Ntau xyoo dhau los ntawm kev txhim kho, microprocessor tau los ntev los ntawm cov khoom siv hauv cov chaw tshwj xeeb rau cov khoom siv dav. Niaj hnub no, nyob rau hauv ib daim ntawv los yog lwm yam, cov cuab yeej no, nrog rau controllers, yog siv nyob rau hauv yuav luag txhua qhov chaw ntawm ntau lawm. Hauv kev txiav txim siab dav, microprocessor thev naus laus zis muab kev tswj hwm thiab kev ua haujlwm automation, tab sis nyob rau hauv cov kev taw qhia no, cov chaw tshiab rau kev txhim kho cov cuab yeej siv siab tau raug tsim thiab pom zoo, mus txog qhov pom ntawm cov cim ntawm kev txawj ntse.
nkag siab dav dav ntawm microprocessors
Kev tswj lossis tswj qee cov txheej txheem yuav tsum muaj kev txhawb nqa software tsim nyog raws li kev paub tseeb. Nyob rau hauv lub peev xwm no, ib los yog ib txheej ntawm cov chips ntawm cov txheej txheem matrix crystals ua. Rau cov kev xav tau, chipset modules yuav luag txhua zaus siv, uas yog, chipsets uas txuas nrog lub zog sib xws,teeb liab, cov ntaub ntawv ua cov qauv, thiab lwm yam. Hauv kev txhais lus tshawb fawb, raws li tau sau tseg hauv lub hauv paus theoretical ntawm microprocessor thev naus laus zis, cov cuab yeej zoo li no yog qhov chaw (lub cim xeeb tseem ceeb) rau khaws cov neeg ua haujlwm thiab cov lus txib hauv daim ntawv encoded. Kev tswj ncaj qha yog siv nyob rau theem siab dua, tab sis kuj los ntawm microprocessor kev sib xyaw circuits. Cov tswj tau siv rau qhov no.
Ib tus tsuas tuaj yeem tham txog cov tswj hwm kev cuam tshuam nrog microcomputers lossis microcomputers uas muaj microprocessors. Qhov tseeb, qhov no yog cov txheej txheem ua haujlwm, hauv cov hauv paus ntsiab lus muaj peev xwm ua tau qee yam haujlwm lossis cov lus txib nyob rau hauv lub moj khaum ntawm ib qho kev muab algorithm. Raws li tau sau tseg hauv phau ntawv qhia txog microprocessor thev naus laus zis los ntawm S. N. Liventsov, microcontroller yuav tsum nkag siab tias yog lub khoos phis tawj tsom mus rau kev ua haujlwm zoo raws li ib feem ntawm kev tswj cov khoom siv. Nws yog raws li tib lub tswv yim, tab sis nrog cov kev siv nyiaj tsawg. Lub luag haujlwm ntawm microcontroller mus rau qhov ntau dua yog siv lub luag haujlwm, tab sis cov txheej txheem yooj yim yam tsis muaj kev sib txuas ua ke. Txawm li cas los xij, cov cuab yeej no tsis tuaj yeem raug hu ua thev naus laus zis tseem ceeb ib yam, txij li niaj hnub kev lag luam microcontrollers tuaj yeem tswj hwm ntau pua thiab ntau txhiab txoj haujlwm tib lub sijhawm, suav nrog qhov tsis ncaj ncees ntawm lawv qhov kev ua tiav. Nyob rau hauv dav dav, lub logic qauv ntawm lub microcontroller yog tsim los nrog lub hwj chim, versatility thiab kev ntseeg siab nyob rau hauv lub siab.
Architecture
Tus tsim tawm ntawm cov khoom siv microprocessor tab tom cuam tshuam nrog lub teebfunctional Cheebtsam, uas nws thiaj li tsim ib tug ua hauj lwm complex. Txawm hais tias tus qauv microcomputer yooj yim muab rau kev siv ntau lub ntsiab lus uas ua kom muaj kev ua tiav ntawm cov haujlwm uas tau muab rau lub tshuab. Txoj kev sib cuam tshuam ntawm cov khoom siv no, nrog rau kev sib txuas lus nrog cov tswv yim thiab cov teeb liab tawm, feem ntau txiav txim siab txog kev tsim qauv ntawm microprocessor. Raws li rau lub tswvyim ntawm architecture, nws yog qhia nyob rau hauv txawv txhais. Qhov no tuaj yeem yog cov txheej txheem kev, lub cev thiab kev ua haujlwm tsis zoo, suav nrog cov naj npawb ntawm cov cim nco, qhov tob me ntsis, nrawm, thiab lwm yam. Tab sis, raws li cov theoretical foundations ntawm microprocessor technology, architecture nyob rau hauv cov ntaub ntawv no yuav tsum to taub raws li lub logic lub koom haum ntawm kev ua hauj lwm nyob rau hauv cov txheej txheem ntawm interconnected lag luam ntawm hardware thiab software khoom. Tshwj xeeb tshaj yog, microprocessor architecture qhia txog cov hauv qab no:
- Cov txheej txheem ntawm lub cev uas tsim lub microprocessor, nrog rau kev sib txuas ntawm nws cov haujlwm ua haujlwm.
- Formats thiab txoj kev muab cov ntaub ntawv.
- Channels rau kev nkag mus rau cov qauv modules muaj rau siv nrog cov tsis muaj rau lawv siv ntxiv.
- Kev ua haujlwm uas ib qho microprocessor tuaj yeem ua tau.
- yam ntxwv ntawm kev tswj cov lus txib uas lub cuab yeej tsim lossis tau txais.
- Reactions to signals from outside.
External interfaces
Lub microprocessor tsis tshua pom zoo li ib qho kev sib cais rauexecuting ib lo lus commands nyob rau hauv ib tug static hom. Muaj cov khoom siv uas ua tiav ib lub teeb liab raws li lub tswv yim muab, tab sis feem ntau cov tshuab microprocessor ua haujlwm nrog ntau qhov kev sib txuas lus los ntawm cov chaw uas lawv tus kheej tsis yog linear raws li cov lus txib ua tiav. Txhawm rau txhim kho kev sib raug zoo nrog cov cuab yeej thib peb thiab cov ntaub ntawv, kev sib txuas tshwj xeeb yog muab - interfaces. Tab sis ua ntej koj yuav tsum txiav txim siab qhov tseeb yog kev sib txuas lus nrog. Raws li txoj cai, cov cuab yeej tswj tau ua haujlwm hauv lub peev xwm no, uas yog, cov lus txib raug xa mus rau lawv los ntawm microprocessor, thiab hauv hom kev tawm tswv yim, cov ntaub ntawv ntawm cov xwm txheej ntawm lub cev tswj hwm tuaj yeem tau txais.
Raws li rau kev sib txuas sab nraud, lawv ua haujlwm tsis yog rau kev sib cuam tshuam ntawm qee yam kev tswj hwm, tab sis kuj rau nws kev koom ua ke rau hauv cov qauv ntawm kev tswj txoj haujlwm. Nrog rau kev siv computer complex thiab microprocessor technology, qhov no tuaj yeem yog tag nrho cov cuab yeej kho vajtse thiab software uas cuam tshuam nrog tus maub los. Ntxiv mus, microcontrollers feem ntau muab cov haujlwm ntawm kev ua haujlwm thiab muab cov lus txib nrog cov haujlwm ntawm kev muab kev sib txuas lus ntawm microprocessors thiab cov khoom siv sab nraud.
YMicroprocessor specifications
Cov yam ntxwv tseem ceeb ntawm cov khoom siv microprocessor suav nrog cov hauv qab no:
- moos zaus. Lub sij hawm thaum lub sij hawm uas lub khoos phis tawj hloov pauv.
- Dav. Tus naj npawb ntawm qhov siab tshaj plaws ua tau rau kev ua tiav ntawm binarytus lej.
- Architecture. Qhov chaw teeb tsa thiab txoj hauv kev sib cuam tshuam ntawm kev ua haujlwm ntawm microprocessor.
Qhov xwm txheej ntawm cov txheej txheem ua haujlwm kuj tuaj yeem txiav txim siab los ntawm cov txheej txheem ntawm kev ua haujlwm nrog lub ntsiab. Hauv thawj kis, peb tab tom tham txog yuav ua li cas peb siv lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev rov ua haujlwm tsis tu ncua hauv ib chav tsev tshwj xeeb ntawm lub tshuab computer microprocessor. Hauv lwm lo lus, dab tsi yog qhov feem pua ntawm cov kev sib txuas thiab cov khoom ua haujlwm uas sib npaug. Kev tsis tu ncua tuaj yeem siv dav dav rau cov qauv ntawm lub koom haum schema hauv tib cov ntaub ntawv ua haujlwm.
Backbone qhia cov txheej txheem ntawm cov ntaub ntawv sib pauv ntawm cov modules sab hauv ntawm lub kaw lus, kuj cuam tshuam rau qhov kev txiav txim ntawm kev sib txuas. Kev sib koom ua ke ntawm cov hauv paus ntsiab lus ntawm cov pob txha thiab kev ua haujlwm tsis tu ncua, nws muaj peev xwm tsim tau ib lub tswv yim los tsim cov microprocessors koom ua ke rau ib qho qauv. Txoj hauv kev no muaj qhov zoo ntawm kev ua kom yooj yim rau kev sib txuas lus lub koom haum ntawm ntau theem ntawm kev sib cuam tshuam los ntawm kev sib tshuam. Ntawm qhov tod tes, standardization tsis tso cai rau nthuav dav lub peev xwm ntawm lub system thiab ua rau nws tsis kam mus rau sab nraud loads.
Nco hauv microprocessor technology
Kev khaws cov ntaub ntawv tau teeb tsa nrog kev pab los ntawm cov khoom tshwj xeeb khaws cia ua los ntawm cov khoom siv hluav taws xob. Qhov no siv tau rau lub cim xeeb sab hauv, tab sis sab nraud optical thiab magnetic media kuj siv tau. Tsis tas li ntawd, cov ntaub ntawv khaws cia cov ntsiab lus raws li cov khoom siv semiconductor tuaj yeem sawv cev raws li kev sib xyaw ua ke, uassuav nrog hauv microprocessor. Cov hlwb zoo li no tsis yog siv rau kev khaws cia cov kev pab cuam nkaus xwb, tab sis kuj tseem siv rau kev pabcuam lub cim xeeb ntawm lub hauv paus processor nrog cov tswj.
Yog tias peb saib tob dua ntawm cov qauv ntawm cov khoom siv cia, ces cov khoom siv hluav taws xob ua los ntawm cov hlau, dielectric thiab silicon semiconductor yuav los ua ntej. Hlau, oxide thiab semiconductor Cheebtsam yog siv los ua dielectrics. Qib ntawm kev koom ua ke ntawm cov cuab yeej khaws cia yog txiav txim siab los ntawm cov hom phiaj thiab cov yam ntxwv ntawm cov khoom siv kho vajtse. Hauv digital microprocessor thev naus laus zis nrog kev ua haujlwm ntawm lub cim xeeb video, lub suab nrov tiv thaiv, kev ruaj ntseg, nrawm, thiab lwm yam kuj tau ntxiv rau cov kev cai thoob ntiaj teb rau kev sib koom ua ke txhim khu kev qha thiab ua raws li cov hluav taws xob tsis zoo. Bipolar digital microcircuits yog cov kev daws teeb meem zoo tshaj plaws nyob rau hauv cov nqe lus ntawm kev ua tau zoo thiab kev sib koom ua ke ntau yam, uas, nyob ntawm cov haujlwm tam sim no, kuj tseem tuaj yeem siv los ua tus ua, processor lossis inverter.
Functions
Qhov ntau ntawm kev ua haujlwm feem ntau yog nyob ntawm cov haujlwm uas lub microprocessor yuav daws tau hauv ib qho txheej txheem tshwj xeeb. Cov txheej txheem thoob ntiaj teb ntawm kev ua haujlwm hauv cov qauv dav dav tuaj yeem sawv cev raws li hauv qab no:
- Reading data.
- Data processing.
- Sib pauv cov ntaub ntawv nrog lub cim xeeb sab hauv, modules lossis cov khoom siv txuas nrog sab nraud.
- Cov ntaub ntawv.
- Data input and output.
Lub ntsiab lus ntawm txhua qhov saum toj nokev khiav hauj lwm yog txiav txim los ntawm cov ntsiab lus ntawm tag nrho cov system nyob rau hauv uas cov cuab yeej siv. Piv txwv li, nyob rau hauv lub moj khaum ntawm arithmetic-logical kev khiav hauj lwm, hluav taws xob thiab microprocessor technology, raws li ib tug tshwm sim ntawm kev ua input ntaub ntawv, muaj peev xwm nthuav qhia cov ntaub ntawv tshiab, uas, nyob rau hauv lem, yuav dhau los ua ib qho laj thawj rau ib los yog lwm qhov teeb meem. Nws tseem tsim nyog sau cia qhov kev ua haujlwm sab hauv, vim tias qhov kev ua haujlwm tsis zoo ntawm lub processor nws tus kheej, cov maub los, lub zog hluav taws xob, actuators thiab lwm yam kev ua haujlwm hauv kev tswj hwm tau tswj hwm.
Device manufacturers
Lub hauv paus pib ntawm kev tsim cov khoom siv microprocessor yog Intel engineers uas tso tawm tag nrho cov kab ntawm 8-ntsis microcontrollers raws li MCS-51 platform, uas tseem siv nyob rau qee qhov chaw niaj hnub no. Tsis tas li ntawd, ntau lwm cov tuam txhab siv x51 tsev neeg rau lawv tus kheej tej yaam num raws li ib feem ntawm txoj kev loj hlob ntawm tiam tshiab ntawm electronics thiab microprocessor technology, ntawm cov neeg sawv cev ntawm lub domestic kev loj hlob xws li ib tug-chip computer K1816BE51.
Tom tau nkag mus rau ntu ntawm cov txheej txheem nyuaj dua, Intel tau muab txoj hauv kev rau microcontrollers rau lwm lub tuam txhab, suav nrog Analog Device thiab Atmel. Zilog, Microchip, NEC thiab lwm tus muab kev saib tshiab ntawm microprocessor architecture. Hnub no, hauv cov ntsiab lus ntawm kev txhim kho microprocessor thev naus laus zis, x51, AVR thiab PIC kab tuaj yeem suav tias yog qhov ua tau zoo tshaj plaws. Yog hais tias peb tham txog kev loj hlob tiam sis, ces hnub no thawjqhov chaw yog hloov los ntawm cov kev xav tau rau kev nthuav dav ntau yam ntawm kev tswj xyuas sab hauv, compactness thiab tsawg zog noj. Hauv lwm lo lus, microcontrollers tau txais me me thiab ntse dua ntawm kev saib xyuas, tab sis tib lub sijhawm ua rau lawv lub zog muaj peev xwm.
Kho cov khoom siv microprocessor raws
Raws li kev cai, microprocessor systems tau txais kev pabcuam los ntawm pab pawg neeg ua haujlwm coj los ntawm tus kws tshaj lij. Cov haujlwm tseem ceeb hauv thaj chaw no suav nrog cov hauv qab no:
- Kho qhov ua tsis tiav hauv cov txheej txheem kev ua haujlwm thiab lawv cov kev tshuaj xyuas los txiav txim qhov ua txhaum cai.
- Tiv thaiv cov cuab yeej thiab cov khoom tsis ua haujlwm los ntawm kev teem sijhawm saib xyuas.
- Kho cov cuab yeej ua tsis tiav los ntawm kev kho cov khoom puas lossis hloov nrog cov khoom siv zoo sib xws.
- Kev tsim kho raws sijhawm ntawm cov txheej txheem.
Kev saib xyuas ncaj qha ntawm microprocessor thev naus laus zis tuaj yeem nyuaj lossis me. Hauv thawj kis, ib daim ntawv teev npe ntawm kev ua haujlwm raug muab ua ke, tsis hais lawv qhov kev siv zog thiab theem ntawm kev nyuaj. Nrog rau txoj hauv kev me me, qhov tseem ceeb yog nyob ntawm tus kheej ntawm txhua qhov kev ua haujlwm, uas yog, kev kho tus kheej lossis kev saib xyuas tus kheej tau ua nyob rau hauv ib qho kev cais tawm los ntawm qhov pom ntawm lub koom haum raws li daim ntawv qhia kev yees duab. Qhov tsis zoo ntawm txoj kev no yog txuam nrog cov nqi ua haujlwm siab, uas tej zaum yuav tsis raug kev lag luam ncaj ncees nyob rau hauv ib qho kev loj loj. Ntawm qhov tod tes, kev pabcuam me metxhim kho qhov zoo ntawm kev txhawb nqa rau cov cuab yeej siv, txo qhov kev pheej hmoo ntawm nws qhov kev ua tsis tiav ntxiv nrog rau cov khoom ntiag tug.
Kev siv cov tshuab microprocessor
Ua ntej kev nthuav qhia dav dav ntawm microprocessors nyob rau ntau qhov chaw ntawm kev lag luam, kev lag luam hauv tsev thiab lub teb chaws, muaj tsawg dua thiab tsawg dua. Qhov no yog dua vim qhov kev ua kom zoo ntawm cov cuab yeej no, lawv txo tus nqi thiab qhov xav tau ntau ntxiv rau cov khoom siv automation. Qee qhov kev siv ntau tshaj plaws rau cov khoom siv no suav nrog:
- Kev lag luam. Microprocessors yog siv rau hauv kev tswj hwm kev ua haujlwm, kev sib koom ua ke ntawm lub tshuab, tswj cov tshuab thiab kev sau ua haujlwm ntau lawm.
- Kev lag luam. Hauv cheeb tsam no, kev ua haujlwm ntawm microprocessor thev naus laus zis tsis yog cuam tshuam nrog kev ua haujlwm hauv kev suav nkaus xwb, tab sis kuj nrog kev saib xyuas cov qauv logistics hauv kev tswj cov khoom, cov khoom lag luam, thiab cov ntaub ntawv ntws.
- Kev ruaj ntseg systems. Electronics nyob rau hauv niaj hnub kev ruaj ntseg thiab tswb complexes teeb tsa siab yuav tsum tau rau automation thiab ntse tswj, uas tso cai rau peb muab microprocessors ntawm tiam tshiab.
- Kev sib txuas lus. Tau kawg, kev sib txuas lus thev naus laus zis tsis tuaj yeem ua yam tsis muaj kev tswj hwm kev ua haujlwm pabcuam multiplexers, tej thaj chaw deb terminals thiab switching circuits.
Ib ob peb lo lus xaus
Cov neeg siv khoom dav tuaj yeem xav tsis thoob txawm tias niaj hnub nomuaj peev xwm ntawm microprocessor thev naus laus zis, tab sis cov tuam txhab lag luam tsis sawv ntsug thiab twb tau txiav txim siab cov lus qhia zoo rau kev txhim kho cov khoom no. Piv txwv li, txoj cai kev lag luam hauv computer tseem muaj kev tswj xyuas zoo, raws li txhua ob xyoos, tus naj npawb ntawm transistors hauv processor circuits yuav txo qis. Tab sis niaj hnub microprocessors tuaj yeem khav tsis tau tsuas yog kev ua kom zoo dua qub. Cov kws tshaj lij kuj tau kwv yees ntau qhov kev hloov kho tshiab hauv cov ntsiab lus ntawm lub koom haum ntawm kev hloov pauv tshiab, uas yuav pab txhawb kev siv thev naus laus zis rau kev txhim kho cov txheej txheem thiab txo lawv cov nqi hauv paus.
