцессорының құрылымдық схемасы

1-суретте i8086 микропроцессорының ішкі құрылымы берілген.
AD[15:0] - [15:0] адресінің кіші разрядтары деректер;
A[19:16]ST[6:3] - [19:16] адреса сигнал күйлерінің үлкен разрядтары;
BHE\ST[7] - деректердіңсигналдардың үлкен байтын тасымалдауға рұқсат;
STB(QS0) - адрес стробы (командалар кезегінің күйі);
R\ - оқу;
W\(LOCK\) - жазу (арнаны жабу);
... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.