Un dispositivo semiconduttore fatto di VLSI è chiamato microprocessore. Un microprocessore è l'unità di base di qualsiasi sistema. Quando è usato come CPU in un computer, è chiamato microcomputer.
In questo articolo, impareremo a conoscere i microprocessori attraverso il loro diagramma a blocchi. I componenti per realizzare tale diagramma includono bus, RAM, EPROM, ecc. Discuteremo anche delle applicazioni dei microprocessori. Quindi, assicurati di leggerlo tutto!
In questo articolo
Parte 1. Che cos'è il microprocessore?
Un microprocessore è considerato il cervello del computer. È un chip di silicio che riceve informazioni codificate in binario tramite input ed elabora tali informazioni. L'output è sotto forma di informazioni archiviate nella memoria e viene visualizzato sullo schermo dopo l'elaborazione.
Si tratta di un chip a basso costo, il che lo rende più utilizzabile per i sistemi. Poiché in questi microprocessori viene utilizzato il circuito integrato, funzionano ad alta velocità con la massima accuratezza. Questi chip programmabili sono versatili, quindi possono essere utilizzati per scopi multipli. L'altro vantaggio dell'utilizzo di questi chip è il loro basso consumo energetico. In questi chip vengono utilizzati semiconduttori in ossido di metallo per farli funzionare a bassa potenza.
Schema a blocchi per microprocessore
C'è molto da discutere quando si tratta di progettare uno schema a blocchi per un microprocessore. Ci sono più componenti utilizzati in un microprocessore, ognuno con le sue funzioni e proprietà.
Ecco lo schema a blocchi di un microprocessore.
Lo schema a blocchi del Microprocessore mostra il suo funzionamento nel suo complesso. Ci sono diversi componenti che hanno un loro significato. Discutiamo di tutti questi componenti.
Gli slave nel diagramma sono anche chiamati periferiche. Nel caso di un microprocessore, le periferiche sono input, output, RAM ed EPROM. Dove RAM ed EPROM sono utilizzate come slot di memoria.
Parte 2. Una breve storia dei microprocessori
I microprocessori acquisirono importanza nel 1971 e il primo microprocessore fu costruito nel 1971. Si chiamava Intel 4004.
VLSI ha avuto un ruolo nell'aumentare la densità dei circuiti in questi microprocessori, rendendoli più piccoli e capaci di svolgere più compiti. Contiene miliardi di circuiti elettronici in questo piccolo chip.
Questi chip hanno permesso agli ingegneri di sviluppare microcomputer di dimensioni piuttosto ridotte rispetto ai computer precedenti. Le dimensioni del primo computer erano maggiori, proprio come le dimensioni di una singola camera da letto. Quei computer erano in grado di risolvere semplici calcoli matematici in poche ore. L'invenzione di questi microprocessori ha aiutato gli ingegneri a costruire un computer di piccole dimensioni, ed erano piuttosto veloci, risolvendo equazioni difficili in pochi secondi.
La famiglia di microprocessori Pentium acquistò popolarità nel 1993, e fu in grado di avere 3,3 milioni di transistor in un singolo chip. Le caratteristiche principali di questo chip erano un indirizzo a 32 bit e un bus dati a 64 bit con 2 cache da otto kilobyte.
La velocità di questi microprocessori era compresa tra 60 e 200 MHz, il che era piuttosto impressionante a quel tempo. Questi processori Pentium furono aggiornati a Pentium Pro nel 1995, Pentium 2 nel 1997, Pentium 3 nel 1999 e Pentium 4 nel 2000.
La famiglia Core è stata introdotta nel 2006 e aveva anche degli aggiornamenti. Stiamo usando questi aggiornamenti nei nostri computer e laptop quotidiani. La tecnologia ha reso i nostri computer così veloci e precisi.
Microprocessore VS. CPUParte 2.
Ogni dispositivo elettronico ha una CPU al suo interno. La CPU (Central Processing Unit) è come il cervello del dispositivo. Esegue una serie di funzioni nel sistema e prende decisioni su comando. Ogni CPU è un microprocessore, ma non tutti i microprocessori sono CPU. Quindi, c'è una leggera differenza tra i due.
Una CPU è come un cervello umano, che impartisce ordini alle altre parti del corpo. Le mani sono usate per prendere e rilasciare le cose e svolgere molti altri compiti. Il piede è importante per il corpo umano per muoversi da un posto all'altro. Gli occhi sono usati per vedere e le ere sono fatte per ascoltare le voci intorno a noi. Ogni parte del corpo ha il suo ruolo.
Nel frattempo, il cervello è quello che collega tutte le parti del nostro corpo. Comunica e aiuta a svolgere un compito. Questo è ciò che fa una CPU.
D'altro canto, un microprocessore è un po' complesso. Prendendo come esempio il corpo umano, le parti del corpo, come occhi, piedi e mani, hanno chip più piccoli che eseguono le azioni. Questi chip sono detti microprocessori. Ogni componente del computer, come RAM, dispositivi di input e output, ha un microprocessore che gestisce tutte le azioni fornite.
L'ultimo sistema, o un MacBook, contiene quasi 5 miliardi a 25 miliardi di transistor, il che significa che il sistema può avere 25 miliardi di azioni in un solo secondo. È abbastanza notevole e inimmaginabile. Tutto questo sta accadendo grazie ai microprocessori.
Parte 3. Lavorare con un microprocessore
Lavorare con un microprocessore si capisce meglio quando si osserva come è costruito. Un microprocessore è costituito da tre funzioni di base
- ALU, o Arithmetic/Logic Unit, esegue tutta la matematica del sistema, come sottrazione, addizione, divisione e moltiplicazione. Il moderno microprocessore può risolvere equazioni complesse in frazioni di millisecondi.
- Un microprocessore viene utilizzato per inviare informazioni da una parte all'altra tramite linee di memoria. Spostano le informazioni da una posizione di memoria all'altra in tempi rapidi.
- Salta da una serie di istruzioni all'altra e questa proprietà specifica del microprocessore lo rende unico e veloce.
Ci sono molte altre operazioni che un microprocessore esegue, ma queste tre funzioni sono le basi per avere un riferimento. Lo schema a blocchi per il microprocessore sopra riportato mostra tutte le funzioni che un singolo microprocessore esegue.
Parte 4. Applicazioni dei microprocessori
Ci sono un certo numero di applicazioni che potresti non conoscere. Sono utilizzate in ogni dispositivo elettronico che potremmo avere nelle nostre case. Ecco alcune delle applicazioni dei microprocessori.
Elettrodomestici
Un dispositivo termostato che mantiene la temperatura in base alla temperatura impostata ha un microprocessore al suo interno. Il microprocessore rileva la temperatura e accende e spegne il dispositivo quando viene raggiunta la temperatura acquisita.
Altri elettrodomestici come televisori, forni a microonde, ferri da stiro, fornelli, frigoriferi e tutti gli altri dispositivi contengono microprocessori.
Dispositivi industriali
I microprocessori vengono utilizzati nelle automobili, negli aerei, nelle imbarcazioni, nelle unità di elaborazione delle carte di credito, nelle pompe, nelle unità di controllo del traffico e in tutti i tipi di macchinari pesanti.
Dispositivi medici
I microprocessori vengono utilizzati anche in dispositivi medici come i kit per l'insulina e altri strumenti per controllare la temperatura, il battito cardiaco, la pressione sanguigna e altri dispositivi utilizzati per conservare gli strumenti medici.
Strumentazione
Tutti i tipi di generatori di funzioni, oscilloscopi, analizzatori, microscopi, ecc., utilizzano microprocessori. Sono essenziali per eseguire un'attività con la massima accuratezza in tempi più brevi.
Divertimento
I giocattoli elettrici e le auto con cui i bambini amano giocare utilizzano questi microprocessori. Gli aerei telecomandati e le telecamere dei droni utilizzano microprocessori, il che li rende perfettamente funzionanti.
Comunicazione satellitare
I microprocessori sono le parti più importanti della comunicazione, specialmente nella comunicazione telefonica e satellitare. Questi dispositivi ci aiutano a comunicare con persone troppo lontane da noi.
Parte 5. Come disegnare un diagramma a blocchi di questo tipo?
Ecco una guida completa per creare un diagramma a blocchi con l'aiuto di un modello. Segui questi passaggi.
Passaggio 1:fare clic per scaricare questo modello e aprire il file.
Passaggio 2: elimina i blocchi e le linee indesiderati dal file modello e adatta i blocchi in base alle tue esigenze.
Passaggio 3: Disporre i blocchi ed etichettarli in base al modello. Collegare i blocchi con le linee corrette.
Lo schema a blocchi è pronto e potrai stamparlo se necessario.
Conclusione
I microprocessori si evolvono di giorno in giorno e hanno un significato anche nella nostra vita quotidiana. Hanno reso la vita più facile eseguendo compiti difficili più facilmente. Il diagramma a blocchi del microprocessore ha reso chiari il suo funzionamento e le sue funzionalità. Questi diagrammi potrebbero aiutarci a comprendere un modello e vedere come funziona un sistema.
Questi diagrammi potrebbero essere difficili da realizzare, ma un modello con tutti i componenti può aiutare in modo migliore. Quindi, se vuoi creare qualcosa del genere, scegli un modello invece di scegliere un metodo convenzionale per disegnare ogni componente del diagramma. Renderà il tuo lavoro molto più semplice di quanto pensi.
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