Ein Halbleiterbaustein, der aus VLSI besteht, wird als Mikroprozessor bezeichnet. Ein Mikroprozessor ist die Basiseinheit eines jeden Systems. Wenn er als CPU in einem Computer verwendet wird, nennt man ihn einen Mikrocomputer.
In diesem Artikel werden wir Mikroprozessoren anhand ihres Blockdiagramms kennenlernen. Zu den Komponenten für ein solches Diagramm gehören Busse, RAM, EPROM, etc. Wir werden auch Anwendungen von Mikroprozessoren besprechen. Lesen Sie also unbedingt alles!
In diesem Artikel
Teil 1. Was ist ein Mikroprozessor?
Ein Mikroprozessor gilt als das Gehirn des Computers. Es handelt sich um einen Siliziumchip, der binär kodierte Informationen über Eingänge empfängt und diese Informationen verarbeitet. Die Ausgabe erfolgt in Form von im Speicher gespeicherten Informationen und wird nach der Verarbeitung auf dem Bildschirm angezeigt.
Es handelt sich um einen kostengünstigen Chip, wodurch er für Systeme besser geeignet ist. Da in diesen Mikroprozessoren ein integrierter Schaltkreis verwendet wird, arbeiten sie mit hoher Geschwindigkeit und voller Präzision. Diese programmierbaren Chips sind so vielseitig, dass sie für mehrere Zwecke verwendet werden können. Ein weiterer Vorteil der Verwendung dieser Chips ist ihr geringer Stromverbrauch. In diesen Chips werden Metalloxid-Halbleiter verwendet, damit sie mit wenig Strom auskommen.
Blockdiagramm für Mikroprozessor
Es gibt viel zu besprechen, wenn es um den Entwurf eines Blockdiagramms für einen Mikroprozessor geht. Ein Mikroprozessor besteht aus mehreren Komponenten, von denen jede ihre eigenen Funktionen und Eigenschaften hat.
Hier sehen Sie das Blockdiagramm für einen Mikroprozessor.
Das Blockdiagramm für den Mikroprozessor zeigt, wie er als Ganzes funktioniert. Es gibt eine Reihe von Komponenten, die ihre Bedeutung haben. Lassen Sie uns all diese Komponenten besprechen.
Die Slaves im Diagramm werden auch als Peripheriegeräte bezeichnet. Im Falle eines Mikroprozessors sind die Peripheriegeräte Eingang, Ausgang, RAM und EPROM. Wo der RAM und EPROM als Speichersteckplätze verwendet werden.
Teil 2. Eine kurze Geschichte der Mikroprozessoren
Mikroprozessoren gewannen 1971 an Bedeutung, und der erste Mikroprozessor wurde 1971 gebaut. Er wurde Intel 4004 genannt.
VLSI hat dazu beigetragen, die Schaltkreisdichte in diesen Mikroprozessoren zu erhöhen, so dass sie kleiner werden und mehr Aufgaben erfüllen können. In diesem kleinen Chip befinden sich Milliarden von elektronischen Schaltkreisen.
Diese Chips ermöglichten es den Ingenieuren, Mikrocomputer zu entwickeln, die im Vergleich zu den früheren Computern recht klein waren. Die Größe des ersten Computers war größer, genau wie die Größe eines einzelnen Schlafzimmers. Diese Computer waren in der Lage, einfache mathematische Aufgaben innerhalb von Stunden zu lösen. Die Erfindung dieser Mikroprozessoren half den Ingenieuren, einen Computer von geringer Größe zu bauen, und sie waren ziemlich schnell und lösten schwierige Gleichungen in Sekunden.
Die Pentium-Familie von Mikroprozessoren wurde 1993 populär und konnte 3,3 Millionen Transistoren in einem einzigen Chip unterbringen. Die wichtigsten Funktionen dieses Chips waren ein 32-Bit-Adress- und 64-Bit-Datenbus mit 2 Acht-Kilobyte-Caches.
Die Geschwindigkeit dieser Mikroprozessoren lag im Bereich von 60 bis 200 MHz, was für die damalige Zeit recht beeindruckend war. Diese Pentium-Prozessoren wurden 1995 zum Pentium Pro, 1997 zum Pentium 2, 1999 zum Pentium 3 und 2000 zum Pentium 4 weiterentwickelt.
Die Core-Familie wurde 2006 eingeführt und war ebenfalls mit Upgrades ausgestattet. Wir verwenden diese Upgrades täglich in unseren Laptops und Computern. Die Technologie hat unsere Computer so schnell und genau gemacht.
Mikroprozessor VS. CPU
Jedes elektronische Gerät hat eine CPU in sich. Die CPU (Central Processing Unit) ist so etwas wie das Gehirn des Geräts. Sie führt eine Reihe von Funktionen im System aus und trifft Entscheidungen auf Befehl. Jede CPU ist ein Mikroprozessor, aber nicht alle Mikroprozessoren sind CPUs. Es gibt also einen kleinen Unterschied zwischen beiden.
Eine CPU ist wie ein menschliches Gehirn, das den anderen Teilen des Körpers Befehle erteilt. Die Hände werden zum Aufheben und Loslassen von Dingen und für viele andere Aufgaben verwendet. Der Fuß ist für den menschlichen Körper wichtig, um sich von einem Ort zum anderen zu bewegen. Die Augen werden benutzt, um zu sehen, und die Ohren werden dazu benutzt, den Stimmen um uns herum zuzuhören. Jeder Teil des Körpers hat seine Aufgabe.
Das Gehirn ist derjenige Teil, der alle Teile unseres Körpers miteinander verbindet. Es kommuniziert und hilft bei der Erfüllung einer Aufgabe. Das ist es, was eine CPU tut.
Andererseits ist ein Mikroprozessor etwas komplexer. Nehmen wir den menschlichen Körper als Beispiel: Die Körperteile wie Augen, Füße und Hände haben kleinere Chips, die die Aktionen ausführen. Bei diesen Chips handelt es sich um Mikroprozessoren. Jede Komponente des Computers, wie z.B. RAM, Eingabe- und Ausgabegerät, verfügt über einen Mikroprozessor, der alle vorgegebenen Aktionen verarbeitet.
Das neueste System, oder ein MacBook, enthält fast 5 bis 25 Milliarden Transistoren, was bedeutet, dass das System 25 Milliarden Aktionen in einer einzigen Sekunde ausführen kann. Das ist wirklich bemerkenswert und unvorstellbar. Dies alles geschieht dank der Mikroprozessoren.
Teil 3. Arbeiten mit einem Mikroprozessor
Die Arbeit mit einem Mikroprozessor lässt sich am besten verstehen, wenn Sie sich ansehen, wie er aufgebaut ist. Ein Mikroprozessor besteht aus drei Grundfunktionen.
- Die ALU (Arithmetic/Logic Unit) führt alle mathematischen Aufgaben im System aus, wie Subtraktion, Addition, Division und Multiplikation. Der moderne Mikroprozessor kann komplexe Gleichungen in Bruchteilen von Millisekunden lösen.
- Ein Mikroprozessor wird verwendet, um Informationen über Speicherleitungen von einem Teil zum anderen zu senden. Sie verschieben Informationen in kürzester Zeit von einem Speicherplatz zum anderen.
- Er springt von einem Befehlssatz zum anderen, und diese besondere Eigenschaft des Mikroprozessors macht ihn einzigartig und schneller.
Es gibt noch viele andere Operationen, die ein Mikroprozessor durchführt, aber diese drei Funktionen sind die Grundlagen, auf die man sich beziehen kann. Das oben abgebildete Blockdiagramm für den Mikroprozessor zeigt alle Funktionen, die ein einzelner Mikroprozessor ausführt.
Teil 4. Anwendungen von Mikroprozessoren
Es gibt eine Reihe von Anwendungen, die Sie vielleicht noch gar nicht kennen. Sie werden in jedem elektronischen Gerät verwendet, das wir in unseren Häusern haben. Hier sind einige der Anwendungen der Mikroprozessoren.
Geräte für den Haushalt
Ein Thermostat, der die Temperatur entsprechend der eingestellten Temperatur hält, ist mit einem Mikroprozessor ausgestattet. Der Mikroprozessor misst die Temperatur und schaltet das Gerät ein und aus, wenn die gewünschte Temperatur erreicht ist.
Andere Haushaltsgeräte wie TVs, Mikrowellenherde, Bügeleisen, Herde, Kühlschränke und alle anderen Geräte enthalten Mikroprozessoren.
Industrielle Geräte
Mikroprozessoren werden in Autos, Flugzeugen, Booten, Kreditkartenverarbeitungseinheiten, Pumpen, Verkehrssteuerungseinheiten und allen Arten von schweren Maschinen eingesetzt.
Medizinische Geräte
Mikroprozessoren werden auch in medizinischen Geräten wie Insulin-Kits und anderen Instrumenten zur Kontrolle von Temperatur, Herzschlag und Blutdruck sowie in anderen Geräten zum Betrachten von medizinischen Daten eingesetzt.
Instrumentierung
Alle Arten von Funktionsgeneratoren, Oszilloskopen, Analysegeräten, Mikroskopen, etc. verwenden darin Mikroprozessoren. Sie sind unentbehrlich, um eine Aufgabe in einem kürzeren Zeitrahmen mit voller Genauigkeit auszuführen.
Unterhaltung
Die elektrischen Spielzeuge und Autos, mit denen Kinder so gerne spielen, verwenden diese Mikroprozessoren. Ferngesteuerte Flugzeuge und Drohnenkameras arbeiten mit Mikroprozessoren, so dass sie perfekt funktionieren.
Kommunikation über Satellit
Mikroprozessoren sind die wichtigsten Bestandteile der Kommunikation, insbesondere in der Telefon- und Satellitenkommunikation. Diese Geräte helfen uns, mit Menschen zu kommunizieren, die zu weit von uns entfernt sind.
Teil 5. Wie zeichnet man ein solches Blockdiagramm?
Hier finden Sie eine vollständige Anleitung für die Erstellung eines Blockdiagramms mit Hilfe einer Vorlage. Folgen Sie diesen Schritten.
Schritt 1: Klicken Sie darauf, um diese Vorlage herunterzuladen und öffnen Sie die Datei.
Schritt 2: Löschen Sie unerwünschte Blöcke und Zeilen aus der Vorlage und passen Sie die Blöcke nach Ihren Wünschen an.
Schritt 3: Ordnen Sie die Blöcke an und beschriften Sie sie entsprechend Ihrem Modell. Verbinden Sie die Blöcke mit den richtigen Linien.
Das Blockdiagramm ist fertig und Sie können es bei Bedarf ausdrucken.
Fazit
Mikroprozessoren entwickeln sich von Tag zu Tag weiter und sind auch in unserem täglichen Leben von Bedeutung. Sie haben das Leben einfacher gemacht, indem sie schwierige Aufgaben leichter erledigen. Das Blockdiagramm für den Mikroprozessor macht seine Arbeitsweise und Funktionen deutlich. Diese Diagramme können uns helfen, ein Modell zu verstehen und zu sehen, wie ein System funktioniert.
Diese Diagramme können schwierig zu erstellen sein, aber eine Vorlage mit allen Komponenten kann dabei helfen. Wenn Sie also so etwas erstellen möchten, sollten Sie sich für eine Vorlage entscheiden, anstatt eine herkömmliche Methode zu wählen, um jede Komponente des Diagramms zu zeichnen. Es wird Ihre Arbeit viel einfacher machen, als Sie denken.
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