Mikroprozessor - Übersicht
Der Mikroprozessor ist eine Steuereinheit eines Mikrocomputers, die auf einem kleinen Chip hergestellt ist und ALU-Operationen (Arithmetic Logical Unit) ausführen und mit den anderen daran angeschlossenen Geräten kommunizieren kann.
Der Mikroprozessor besteht aus einer ALU, einem Registerarray und einer Steuereinheit. ALU führt arithmetische und logische Operationen an den vom Speicher oder einem Eingabegerät empfangenen Daten aus. Das Registerarray besteht aus Registern, die durch Buchstaben wie B, C, D, E, H, L und Akkumulator gekennzeichnet sind. Die Steuereinheit steuert den Daten- und Anweisungsfluss innerhalb des Computers.
Blockdiagramm eines einfachen Mikrocomputers
Wie funktioniert ein Mikroprozessor?
Der Mikroprozessor folgt einer Sequenz: Abrufen, Dekodieren und dann Ausführen.
Zu Beginn werden die Anweisungen in einer sequentiellen Reihenfolge im Speicher gespeichert. Der Mikroprozessor holt diese Befehle aus dem Speicher, decodiert sie dann und führt diese Befehle aus, bis der STOP-Befehl erreicht ist. Später sendet es das Ergebnis binär an den Ausgangsport. Zwischen diesen Prozessen speichert das Register die temporären Daten und ALU führt die Rechenfunktionen aus.
Liste der in einem Mikroprozessor verwendeten Begriffe
Hier ist eine Liste einiger häufig verwendeter Begriffe in einem Mikroprozessor -
Instruction Set - Dies sind die Anweisungen, die der Mikroprozessor verstehen kann.
Bandwidth - Dies ist die Anzahl der Bits, die in einem einzelnen Befehl verarbeitet werden.
Clock Speed- Er bestimmt die Anzahl der Operationen pro Sekunde, die der Prozessor ausführen kann. Es wird in Megahertz (MHz) oder Gigahertz (GHz) ausgedrückt. Es wird auch als Taktrate bezeichnet.
Word Length- Dies hängt von der Breite des internen Datenbusses, der Register, der ALU usw. ab. Ein 8-Bit-Mikroprozessor kann jeweils 8-Bit-Daten verarbeiten. Die Wortlänge reicht von 4 Bit bis 64 Bit, abhängig vom Typ des Mikrocomputers.
Data Types - Der Mikroprozessor verfügt über mehrere Datentypformate wie Binär-, BCD-, ASCII-, vorzeichenbehaftete und vorzeichenlose Zahlen.
Merkmale eines Mikroprozessors
Hier ist eine Liste der wichtigsten Merkmale eines Mikroprozessors -
Cost-effective - Die Mikroprozessorchips sind zu niedrigen Preisen erhältlich und führen zu geringen Kosten.
Size - Der Mikroprozessor ist ein kleiner Chip und daher tragbar.
Low Power Consumption - Mikroprozessoren werden mithilfe der Metalloxid-Halbleitertechnologie hergestellt, die einen geringen Stromverbrauch aufweist.
Versatility - Die Mikroprozessoren sind vielseitig einsetzbar, da wir durch die Konfiguration des Softwareprogramms in einer Reihe von Anwendungen denselben Chip verwenden können.
Reliability - Die Ausfallrate eines IC in Mikroprozessoren ist sehr niedrig und daher zuverlässig.