Микропроцессоры

МП - это программно-управляемое устройство, предназначенное для обработки данных и построенное на одной или нескольких БИС.

МП является основным главным узлом компьютера, в задачу которого входит выполнение программ, находящихся в памяти, т.е. МП выбирает в определенной последовательности из памяти команды и исполняет их.

Команды процессора предназначены для пересылки, обработки и анализа информации, расположенной в пространстве памяти и в портах ввода-вывода, а также предназначенный для организации ветвлений и переходов в вычислительном процессе. В микроЭВМ обязательно устанавливается процессор, наз. центральным, который выполняет основную программу, и бывают установлены сопроцессоры, которые обычно ориентированы на эффективное исполнение специальных функций. Различают сопроцессоры: математический, графический, ввода-вывода. Математические сопроцессоры эффективно обрабатывают данные, представленные в форме с плавающей точкой. Графические сопроцессоры выполняют геометрические построения, и производит обработку графического изображения. Сопроцессоры ввода-вывода разгружают ЦП от несложных, но многочисленных операций взаимодействия с периферийными устройствами. В многопроцессорных системах функции ЦП распределяются между несколькими обычно идентичными процессорами для повышения общей производительности вычислительной системы. Один из таких МП назначается главным.

Классификация мп

МП можно классифицировать по различным признакам. Рассмотрим ос­новные из них:

1. По назначению МП делятся на две группы:

1) универсальные

2) специализированные

2. По виду обрабатываемых входных сигналов:

1) цифровые

2) аналоговые

Обычно все МП - цифровые, а в аналоговых на входе и выходе устанавли­ваются аналогово-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи.

3. По временной организации работы различают синхронные и асинхрон­ные МП. В синхронных МП начало и конец операции задается устройством управления и время, необходимое для выполнения каждой команды, одинаково и равно по продолжительности самой длинной команде. В современных ЭВМ в основном применяются асинхронные МП, в которых начало каждой следующей операции определяется по сигналу фактического окончания предыдущей операции.

4. По числу БИС различают однокристальные, многокристальные и многокристальные секционные МП. В однокристальных МП все аппаратные средства организованы на одной БИС. Их особенностью является фиксированная разрядность и фиксированная система команд. Примеры таких МП: КР580 (8-ми разрядный) и все МП фирмы intel. В многокристальных МП отдельные БИС предназначены для выполнения строго определенного набора функций и могут работать автономно, а совместное их использование обеспечивает построение МП. Одним из возможных простейших вариантов разбиения структуры процессора - это создание 3-х кри­стального МП, состоящего из 3-х БИС - устройства управления, операционного устройства и интерфейса. Особенностью таких МП является фиксированная разрядность, а система команд может быть как фиксированной, так и изменяемой. Типичный пример - КР581. Многокристальные секционные МП получаются в том случае, когда в виде БИС реализуются части логической структуры МП. Обычно операционный блок состоит из отдельных микропроцессорных секций, представляющих собой БИС, предназначенные для обработки нескольких разрядов или в устройстве управления отдельные БИС используются для выполнения определенных управляющих операций. В таких МП можно изменять и разрядность, и систему команд. Обычно они используются для построения специализированных ЭВМ с нестандартной разрядностью. Пример: КР589 (каждая процессорная секция 2-х разрядная).

5. По количеству выполняемых программ различают однопрограммные и многопрограммные (мультипрограммные) МП.