Osnovne komponente mikroprocesora

...

Mikroprocesori izvode milijune naredbi i izračuna u sekundi.

Intel je 1971. godine predstavio prvi mikroprocesor i nazvao ga 4004 čip. Današnji mikroprocesori, s dimenzijama manjim od novčića, nude više snage i mogućnosti. Središte računala, središnja procesorska jedinica (CPU) sastoji se od jednog ili više mikroprocesora. Proizvedeni od silikonskog čipa koji sadrži milijune tranzistora, mikroprocesori prebacuju podatke s jedne memorijske adrese na drugo mjesto. CPU-ovi donose odluke i zatim prelaze na rad na novim uputama i izračunima.

Aritmetičko-logička jedinica

"Aritmetička i logička jedinica" (ALU) izvodi matematička izračunavanja, kao što su oduzimanje, zbrajanje, dijeljenje i Booleove funkcije. Booleove funkcije su vrsta logike koja se koristi za dizajn sklopova. ALU također izvodi usporedbe i logičko testiranje. Procesor prenosi signale ALU-u, koji tumači upute i izvodi izračune.

Video dana

Registri

Mikroprocesori imaju privremena mjesta za čuvanje podataka koja se nazivaju registri. Ta memorijska područja održavaju podatke, kao što su računalne upute, adrese pohrane, znakovi i drugi podaci. Neke računalne upute mogu zahtijevati korištenje određenih registara kao dijela naredbe. Svaki registar ima određenu funkciju, kao što je registar instrukcija, programski brojač, akumulator i registar memorijskih adresa. Na primjer, programski registar sadrži adresu instrukcija preuzetih iz memorije s slučajnim pristupom.

Kontrolna jedinica

Upravljačke jedinice (CU) primaju signale od CPU-a, koji nalažu upravljačkoj jedinici da premjesti podatke s mikroprocesora na mikroprocesor. Upravljačka jedinica također usmjerava aritmetičku i logičku jedinicu. Upravljačke jedinice se sastoje od više komponenti, kao što su dekoder, sat i upravljački logički sklopovi. Radeći zajedno, ovi uređaji prenose signale na određena mjesta na mikroprocesoru.

Na primjer, dekoder prima naredbe iz aplikacije. Dekoder tumači upute i poduzima radnju. Šalje signale ALU-u ili usmjerava registre za obavljanje određenih zadataka. Upravljačka logička jedinica prenosi signale u različite dijelove mikroprocesora i registruje, što obavještava ove komponente da izvrše radnje. Sat šalje signale koji sinkroniziraju i osiguravaju pravovremeno izvršavanje naredbi i procesa.

Autobusi

Mikroprocesori imaju sustav sabirnica, koje premještaju podatke. Autobusi se odnose na klasifikacije ožičenja koje imaju specifične zadatke i funkcije. Sabirnica podataka prenosi podatke između središnje procesorske jedinice i memorije s slučajnim pristupom (RAM) - primarne memorije računala. Upravljačka sabirnica šalje informacije potrebne za koordinaciju i kontrolu više zadataka. Adresna sabirnica prenosi adresu između CPU-a i RAM-a za podatke koji se obrađuju.

Cache memorija

Neki napredni mikroprocesori imaju memorijske predmemorije, koje zadržavaju posljednje podatke koje koristi CPU. Memorijske predmemorije ubrzavaju proces računanja, jer CPU ne mora ići u sporiji RAM kako bi dohvatio podatke. Mnoga računala imaju predmemoriju razine 1 ili razine 2; neki sustavi imaju predmemoriju razine 3. Razina predmemorije označava redoslijed kojim CPU provjerava podatke, počevši od razine 1. Proizvođači često integriraju predmemoriju razine 2 i razine 3 u mikroprocesor, što povećava brzinu obrade.