ما هي وظائف المعالج الدقيق؟

يتحكم المعالج الدقيق في جميع وظائف وحدة المعالجة المركزية أو وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر أو أي جهاز رقمي آخر. يعمل المعالج الدقيق كعقل اصطناعي. يتم التحكم في الوظيفة الكاملة لوحدة المعالجة المركزية بواسطة دائرة متكاملة واحدة. تمت برمجة المعالج الدقيق لإعطاء وتلقي التعليمات من المكونات الأخرى للجهاز. يمكن للنظام التحكم في كل شيء من الأجهزة الصغيرة مثل الآلات الحاسبة والهواتف المحمولة إلى السيارات الكبيرة.

طورت ثلاث شركات - Intel و Texas Instruments و Garrett Air Research - معالجات دقيقة في نفس الفترة تقريبًا. من المقبول عمومًا أن يكون المعالج الدقيق Intel® 4004 هو المعالج الدقيق الأول. تم الكشف عن المنتج من قبل الشركة في عام 1971. ظهر المعالج الدقيق في عام 1969 عندما طلبت شركة حاسبة يابانية تسمى Busicom تطوير دائرة صغيرة للتحكم في الآلات الحاسبة التي يصنعونها.

تعمل المعالجات الدقيقة على أساس المنطق الرقمي. المكونات الثلاثة التي تشكل السمات الرئيسية للمعالج الدقيق هي مجموعة من التعليمات الرقمية ، أ عرض النطاق الترددي وسرعة الساعة التي تقيس عدد التعليمات التي يمكن للمعالج الدقيق ينفذ. يتلقى المعالج الدقيق سلسلة من الإرشادات الخاصة بالآلة الرقمية. تقوم وحدة المنطق الحسابي أو ALU للمعالج بإجراء سلسلة من العمليات الحسابية بناءً على التعليمات الواردة. بالإضافة إلى ذلك ، تنقل الوحدة البيانات من ذاكرة إلى أخرى ولديها القدرة على القفز من مجموعة تعليمات إلى أخرى.

يعمل المعالج الدقيق من خلال ذاكرتين. ذاكرة القراءة فقط ، أو ROM ، عبارة عن برنامج به مجموعة ثابتة من التعليمات ومبرمج بمجموعة ثابتة من البايتات. الذاكرة الأخرى هي ذاكرة الوصول العشوائي ، أو ذاكرة الوصول العشوائي. عدد البايتات في هذه الذاكرة متغير ويستمر لفترة قصيرة. إذا تم فصل الطاقة عن ذاكرة الوصول العشوائي يتم محو ذاكرة الوصول العشوائي. يحتوي ROM على برنامج صغير بداخله يسمى BIOS ، أو نظام إخراج الإدخال الأساسي. يختبر BIOS الأجهزة الموجودة على الجهاز عند بدء تشغيله. ثم يقوم بجلب برنامج آخر في ROM يسمى قطاع التمهيد. يقوم برنامج قطاع التمهيد هذا بتنفيذ سلسلة من الإرشادات التي تساعد على استخدام الكمبيوتر بشكل فعال.

أجهزة الكمبيوتر ليست مجرد معالجات للبيانات. يجب أن تكون المعالجات الدقيقة قادرة على تنفيذ التعليمات في تنسيقات البيانات والصوت والفيديو. يجب أن تدعم مجموعة من تأثيرات الوسائط المتعددة. يعد المعالج الدقيق 32 بت ضروريًا لدعم برامج الوسائط المتعددة. مع ظهور الإنترنت ، يجب أن تتمتع المعالجات الدقيقة بالقدرة على دعم الذاكرة الافتراضية والذاكرة الفعلية. يجب أن يكونوا قادرين على العمل مع DSP أو معالجات الإشارات الرقمية للتعامل مع تنسيقات الصوت والفيديو. المعالجات الدقيقة السريعة لا تتطلب DSP.

في هذا العصر الرقمي ، هناك عدد قليل جدًا من الأدوات التي لا تحتوي على معالج دقيق. كانت التطورات في الطب ، والتنبؤ بالطقس ، والسيارات ، والاتصالات ، والتصميم والتجارب العلمية هي نتائج تطوير الأدوات الرقمية مع المعالجات الدقيقة. يمكن أتمتة المهام اليدوية الصعبة بسبب المعالج الدقيق. أدى المنطق الرقمي للمعالجات الدقيقة إلى زيادة الكفاءة والسرعة في جميع جوانب الحياة. وبالتالي فإن إمكانات استخدام المعالجات الدقيقة هائلة. تضمن المعالجات الدقيقة ماكينات تصوير وأنظمة اتصالات أخف ، ومحمولة باليد ، والتي ستعمل على تحسين أنماط الحياة على نطاق عالمي.