Mikrokomputery i mikroprocesory

Mikrokomputery i mikroprocesory
Mikrokomputery i
mikroprocesory
Narodziny standardu mikro
Współczesne procesory
Architektura mikroprocesora
Przydatne jednostki
Apple
!
!
W latach 70-tych powstawały liczne
konstrukcje mikrokomputerów, których
jednostką centralną był mikroprocesor 8bitowy
Faktycznie pierwszymi mikrokomputerami
były `jabłuszka` firma Apple.
!
!
W roku 1984 wprowadzono IBM AT
(Advanced Technology) z w pełni
szesnastobitowym mikroprocesorem 80286.
!
!
Od tranzystora
do mikroprocesora
!
!
!
Lata te to narodziny standardu
mikrokomputerowego. Firma IBM ujawniła
architekturę mikrokomputera.
Chociaż wiele innych firm produkowało i
produkuje mikrokomputery oparte o
mikroprocesory innych firm określenie `PeCet` to
produkt zgodny ze standardem IBM.
(C)2005 R. Robert "RoG@j" Gajewski
Rewolucję zapoczątkowało w 1947 roku
pojawienie się tranzystorów.
Jeszcze większy przełom został dokonany w
chwili wprowadzenia układów scalonych o
bardzo dużej skali integracji VLSI (Very Large
Scale Integration) i tzw. mikroprocesorów.
Pierwszy 4-bitowy mikroprocesor został
wyprodukowany w 1971 roku przez firmę
Intel.
Mikrokomputery
!
!
!
Twórcami pierwszych `jabłuszek` byli Steve Jobbs
i Steve Wozniak
Ich porażka rynkowa dowodzi smutnego faktu, że
najważniejszy jest nie pomysł ale marketing
Narodziny standardu
!
10/25/2005
Firma IBM wyprodukowała pierwsze IBM PC
(Personal Computer) w 1981.
Dwa lata później pojawił się na rynku IBM XT
(eXtended Technology).
Oba te mikrokomputery miały 16-bitowy
mikroprocesor Intel 8088 z 8-bitową szyną
danych.
!
Oznacza to, że "wnętrzu" procesora informacje
były przetwarzane w porcjach 16 bitowych,
przyjmowanie i przesyłanie informacji
następowało w porcjach 8-bitowych
Współczesne procesory
!
Kolejne nowe procesory firmy Intel:
!
!
!
!
!
!
Pentium
Pentium z technologią MMX
Pentium Pro
PentiumII, Pentuim III, Pentium IV
Celleron, Centrino, Xenon…
Procesory zgodne z Pentium to między
innymi:
!
!
AMD PC Processor (AMD-K5): Athlon, Duron
VIA (Cyrix)
1
Mikrokomputery i mikroprocesory
Serce…
!
!
!
!
Sercem każdego komputera jest procesor
centralny.
W przypadku mikrokomputerów
(miniaturyzacja) nazywany jest on
mikroprocesorem
Mikroprocesor to zminiaturyzowany procesor
centralny (Central Processing Unit, CPU).
Jego zadaniami są:
!
!
Dodatkowymi, niezbędnymi elementami
jednostki sterującej są:
!
!
Elementy…
!
Mikroprocesor składa się z:
!
!
ALU i kanał
!
licznik rozkazów, w którym znajduje się adres
miejsca w pamięci wewnętrznej zawierającego
aktualne polecenie (rozkaz) dla procesora,
układy dekodujące odpowiedzialne za
przygotowanie rozkazu do jego realizacji w
arytmometrze
Jednym z podstawowych bloków
funkcjonalnych mikroprocesora jest tzw.
jednostka arytmetyczno-logiczna ALU
(Arithmetic and Logic Unit) wykonująca
wszystkie podstawowe operacje
arytmetyczne i logiczne.
!
!
Zegar
!
!
!
jednostki sterującej, pobierającej z pamięci
kolejne instrukcje wraz z ich argumentami, czyli
dane do przetwarzania,
arytmometru, gdzie odbywa się właściwe
przetwarzanie
wykonywanie rozkazów
sterowanie pracą elementów komputera
Dodatkowe elementy…
!
10/25/2005
Zegar to odpowiedni układ scalony, który jest
generatorem drgań elektrycznych
synchronizujących pracę mikrokomputera.
Wszystkie elementy pracują synchronicznie.
Oznacza to, że każdy takt zegara wymusza
jeden elementarny krok pracy wszystkich
elementów
(C)2005 R. Robert "RoG@j" Gajewski
Komunikację między procesorem centralnym a
urządzeniami zewnętrznymi zapewnia kanał
obsługujący transmisje.
Za pamiętanie i przechowywanie informacji
cyfrowej odpowiedzialne są rejestry
MIPS, megaflop, bps
!
!
!
MIPS (Milion Instructions Per Second), to
jednostka oznaczająca milion rozkazów
procesora wykonywanych przez sekundę
megaflop, jednostka szybkości działania
komputera równa 1,048,576 operacji
zmiennoprzecinkowych na sekundę
bps (bit per second) to jednostka określająca
liczbe bitów przesyłanych odpowiednim
kanałem transmisji w ciągu jednej sekundy
2