Was sind die Funktionen eines Mikroprozessors?

Ein Mikroprozessor steuert alle Funktionen der CPU oder der Zentraleinheit eines Computers oder anderen digitalen Geräts. Der Mikroprozessor fungiert als künstliches Gehirn. Die gesamte Funktion der CPU wird von einer einzigen integrierten Schaltung gesteuert. Der Mikroprozessor ist so programmiert, dass er Anweisungen von anderen Komponenten des Geräts gibt und empfängt. Das System kann alles steuern, von kleinen Geräten wie Taschenrechnern und Mobiltelefonen bis hin zu großen Autos.

Drei Unternehmen – Intel, Texas Instruments und Garrett Air Research – entwickelten ungefähr zur gleichen Zeit Mikroprozessoren. Der Mikroprozessor 4004 von Intel wird allgemein als der erste Mikroprozessor angesehen. Das Produkt wurde 1971 vom Unternehmen vorgestellt. Der Mikroprozessor entstand 1969, als eine japanische Rechnerfirma namens Busicom die Entwicklung einer kleinen Schaltung zur Steuerung der von ihnen hergestellten Rechner benötigte.

Mikroprozessoren arbeiten auf Basis digitaler Logik. Die drei Komponenten, die die Hauptmerkmale des Mikroprozessors bilden, sind ein Satz digitaler Anweisungen, u. a bestimmte Bandbreite und Taktgeschwindigkeit, die die Anzahl der Befehle misst, die ein Mikroprozessor ausführen kann ausführen. Der Mikroprozessor empfängt eine Reihe von digitalen Maschinenbefehlen. Die ALU oder arithmetisch-logische Einheit des Prozessors führt eine Reihe von Berechnungen basierend auf den empfangenen Befehlen durch. Darüber hinaus verschiebt das Gerät Daten von einem Speicher in einen anderen und kann von einem Befehlssatz zum anderen springen.

Der Mikroprozessor funktioniert über zwei Speicher. Der Festwertspeicher oder ROM ist ein Programm mit einem festen Satz von Befehlen und wird mit einem festen Satz von Bytes programmiert. Der andere Speicher ist der RAM- oder Direktzugriffsspeicher. Die Anzahl der Bytes in diesem Speicher ist variabel und reicht für kurze Zeit. Beim Ausschalten wird der RAM gelöscht. Das ROM enthält ein kleines Programm namens BIOS oder das grundlegende Eingabe-Ausgabe-System. Das BIOS testet die Hardware des Computers beim Start. Es ruft dann ein anderes Programm im ROM ab, das als Bootsektor bezeichnet wird. Dieses Bootsektorprogramm führt eine Reihe von Anweisungen aus, die dabei helfen, den Computer effektiv zu nutzen.

Computer sind nicht nur Datenprozessoren. Mikroprozessoren sollten in der Lage sein, Anweisungen in Daten-, Audio- und Videoformaten auszuführen. Sie sollten eine Reihe von Multimedia-Effekten unterstützen. Ein 32-Bit-Mikroprozessor ist für die Unterstützung von Multimedia-Software unerlässlich. Mit dem Aufkommen des Internets sollten Mikroprozessoren in der Lage sein, virtuellen Speicher und physischen Speicher zu unterstützen. Sie sollten in der Lage sein, mit DSP oder digitalen Signalprozessoren zu arbeiten, um Audio-Video- und Wiedergabeformate zu verarbeiten. Schnelle Mikroprozessoren benötigen keinen DSP.

Im digitalen Zeitalter gibt es nur sehr wenige Geräte, die keinen Mikroprozessor enthalten. Fortschritte in Medizin, Wettervorhersage, Automobil, Kommunikation, Design und wissenschaftlichen Experimenten waren das Ergebnis der Entwicklung digitaler Geräte mit Mikroprozessoren. Durch den Mikroprozessor ist eine Automatisierung für schwierige manuelle Arbeiten möglich. Die digitale Logik von Mikroprozessoren hat in allen Lebensbereichen zu mehr Effizienz und Geschwindigkeit geführt. Das Potenzial des Mikroprozessoreinsatzes ist daher immens. Mikroprozessoren sorgen für leichtere, handgehaltene Maschinen, Bildgebungs- und Kommunikationssysteme, die den Lebensstil weltweit verbessern und verbessern werden.