Mikroprotsessor:

Mikroprotsessor on elektrooniline arvutikomponent, mis on loodud miniatuurse suurusega transistoridest ja mõnest muust vooluahela elemendist üksildasel pooljuhil IC-l (integraallülitus) või mikrokiibil. Mikroprotsessori lühend on uP või uP. CPU (keskprotsessor) on tuntuim mikroprotsessor, kuid arvukad muud arvuti komponendid sisaldavad neid, näiteks videokaardil olev graafikaprotsessor (GPU). Personaalarvutite võistluses kasutatakse CPU ja mikroprotsessori nimetusi vaheldumisi. Kõigi arvutite keskmes ja maksimaalselt tööjaamades on integreeritud mikroprotsessor. Mikroprotsessorid juhivad ligikaudu kõigi digitaalsete masinate loogikat, alates raadiokellast kuni auto kütuse sissepritsega konstruktsioonideni. Mikroprotsessor on üks IC pakett milles on integreeritud mitu funktsiooni.

“6 oomi takisti värvikood ”

Põhimõtteliselt on viit tüüpi mikroprotsessoreid, mis pakuvad nendele minutiteseadmetele aju. Tavalise räni mikroprotsessori sees on arvukalt minutilisi transistore ja tohutult väikeseid osi. Kõiki neid komponente kasutatakse plaanipärase arvutitöö hõlbustamiseks.

Mikroprotsessorite tüübid:

Erinevat tüüpi mikroprotsessorid

Komplekssed juhiste komplekti mikroprotsessorid: Seda tüüpi mikroprotsessorid on tuntud ka kui CISM. CISM klassifitseerib mikroprotsessori, milles saab iga & iga korralduse täita koos mitme teise madalama funktsiooniga. Need funktsioonid on ette nähtud selliste toimingute teostamiseks nagu andmete üleslaadimine mälukaardile, andmete uuesti helistamine või mälukaardilt allalaadimine või kompleksne matemaatika arvutamine ühe käsuga.
Vähendatud juhiste komplekti mikroprotsessorid: Tuntud ka kui RISC, oli see mõeldud arvuti mikroprotsessorite kiirendamiseks. Need kiibid on üles ehitatud juhendi järgi, mis võimaldab mikroprotsessoril teha igas käsus väiksemat hulka asju ja see võimaldab kiiremini täita rohkem käske.
Superskalaarsed protsessorid: Seda tüüpi protsessor kopeerib mikroprotsessori riistvara, et see saaks korraga täita arvukalt juhiseid. Need koopiaressursid võivad olla seotud aritmeetilise loogika üksuste või kordistitega. Superkalarid koosnevad mitmest operatiivüksusest. Superskalaarsed mikroprotsessorid täidavad ühe taktsükli jooksul rohkem kui ühte käsku, edastades protsessori üleliigsetele operatiivüksustele samaaegselt arvukalt juhiseid.
Rakenduspõhine integreeritud vooluring: Tuntud ka kui ASIC-mikroprotsessor on mõeldud ülitäpsetel eesmärkidel, mis võivad hõlmata näiteks autode heitgaaside kontrolli või personaalseid digitaalse assistendi arvuteid. Mõnikord valmistatakse ASIC-sid vastavalt spetsifikatsioonidele, kuid neid saab valmistada ka riiulist käiku kasutades.
Digitaalsignaali multiprotsessorid (DSP): DSP-d on ainulaadsed mikroprotsessorid, mida kasutatakse video dekodeerimiseks ja kodeerimiseks või digitaalse või video teisendamiseks analoogiks ja vastupidi. Need toimingud vajavad mikroprotsessorit, eriti hästi matemaatiliste arvutuste tegemisel. DSP kiipe kasutatakse tavaliselt SONARis, mobiiltelefonides, RADARis, kodukino heliseadmetes ja kaabel-digiboksides.

MIKROJUHTIMINE:

Mikrokontroller

Mikrokontroller on kiibil olev arvuti, mis on optimeeritud elektriliste vidinate haldamiseks. See on mõeldud eriti täpsete ülesannete jaoks, näiteks konkreetse süsteemi juhtimiseks. Mikrokontroller kasutab mõnikord lühendatud uC, uC või MCU, mis on põhimõtteliselt spetsialiseerunud mikroprotsessorite sort, mis on mõeldud ennast rahuldavaks ja tulusaks. Samuti on mikrokontroller murdosa süsteemis olevast komplektist, mis on põhimõtteliselt täielik trükkplaat. Püsisüsteem on arvutisüsteem, mis on ette nähtud ühe või mitme funktsiooni täitmiseks reaalajas treeningupiirangutega. See on manustatud täismasina elemendina, loendades sageli ka riistvara ja mootoriga elemente. Mõned välised elektroonilised välisseadmed on liidestatud mikrokontrolleriga parema jõudluse saavutamiseks sõltub rakendustest.

Mikrokontrollerite illustratsioonid on 8051, Inteli 80196, Microchipi PIC ja Motorola seeria 68HCxx. Mänguasjadesse, autodesse, seadmetesse ja kontorimasinatesse tavaliselt integreeritud mikrokontrollerid on seadmed, mis ühendavad mitu mikroprotsessorisüsteemi komponenti soolo mikrokiibil:

Mälu (nii ROM kui ka RAM)
Protsessori tuum (mikroprotsessor)
Mõni paralleelne digitaalne I / O

Mikrokontroller on tunnistajaks mitmete kasulike funktsioonide integreerimisele üksikusse IC-paketti. Need funktsioonid on:

Võime täita kogutud käske kasutaja kirjeldatud tööde teostamiseks.
Võime osata kasutada perifeerseid mälukiipe andmete lugemiseks ja kirjutamiseks mälust ning mällu.

Mikrokontrollerite tüübid:

Mikrokontrollerid on sorteeritud sisemise bussi laiuse, sisseehitatud mikrokontrolleri, tellimuste komplekti, mälu struktuurilise kujunduse, IC-kiibi või VLSI tuuma või Verilogi faili ja perekonna järgi. Sarnase perekonna jaoks võib olla erinevaid väljaandeid erinevatest allikatest. Siin anname vähe erinevat tüüpi rakendustes kasutatavad mikrokontrollerid .

Erinevat tüüpi mikrokontrollerid

8-bitine mikrokontroller: Kui MCU-sisene buss on 8-bitine, siis teostab ALU tellimuse järgi baidil loogika- ja aritmeetilised toimingud. MCU on 8-bitine mikrokontroller. 8-bitiste MCU-de illustratsioonid on - Intel 8031/8051, Motorola MC68HC11 ja PIC1x perekonnad.
16-bitine mikrokontroller: 16-bitine mikrokontroller koosneb 16-bitisest siinist ja ALU teostab 16-bitise operandi aritmeetilisi ja loogilisi toiminguid. See tagab suurema täpsuse ja jõudluse võrreldes 8-bitise MCU-ga.
32-bitine mikrokontroller: Kui MCU-s oleva andmeedastusfunktsiooni sisemine siin on 32-bitine siin, siis teostab ALU korralduste korral loogika- ja aritmeetilisi funktsioone 32-bitiste operandisõnade korral. MCU on 32-bitine mikrokontroller. Need tagavad parema täpsuse ja jõudluse võrreldes 16-bitiste MCU-dega.
Sisseehitatud mikrokontroller: Kui fikseeritud või manustatud süsteem sisaldab MCU-d, millel on kõik riist- ja tarkvaraosad üksikus üksuses, on MCU tuntud kui sisseehitatud mikrokontroller. Juhtimise ajal töötamiseks või välisseadmete kasutamiseks on olemas äärmiselt vähe lisaseadmeid või süsteeme või pole neid üldse. Näiteks telefoni vastuvõtja vooluring kasutab sisseehitatud või sisseehitatud mikrokontrollerit.
Välise mälu mikrokontroller: Kui sisseehitatud või sisseehitatud süsteem lisab MCU, millel on kõik riist- ja tarkvaraosad mitte üksikkomponendina ja millel on kogu mäluosa või selle osa väliselt liidestatud, tuues mängu liideseahela, mis on tuntud kui liimilülitus, on MCU tuntud kui välise või välise mälu mikrokontroller. Näiteks koosneb 8031 programmimälust, mis on sellega liidesega ühendatud. 8051-l on nii majasisene kui ka perifeerne programmimälu.

Mikroprotsessorite ja mikrokontrollerite erinevus

Erinevus nende kahe vahel seisneb selles, et mikrokontroller integreerib mikroprotsessori (ALU, CPU, registrid) omadused koos selliste täiendavate omadustega nagu ROM, RAM, loendur, sisend- ja väljundport jne. Siin juhib mikrokontroller seadme funktsioon, kasutades ROM-isse kogunenud fikseeritud programme, mis kestusega ei muutu.

Mikroprotsessori ja mikrokontrolleri erinevus

Veel ühest vaatenurgast lähtudes on nende rakendusalaks tavapäraste mikroprotsessorite ja mikrokontrollerite arhitektuuriliste terminite vahel lahknemine. Tavalised mikroprotsessorid, näiteks Pentium'i perekonna või Intel Core'i perekonna protsessorid või sarnased protsessorid, asuvad arvutites kui universaalselt toimiv programmeeritav masin. Oma eluea jooksul peab ta haldama arvukalt talle määratud erinevaid ülesandeid ja programme.

Seevastu a PIC-perekonna mikrokontroller või perekond 8051 või mõni muu on märganud oma rakendusi väikestes sisseehitatud süsteemides, näiteks liiklussignaalide juhtimissüsteemis või mingis robotsüsteemis. Samuti haldavad need vidinad sarnaseid ülesandeid või sarnaseid programme kogu oma elutsükli vältel. Teine erinevus seisneb selles, et mikrokontroller peab üldjuhul toime tulema silmapilksete ülesannetega, samas kui arvutisüsteemi mikroprotsessorid ei pruugi võib-olla kogu aeg hetkega toimida.

Tänapäeval on paljud inseneriõpilased mikroprotsessori ja mikrokontrolleri projektid kuna need on väga huvitavad ja kasulikud elektroonika valdkonnas hea karjääri loomiseks.

Foto autorid: