Микропроцессор жүйесінің құрылғылары

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрліні

РЕФЕРАТ

Тақырыбы:

«Процессор»

Орындаған:

Тексерген:

Орал, 2013ж.

Жоспар

Кіріспе

1. Микропроцессордың даму тарихы.

2. Микропроцессорлардың компаненттері

3. Микропроцессор жүйесінің құрылғылары

4. ТЖҚ, BIOS және CMOS микросхемалары

Қорытынды

Әдебиеттер тізімі

Кіріспе

Процессор деректердi өңдей алу үшiн оған командалар қажет. Ол өзiнiң регистрiнде сақталған байттармен не iстеу керек екенiн бiлуi керек. Бұл командалар да процессорге операциялық жүйеден жеткiзiледi, бiрақ деректер массивтерi сақталған емес, программалар сақталған аймақтан жеткiзiледi. Командалар да байттар түрiнде берiлген. Ең жай командалар бiр байтқа сыяды, бiрақ кейбiреулерiне екi, үш одан да көп байт қажет. көптеген қазiргi заманғы процессорллардың командалар шинасы 32-разрядты (мысалы, Intel Pentium процесорларында), бiрақ 64-разрядты және 128-разрядты процессорлар да бар. Процессордың командалар жүйесi. Жұмыс барысында процессор өзiнiң регистрiнде, операциялық жүйе өрiсiнде және де процессордың сыртқы порттарында орналасқан деректердi қамтамасыздандырады. Ол деректердiң бiр бөлiгiн деректер, бiр бөлiгiн- адрестi деректер, ал тағы бiр бөлiгiн - командалар түрiнде бередi. Процессордың деректерге қолдана алатын командалар жиыны процессордың командалар жүйесiн құрады. Бiр түрге жататын процессорлардың командалар жүйесi бiрдей немесе жақын болады. әр түрге жататын процессорлар командалар жүйесi бойынша ажыратылады және өзара алмастырылмайды.

1. Микропроцессордың даму тарихы.

1. Микропроцессор 8086

1976 жылы Intel фирмасы 8086 микропроцессордың үстінде жұмыс істеу күшейтілген. Оның конденсатор мөлшер екі есе үлкейген болатын, сонымен қатар ақпараттық шиналардың мөлшері 16-дәрежеге үлкейген болатын, сондықтан да микропроцессорға хабар тапсыру жылдамдық мүмкіншілігі екі есе үлкейді. Оның адрестік шиналар саны-20 битке маңызды үлкейген болатын. Сол сияқты үлкен 8080, 8086 мирасқор болды. Сайып келгенде, олар 16-биттік сияқты өңдей алды, дәл осылай және 8-биттік 8086 және 8080 процессорлары болды. Олар арнайы бейнемен істеліп оперативті жад мөлшері 16 сегментке бөлініп 64 Кбайтқа тең болды . 8086 процессор үлкен ақпараттық жұмыс істеу құрылымдарға рұқсат етпей, сегменттердің шекаралары арқылы көшіп өту мәнде 8086 озып кетті. Компьютерлерде 8-биттік процессорлар құрылды, себебі 16- биттік микропроцессорге қосымша талап қойылды. Микросхеманың мына 16- биттік процессордың қолдануы өз бағасын ақтамады .

2. Микропроцессор 8088

Презентациядан 1-жылдан кейін 8086-ны, Intel фирмасы өңдеу туралы жариялады. Микропроцессор 8086: 16-биттіге өте ұқсас 8088 келді. Оның региторлары 20-адрестік сызықтардан, және шина саны 8-битке азайтылған болатын. 8- биттік сол уақытта техникалық қамтамасыз ету элементтері толық қолдануда көп таралған. Адым сияқты артқа микропроцессорлардың өңдеу тарихында 8088 процессор орнына арнайы компьютер оның базасында IBM процессорын аңдауы түсінік болатын . Ол Сегіз биттік шина болып микросхема базарында қолдануға рұқсат етті . Салыстыруға бар болу микропроцессорлармен Он алты биттіктің ішкі құрылым маңызды артықшылықтарды берді. 16- биттік регистор және бейімденуші бағдарламалары жеңілдетілді. Ол аз компьютерлердің үй іші өңдеуіне арналған базамен келді . Бұл сегіз-бит 8 қосымша сымдарды талап етті. Сайып келгенде бұларды екі микросхемалары әртүрлі болды .

Компьютер корпусында микропроцессордың жанында басқа қосымша құрылғылардан: Үзулердің контроллерлері, таймерлер және шиналардың контроллерлері болды. Компьютерлік өнеркәсіп дамуы өлшемімен, құрылғылар аралық функциялардың бөліну ықшамдауы, және әрбір құрылғы өз функция орындау бағытында дамыды . Intel фирмасы өз микропроцессорларын жетілдіруді жалғастырды . 1982 жылға көз алдына микропроцессор 80286 келген болатын. Бірге қосылатын компьютерлердің және турборежима жасалуына негіздік чип болды.

3. Микропроцессор 80286

1982 жылға тағы микропроцессор 80286 көз алдына келген болатын . Ол қосымша сапаларға ие болып, Өнеркәсіпте жаңа микропроцессор толық қолданылады. Ол 16-разрядты шинадан және 16-биттік ішкі резистордан тұрды. Ол 6 МГц жиілікпен, ал содан соң 8 және 10 Мгц-пен жұмыс жасады. 20-разрядты шина орнына 24-адрестік шиналар болды. Бұл қосымшалар барынша адрестелетін жады 16 Мбайтқа толықты үлкейтуге мүмкіндік туғызды. Сонымен қатар Виртуалды жадыны қолдануға 80286 микропроцессоры рұқсат етті. 80286 арнайы құралдармен жабдықталып, оған нақты немесе виртуалды жадқа кез келген байт жатады. Микропроцессорда 16 Мбайт физикалық жад және 1008 Мбайт виртуалдының жұмыс істеуге мүмкіндік туғызады. Бәрі үлкен жад сегменттерге 64 Кбайт-пен бөлінген болатын.

4. Микропроцессор 80386

1985 жылға 80386 микропроцессоры жасалған болатын. 80386 микропроцессоры барлық сапаларға ие болды . Жұмыс істеу мүмкіншілік жоғары болды. Регистор мөлшерлері және шиналар саны 32-битке үлкейген болатын. Хабар беру жылдамдығы 16-биттік 80286 микропроцессорынан екі есе артты. Тап осы шинаның 32-битке артуымен, адрестік сызықтардың саны сонымен қатар 32-ге артты.

2. Микропроцессорлардың компаненттері

Микропроцессор-барлық есептеулер жүргiзiлетiн компьютердiң негiзгi микросхемасы. Сызба түрiнде процессор, операциялық жүйенiң ұяшықтарына ұқсайтын ұяшықтардан тұрады, бiрақ бұл ұяшықтарда деректер сақталып қана қоймай, өзгертiлуi де мүмкiн. Процессордың iшкi ұяшықтарын регистрлар деп атайды. Басқа құрылғылармен және ең негiзгi- операциялық жүйемен процессор шиналар деп аталатын өткiзгiштер тобы арқылы байланысқан. Негiзгi шиналар үшеу: деректер шинасы, адрестiк шина, командалық шина. Адрестi шина. Intel Pentium процессорларында (атап айтқанда олар дербес компьтерлерде кең тараған) адрестi шина 32 - разрядты, яғни 32 паралель сызықтардан құралған. 32 нөлдер мен бiрлер комбинациясы жедел жадының бiр ұяшығын нұсқайтын 32-разрядты адрес құрады. Деректер шинасы. Бұл шина арқылы процессор регистрiнен операциялық жүйеге және керi деректердiң көшiру жұмысы жүргiзiледi. Intel Pentium процессорлар базасы негiзiнде жиналған компьютерлерде деректер шинасы 64-разрядты, яғни бiр рет өңдеуге бiрден 8 байт жеткiзiлетiн 64 арналардан тұрады.

3. Микропроцессор жүйесінің құрылғылары

Микропроцессордың жүйе құрылғылары микропроцессордың жұмыс жасауында үлкен қызмет атқарады. Жүйе құрылғылар көмегімен арифметикалық операцияларды өзгертудің кисынды кодтардың үстінде бекітілген және өзгергіш ұзындық сандарының үстінде жұмыс жасайды. Үтірлермен бекітілген және ондық сандардың үстінде өңдеу, өзгергіш әліпбелік - цифрлік сөздерінің, сонымен қатар қызмет атқаратын операцияларды өзгертуге мүмкіндік береді. Микропроцессорларды құрылушылар көптеген мың қосымша дискреттік элементтердің қосылуы, бір микросхема рамкаларында функциялардың орындауға мүмкін болды.

Компьютер өте маңызды бөлімімен келеді, дәл осылай жүйелік блокта құрылғылар орналасады, және олсыз ЭВМ жұмыс жасамайды . Жүйелік блок дене үлгісі арнайы компьютер түріне тәуелді болады, жүйелік блокта қондырғыны орналастыру және қондырылған компоненттерінің санын анықтайды . Столға қоятын арнайы компьютерлердің ең көп таралған түрі столға қоятын ( desktop ) немесе мұнара түрінде ( tower ) келеді. Жүйелік блок ішінде келесі міндетті компоненттер орналасқан, компьютер жұмыс қамтамасыз етуші: жүйелік плата ; микропроцессор ; компьютер жады ; жүйелік шина ; электрондық схемалардың терімі ; электр коректену одағы ; индикация панелі ; порттар және кеңейту слотысы ; кеңейту платалары ; сыртқы жад. Компьютер аппараттық негізі жүйелік плата болып, онда микросхемалар - орталық процессор және ішкі жадты орналасқан . Жүйелік плата жұмыс жасау шарттары және арнайы компьютер негізгі құрама бөлімдерінің байланысын қамсыздандырады . Нақ жүйелік платада жүйелік сағаттары орналасқан, олар операциялардың орындалу жылдамдығын анықтайды . Жылдамдық мегагерцпен өлшенеді (1МГц-1 млн тактілі секундқа бірдей ) . Жүйелік сағаттар жүйелік плата компоненттердің көпшілік жұмысын үйлестіреді . Жүйелік плата және кеңейту слоттары замандас арнайы компьютер құру архитектура принцибын қамсыздандырады . Слот бұл разьем болып онда жүйелік плата орналасады. Кеңейту слоттары барлық құрылғы сияқты жүйелік платада арнайы компьютер анықтап қарауға рұқсат етеді, модификациялауға болады . Кеңейту платалары компьютер мүмкіншіліктерінің кеңейту слотында құру жолымен жүзеге асады . Кеңейту плата әртүрлі микросхемалардан құрастырылған. Кеңейту плата разьемы жүйелік блокпен кабель арқылы қосылады. Ең көп таралған платаларға видеокарты, желілі адаптерлер, дыбысты карталар жатады.

Процессор шеберлігі машиналы сөз мөлшерін анықтайды, және компьютермен өңделеді . Сөз мөлшері артуымен хабар көлемі, өңделетін процессормен бір тактінің артынан, не тактілердің сан азаюына жүргізеді. Сопроцессор қажеттілердің күрделі операциялардың орындалуына арналған . Сонымен қатар, компьютер көбірек мөлшер сөзбен, және үлкен көлемімен жұмыс істей алады . 32-разрядты процессорлармен замандас компьютерлер жабдықталады

Бейне карта монитормен бiрiгiп дербес компьютердiң iшкi бейнеж‰йесiн құрайды. Қазiргi кезде ойнату таңдауына байланысты еркiн экран шешуiн (640x480, 800x600, 1024x768, 1152x864; 1280x1024 нүктелер) таңдау арқылы 16. 7 миллион түстi қамтамасыз ететiн SVGA видеоадаптерi қолданылады.

Дыбыстық карта дербес компьютердің ең соңғы өңдеулерініің бірі. Ол аналық тақшаның слотына жасырын карта ретінде жалғанып, дыбыс, музыка сияқты операцияларды өңдеуде қолданылады. Дыбыс дыбыстық картаның шығысына жалғанатын дыбыстық колонкалар арқылы ойнатылады. Арнайы жалғастырушы тетік дыбыстық сигналды сыртқы үдеткішке жіберуге мүмкіндік береді. Сөзді немесе музыканы жазуға болатын және кейін қолдану және өңдеуге болатындай қатқыл дискке сақтауға болатын микрофонға арналған разьем бар

Қатты диск - бағдарламалар мен деректердi сақтауға арналған негiзгi құрылғы. Бұл сырты жабылған, өте жоғары жылдамдықпен айналатын бiрнеше магнит дискілер жиынтығы. Бұл дискiнiң кәдiмгi жұмсақ дискiдей екi жағы емес, 2n - жағы бар. n - топтағы бiрнеше дискiлер саны.

CD-ROM (Compact Disk Read-Only Memory ) аббревиатурасы қазақ тiлiне- компакт-диск негiзiнде тұрақты еске сақтау құрылғысы деп аударылады. Бұл құрылғы әрекетiнiң негiзгi мiндетi, диск бетiнен бейнеленетiн сандық деректердi лазерлiк сәуленiң көмегiмен есептеу жүргiзу.

Оперативті жады деректi сақтауға арналған, кристалл ұяшықты массивi болып олардың көп түрi бар. Бiрақ физикалық жұмыс iстеу процесiне байланысты олар динамикалық (DRAM) және статистикалық (SRAM) болып бөлiнедi

КЭШ жады компьютер өнімділігі артуына арналған құрылғылардың бірі. Кэш жады жадының бір түрі болып әртүрлі тез әрекетті замандас компьютерлерде қолданылып ( ағылшынша . cache - құпия орын, қойма ) деген мағынаға ие. Кэш жады есте сақтайтын құрылғымен немесе буфермен келеді. КЭШ жады оқуға - жазуға арналған қатты дисктің айналдыру санын қысқартады, дәл осылай оған сақтайды. Процессор жағынан оқу процес қайталауларын талап етпейді немесе басқа хабар өңдейді . КЭШ жадының екі түрі бар болады : ішкі ( 8-ден 64 кбайт ), орналастырылушы процессор ішінде және сыртқы ( 256 кбайт-тан 1 Мбайт ), ол жүйелік платада орналастырылған.

4. ТЖҚ, BIOS және CMOS микросхемалары

Компьютердi қосқан кезде оның ішкі жадысында ештеңе жоқ- деректер де, бағдарламалар да, өйткенi оперативті жады ұяшықтардың секундтың жүзден бiр бөлiгiндей зарядынсыз ештеңе сақтай алмайды, бiрақ компьютерді қоса салған сәттен бастап процессорға бұйрықтар керек.

Сондықтан, қосылған сәттен кейiн процессордың адрестiк шинасынан бастапқы адрес шығады. Процессор қойылған адрес бойынша өзiнiң алғашқы командасына оралады да, өзiнiң бағдарламаларымен жұмыс iстеудi бастайды.

Тұрақты жадыдағы бағдарламалар негізгі оқу/жазу жүйесін құрайды (BIOS- Basic Input/Output System) . Бұл бағдарламалар жиынының негiзгi мақсаты компьютердің сыртқы құрылғылармен жұмыс iстеу мүмкiндiгiн, оның пернелiк тақтамен, монитормен, қатты және жұмсақ дискiлермен дұрыс жұмыс iстеуiн қамтамасыз етедi. BIOS - қа кiретiн бағдарламалар бiзге компьютердiң қосылуымен бiрге көрінетін экрандағы диагностикалық мәлiметтердi қарауды және пернелiк тақтаның көмегiмен қосылуға араласуға мүмкiндiк бередi. Жоғарыда бiз пернелiк тақта сияқты стандартты құрылғылардың жұмысы BIOS - қа кiретiн бағдарламалардың көмегiмен жүзеге асырылатынын көрдiк, бiрақ ондай нәрселермен барлық мүмкiн құрылғылармен жұмыс iстеудi қамтамасыз етуге болмайды.

Компьютер порттар - бұл арнайы электрондық құрылғылар арқылы әртүрлі сыртқы құрылғылармен байланысы жүзеге асады. Ол паралельді және жүйелі порттар болып екіге бөлінеді. Паралельді порттар сыртқы құрылғылардың байланысы үшін қолданылады, және таяу ара қашықтыққа хабарды үлкен көлемде жібереді. Бір уақытта паралельді порт арқылы 8-паралельді сымдардан 8-бит жұмсалады. Паралельді порт арқылы жүйелік блокқа принтер, сканер іске қосылады . Компьютердегі паралельді порттардың саны үшеуден аспайды, және олар 1, LPT 2. LPT 3( Line Рrin Теr - сызығы аттары сәйкесті болады) .

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.