18. Поняття про процесори з скороченим та повним набором команд

19.Принципи роботи мікропроцесора.

Для обеспечения функционирования компьютера, с помощью которого вы читаете эту страницу, используется микропроцессор. Это сложное устройство – сердце любого обычного компьютера, будь то настольная машина, сервер или ноутбук. Используются микропроцессоры самых разных типов и брендов: Pentium, K6, PowerPC, Sparc и многие другие, но, по сути, они выполняют почти одинаковые функции похожим образом. Микропроцессор, который еще называют центральным процессором (ЦП, CPU или central processing unit) представляет собой укомплектованную вычислительную машину, которая изготовляется на одном чипе. Первый микропроцессор, Intel 4004, был выпущен в 1971 году. Он был не очень мощным – мог только складывать и вычитать, да и то всего лишь 4 бита за одну операцию. Поражало другое – все операции выполнялись на одном чипе. До появления 4004 процессора инженеры составляли компьютеры из ряда микросхем или из дискретных компонентов. Процессор 4004 стал основой одного из первых портативных калькуляторов.  Эта статья о том, как работает компьютер и в чем разница между микропроцессорами разных типов. Итак, каким же образом довольно простая цифровая логика обеспечивает функционирование компьютера, будь компьютерная игра или проверка орфографии документа? Развитие микропроцессоров. Intel Первым микропроцессором, пригодным для построения домашнего компьютера, был Intel 8080, полноценный 8-битовый компьютер на одном чипе, выпущенный в 1974 году. Однако первым изделием, имевшим реальный успех на рынке, стал выпущенный в 1979 году Intel 8088, на базе которого создали IBM PC (появился приблизительно в 1982 году). Поинтересовашись историей развития рынка компьютеров, можно выяснить, что в персональных компьютерах на смену 8088 процессору пришел 80286, затем 80386, после него появился 80486. Затем поочередно сменяли друг друга Pentium, Pentium II, Pentium III и Pentium IV. Все перечисленные процессоры производила компания Intel и все они были усовершенствованиями исходной конструкции процессора 8088. Pentium IV может выполнить любую часть кода, который работал на исходном процессоре 8088, но делает это приблизительно в 5 000 раз быстрее!  Чтобы понять различие между процессорами, выпущенными в разные годы, можно найти таблицу с их показателями и сравнить эти данные.  Логика микропроцессора Чтобы разобраться в том, как работает микропроцессор, полезно заглянуть внутрь и поинтересоваться логикой, которая использована для его создания. Можно также рассмотреть язык ассемблера – машинный язык микропроцессора, и узнать о многих хитростях, которые могут применять инженеры для ускорения быстродействия процессора.  Микропроцессор выполняет набор машинных инструкций, которые диктуют ему, что следует делать. По инструкциям микропроцессорессор делает три основных вещи: 

• Используя собственное АЛУ (арифметико-логическое устройство, ALU, Arithmetic/Logic Unit), микропроцессор может выполнять математические операции сложения, вычитания, умножения и деления. В современных микропроцессорах содержатся полные арифметические процессоры с плавающей запятой, которые могут выполнять очень сложные операции над числами с плавающей запятой. 

• Микропроцессор может перемещать данные из одной ячейки памяти в другую. 

• Он может также принимать решения и, руководствуясь ими, переходить к новому набору инструкций.  Микропроцессор может выполнять очень сложные действия, но все они в конечном итоге сводятся к трем основным операциям