4-Ma`ruza. Mp va mikroexm arxitekturasi. Reja mp umumlashtirilgan sxemasi

18. Mikroprosessor tizimlarini rivojlantirish istiqbollari.
Mikroprosessor - bu ma'lumotni konvertatsiya qilish dasturi tomonidan belgilangan arifmetik va mantiqiy operatsiyalarni bajaradigan, hisoblash jarayonini boshqaradigan va tizim qurilmalarining ishlashini muvofiqlashtirish (saqlash, saralash, kiritish - chiqarish, ma'lumotlarni tayyorlash va hk) kompyuterning (yoki qurilmalar majmuasining) markaziy apparati. )
Mikroprosessor texnologiyasining hozirgi rivojlanish darajasi shu darajaga yetdiki, 5 yil ichida mikroprosessorlarning ikki yoki uch avlodi o'zgaradi. Tahlilchilarning fikriga ko'ra, 2012 yilga kelib mikroprotsessorda tranzistorlar soni 1 milliardga yetadi, soat chastotasi 10 GGts gacha va ishlash 100 milliard op / s ga etadi.
Shuning uchun, apparat-dasturiy platformani tanlashda, zamonaviy dasturiy ta'minotni modernizatsiya qilish va qo'llab-quvvatlash xarajatlarini kamaytiradigan rivojlanish tendentsiyalarini hisobga olish kerak.
Turli ishlab chiqarish kompaniyalarining zamonaviy mikroprotsessorlarining arxitekturasi ko'p o'xshashliklarga ega. Cheklangan miqdordagi apparat manbalariga ega bo'lgan mikroprosessorlarning oldingi avlodlarida har bir mikroprosessor ishlab chiqaruvchisi mahsuldorlikni oshirish uchun bir qator me'moriy va strukturaviy texnikani tanlagan, chunki birlamchi rivojlanishi natijasida ushbu mikroprosessor boshqalardan yuqori bo'lishi kerak edi. Zamonaviy sharoitda chipdagi ko'p sonli tranzistorlar bitta mikroprosessorda samaradorlikni oshirish uchun barcha ma'lum texnikalarni, ularning mos kelishiga mos ravishda qo'llash imkonini beradi.
Turli ishlab chiqaruvchilarning mikroprotsessorlarining o'ziga xos oilalarini ko'rib chiqish ularning rivojlanishining umumiy tendentsiyalarini tasdiqlaydi: soat chastotasini ko'paytirish, xotira quyi tizimining hajmini va o'tkazuvchanligini oshirish, parallel ishlaydigan aktuatorlar sonining ko'payishi.

Mikroprosessor arxitekturasi

Mikroprosessor tushunchasi

Integratsiyalashgan elektron texnologiyasining paydo bo'lishi - Kompyuter texnologiyalari rivojlanishining yangi bosqichi. Mikrosxemalar asosida protsessorlarning rivojlanishi natijasida raqamli kompyuterlarning o'lchamlari va shakli sezilarli darajada pasaydi.
Mikroprosessor (MP) bu raqamli ma'lumotlarni qayta ishlash va ushbu ishlov berish jarayonini boshqarish uchun mo'ljallangan va bitta yoki bir nechta yirik integral mikrosxemalar (LSI) shaklida ishlab chiqilgan dasturiy ta'minot tomonidan boshqariladigan qurilma.
Katta integral kontaktlarning zanglashiga olib borishi haqida tushuncha hozircha aniq belgilanmagan. Ilgari, ushbu sinf chipga 1000 dan ortiq elementlarni o'z ichiga olgan chiplarni o'z ichiga olishi kerak deb ishonilgan. Darhaqiqat, birinchi mikroprosessorlar ushbu parametrlarga mos keladi. Masalan, 70-yillarning oxirlarida ishlab chiqarilgan K584 mikroprotsessor to'plamining 4 bitli protsessor qismida 1500 ga yaqin element mavjud edi. Endi, mikroprosessorlarda o'n millionlab tranzistorlar mavjud bo'lsa va ularning soni doimiy ravishda ko'payib borayotgan bo'lsa, LSI orqali biz funktsional murakkab integral zanjirni nazarda tutamiz.
Zanjirlarning integratsiya darajasi (GOST bo'yicha):
Kam integratsiyalangan kontaktlarning zanglashiga olib kelishi<10 транзисторов;
O'rta integral mikrosxemalar< 100 транзисторов;
Katta integral elektron (LSI)\u003e 100 tranzistorlar (~ 1000 tranzistorlar)
Mikroprosessorlar tizimi (MPS) - bu bir yoki bir nechta qurilmalardan tashkil topgan funktsional jihatdan to'liq ishlab chiqarilgan mahsulot bo'lib, uning asosini mikroprosessor tashkil etadi.
Mikroprotsessor juda ko'p parametrlar va xususiyatlar bilan tavsiflanadi, chunki bu, bir tomondan, funktsional jihatdan murakkab hisoblash moslamasi, ikkinchi tomondan, elektron qurilma, elektron sanoat mahsuloti.