Mikroverwerker

in Wikipedia, die vrye ensiklopedie
Spring na: navigasie, soek

'n Mikroverwerker is 'n digitale geïntegreerde stroombaan wat uitsluitlik ontwerp is om digitale data te verwerk.

'n Mikroverwerker doen sy werk deur stelselmatig vakkie-vir-vakkie deur 'n blok geheue te werk. Die geheue is in ander geïintegreerde stroombane in die stelsel. By elke vakkie kan die verwerker of 'n program instruksie lees, 'n data greep of woord lees, of 'n data greep of woord in die vakkie wegsit.

'n Voorbeeld van die verbindings in 'n mikroverwerker

Die mikroverwerker se hart is 'n digitale ossilator. Elke tik van die ossilator maak die verwerker een stappie neem. Stappies mag byvoorbeeld in die volgende aksies uitloop:

  • Tikkie 1: lees 'n instruksie uit 'n geheue vakkie
  • Tikkie 2: ontsyfer die instruksie
  • Tikkie 3: lees 'n data woord uit 'n geheue vakkie
  • Tikkie 4: doen die aksie bepaal deur die instruksie van tikkie 2 met die data woord, of, sit 'n data woord weg in 'n geheue vakkie
  • Tikkie 5: lees die volgende instruksie uit 'n geheue vakkie

en so gaan dit aan in groepies van vier tikkies. Verwerkers verskil in hoeveel tikkies in so 'n siklus nodig is. Sommige verwerkers gebruik soveel as twaalf tikkies.

'n Mikroverwerker bord met 'n aantal geheue borde

In die verwerker is 'n instruksie ontsyferaar wat, wanneer 'n instruksie uit 'n geheue vakkie gelees word, dit die instruksie omsit in 'n aksie wat in die verwerker se reken/logika eenheid uitgevoer word. Die reken/logika eenheid kan onder andere aksies uitvoer op een of twee data grepe of woorde. Die grepe/woorde mag in die buiteliggende geheue woon of in tydelike interne geheue vakkies wat registers genoem word. Instruksies wat met data te doen het kan basiese rekenkunde doen en vergelykings tref. Ander instruksies kan die programteller self verander sodat die verwerker 'n keuse het van waar in sy geheue hy volgende moet gaan lees of wegsit. Die keuse word gemaak gebaseer op die uitkoms van 'n vorige instruksie se aksie. Die verwerker het interne geheue genaamd registers. Van die registers word as tydelike geheue gebruik gedurende reken/logika eenheid aksies, ander registers word deur die verwerker gebruik om rekening te hou van die uitkoms van aksies: was daar rekenkundig geleen?, oorgedra?, was een getal groter as 'n ander?, kleiner?, gelyk aan?, nie gelyk aan?, was die resultaat van 'n rekenkundige aksie nul?, nie nul?, en so aan.

Relatief-gesproke is die aksies wat 'n mikroverwerker kan uitvoer baie eenvoudig. Waar sy krag vandaan kom is dat hy die eenvoudige aksies kan uitvoer teen 'n geweldige spoed. Dis die spoed wat eenvoudige aksies saamsnoer om so 'n komplekse aksie te word.

'n Bus koppel al die onderdele aan mekaar. Deur 'n digitale klok, geheue, en een of ander gebruikerskoppelvlak by die verwerker te voeg, kan die verwerker die hart van iets soos 'n persoonlike rekenaar word.

Mikroverwerkers word onderskei deur:

  • hulle klokspoed wat van net bo nul Hz tot GHz frekwensies kan wees
  • hoeveel geheuevakkies hulle kan hanteer. Dit kan van 64 kilo greep (vir 'n verwerker met 'n 16 bis adres wydte) tot giga grepe en meer reik.
  • of daar 'n blok geheue in die verwerker is om die verwerker se spoed te verbeter want dis stadiger om vir geheue op die data bus woon te wag.

Verwant aan die mikroverwerker is die mikrobeheerder. Die mikrobeheerder is 'n geïntegreerde stroombaan wat 'n mikroverwerker bevat en ook geheue insluit plus 'n verkeidenheid ander toestelle soos tellers, analoog-na-digitale omsetters, puls-wydte modulators, en meer. Die beheerder is dus 'n volledige stelsel in een geïintegreerde stroombaan.