3.4.2 Микропроцессор

Микропроцессор (чип, chip) – это кремниевый кристалл, непосредственно на котором и расположен CPU (центральный процессор). Является центральной частью всех компьютеров. Также микропроцессоры используются и на всех цифровых устройствах, управляя ими.

Из большого количества цифровых микросхем изготавливались процессоры. Фирма Intel первой изготовила микросхему Intel 4004, которая выполняла функции процессора.

Такие микросхемы получили название микропроцессор. Микропроцессоры фирмы Intel совершенствовались: Intel 8008, Intel 8080, Intel 8086, Intel 8088 (на основе двух последних микропроцессоров фирма IBM выпустила свои первые персональные компьютеры).

3.4.3 Микропроцессор — процессор (устройство, отвечающее за выполнение арифметических, логических и операций управления, записанных в машинном коде), реализованный в виде одной микросхемы^[ или комплекта из нескольких специализированных микросхем (в противоположность реализации процессора в виде электрической схемы на элементной базе общего назначения или в виде программной модели.

Микропроцессор выполняет в основном функции АЛУ (арифметическо-логическое устройство), а дополнительные функции связи с периферией выполнялись с помощью специально для этого изготовленных наборов микросхем.

Для первых микропроцессоров число микросхем в наборах исчислялось десятками, а сейчас это набор из двух-трёх микросхем, который получил термин чипсет.

Характеристики процессора:

- быстродействие (производительность, тактовая частота) — количество операций, выполняемых в секунду.

- разрядность — максимальное количество разрядов двоичного числа, над которыми одновременно может выполняться машинная операция

3.4.4 Ядро микропроцессора

ядро (core) – кристалл кремния площадью примерно один квадратный сантиметр, на котором посредством микроскопических логических элементов реализована принципиальная схема процессора, так называемая архитектура (chip architecture).

Термин «ядро микропроцессора» (англ. processor core) не имеет чёткого определения и в зависимости от контекста употребления может обозначать:

• часть микропроцессора, содержащую основные функциональные блоки.

• набор параметров, характеризующий микропроцессор.

• кристалл микропроцессора (CPU или GPU), чаще всего, открытый.

• часть процессора, осуществляющая выполнение одного потока команд. Многоядерные процессоры имеют несколько ядер и поэтому способны осуществлять независимое параллельное выполнение нескольких потоков команд одновременно.

Ядро микропроцессора обычно имеет собственное кодовое обозначение (например, K7) или имя (например, Coppermine, Prescott, Conroe ….).

3.5 Микроконтроллер (mcu)

История

Термин «микроконтроллер» (МК) вытеснил из употребления ранее использовавшийся термин «однокристальная микро-ЭВМ». Первый же патент на однокристальную микро-ЭВМ был выдан в 1971 году инженерам М. Кочрену и Г. Буну, сотрудникам Texas Instruments. Они предложили на одном кристалле разместить не только микропроцессор, но и память, устройства ввода-вывода. С появлением однокристальных микро-ЭВМ связывают начало эры компьютерной автоматизации в области управления.

По-видимому, это обстоятельство и определило термин «микроконтроллер» (control — управление).

Микроконтроллер - микросхема, предназначенная для управления электронными устройствами.

Типичный микроконтроллер сочетает в себе функции процессора и периферийных устройств, может содержать ОЗУ и ПЗУ.

По сути, это однокристальный компьютер, способный выполнять простые задачи. Использование одной микросхемы, вместо целого набора, как в случае обычных процессоров, применяемых в персональных компьютерах, значительно снижает размеры, энергопотребление и стоимость устройств, построенных на базе микроконтроллеров.

Микроконтроллеры являются основой для построения встраиваемых систем, их можно встретить во многих современных приборах, таких, как телефоны, стиральные машины и т. п. Бо́льшая часть выпускаемых в мире процессоров — микроконтроллеры.

Минимальный набор периферийных устройств микроконтроллера

• организация портов ввода-вывода

• работа с внешней памятью

• устройство управления и синхронизации

• таймеры-счетчики

• последовательный интерфейс

• устройство управления энергопотреблением