माइक्रोप्रोसेसरों के मूल घटक

इंटेल ने 1971 में पहला माइक्रोप्रोसेसर पेश किया और इसे 4004 चिप कहा। आज के माइक्रोप्रोसेसर, एक डाइम से भी छोटे आयामों के साथ, अधिक शक्ति और क्षमताएं प्रदान करते हैं। कंप्यूटर का केंद्र, सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट (CPU) में एक या एक से अधिक माइक्रोप्रोसेसर होते हैं। एक सिलिकॉन चिप से निर्मित जिसमें लाखों ट्रांजिस्टर होते हैं, माइक्रोप्रोसेसर डेटा को एक मेमोरी एड्रेस से दूसरे स्थान पर ले जाते हैं। सीपीयू निर्णय लेते हैं और फिर नए निर्देशों और गणनाओं पर काम करते हैं।

"अंकगणित और तर्क इकाई" (एएलयू) गणित की गणना करता है, जैसे घटाव, जोड़, विभाजन और बूलियन फ़ंक्शन। बूलियन फ़ंक्शन सर्किट डिज़ाइन के लिए उपयोग किए जाने वाले तर्क का एक प्रकार है। ALU तुलना और तर्क परीक्षण भी निष्पादित करता है। प्रोसेसर एएलयू को सिग्नल भेजता है, जो निर्देशों की व्याख्या करता है और गणना करता है।

माइक्रोप्रोसेसरों में अस्थायी डेटा रखने के स्थान होते हैं जिन्हें रजिस्टर कहा जाता है। ये मेमोरी क्षेत्र डेटा को बनाए रखते हैं, जैसे कंप्यूटर निर्देश, भंडारण पते, वर्ण और अन्य डेटा। कुछ कंप्यूटर निर्देशों को कमांड के हिस्से के रूप में कुछ रजिस्टरों के उपयोग की आवश्यकता हो सकती है। प्रत्येक रजिस्टर में एक विशिष्ट कार्य होता है, जैसे निर्देश रजिस्टर, प्रोग्राम काउंटर, संचायक और मेमोरी एड्रेस रजिस्टर। उदाहरण के लिए, एक प्रोग्राम रजिस्टर में रैंडम एक्सेस मेमोरी से लिए गए निर्देशों का पता होता है।

कंट्रोल यूनिट (सीयू) सीपीयू से सिग्नल प्राप्त करते हैं, जो कंट्रोल यूनिट को माइक्रोप्रोसेसर से माइक्रोप्रोसेसर में डेटा स्थानांतरित करने का निर्देश देता है। नियंत्रण इकाई अंकगणित और तर्क इकाई को भी निर्देशित करती है। नियंत्रण इकाइयों में कई घटक होते हैं, जैसे डिकोडर, घड़ी और नियंत्रण तर्क सर्किट। एक साथ काम करते हुए, ये डिवाइस माइक्रोप्रोसेसर पर कुछ स्थानों पर सिग्नल संचारित करते हैं।

उदाहरण के लिए, डिकोडर किसी एप्लिकेशन से कमांड प्राप्त करता है। डिकोडर निर्देशों की व्याख्या करता है और कार्रवाई करता है। यह एएलयू को संकेत भेजता है या विशिष्ट कार्यों को करने के लिए रजिस्टरों को निर्देशित करता है। नियंत्रण तर्क इकाई माइक्रोप्रोसेसर और रजिस्टरों के विभिन्न वर्गों को संकेत प्रेषित करती है, जो इन घटकों को क्रियाओं को निष्पादित करने के लिए सूचित करती है। घड़ी सिग्नल भेजती है जो कमांड और प्रक्रियाओं के समय पर निष्पादन को सिंक्रनाइज़ और सुनिश्चित करती है।

माइक्रोप्रोसेसरों में बसों की एक प्रणाली होती है, जो डेटा को स्थानांतरित करती है। बसें तारों के वर्गीकरण को संदर्भित करती हैं जिनमें विशिष्ट कार्य और कार्य होते हैं। डेटा बस सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट और रैंडम एक्सेस मेमोरी (RAM) - कंप्यूटर की प्राथमिक मेमोरी के बीच डेटा ट्रांसफर करती है। नियंत्रण बस कई कार्यों के समन्वय और नियंत्रण के लिए आवश्यक जानकारी भेजती है। एड्रेस बस प्रोसेस किए जा रहे डेटा के लिए सीपीयू और रैम के बीच एड्रेस को ट्रांसमिट करती है।

कुछ उन्नत माइक्रोप्रोसेसरों में मेमोरी कैश होते हैं, जो सीपीयू द्वारा उपयोग किए गए अंतिम डेटा को बरकरार रखते हैं। मेमोरी कैश कंप्यूटिंग प्रक्रिया को गति देता है, क्योंकि सीपीयू को डेटा पुनर्प्राप्त करने के लिए धीमी रैम में जाने की आवश्यकता नहीं होती है। कई कंप्यूटरों में स्तर 1 या स्तर 2 कैश होते हैं; कुछ प्रणालियों में स्तर 3 कैश होते हैं। कैश स्तर उस क्रम को इंगित करता है जिसमें सीपीयू डेटा के लिए जाँच करता है, स्तर 1 से शुरू होता है। निर्माता अक्सर स्तर 2 और स्तर 3 कैश को माइक्रोप्रोसेसर में एकीकृत करते हैं, जो प्रसंस्करण गति को बढ़ाता है।