Микропроцессор, запоминающие устройства.

в 1946 г американский учёный Джон Фон Нейман сформулировал основные принципы устройства и работы ЭВМ (принципы фон Неймана). Согласно этим принципам все ЭВМ имеют следующую схему устройства:

Процессор является основной микросхемой компьютера и представ­ляет собой небольшую плоскую полупроводниковую пластину размером примерно 5x5 см., на которой размещается до 10 млн функциональных элементов. У компьютеров четвертого поколения функции процессора выполняет микропроцессор — сверхбольшая интегральная схема, реали­зованная в едином полупроводниковом кристалле (кремния или герма­ния) площадью меньше 0,1 см². На таком кристалле может размещаться до 5,5 млн транзисторов. Эти элементы образуют сложную структуру и поз­воляют процессору производить обработку информации с очень высокой скоростью. Кристалл-пластинка обычно помещается в пластмассовый или керамический корпус и соединяется золотыми проводками с металли­ческими штырьками, чтобы его можно было присоединить к материнской плате компьютера.

Первый процессор был создан 15 ноября 1971 г. фирмой Intel

В состав процессора обязательно входят:

УУ - устройство управления (координирует работу всех устройств компью­тера);

АЛУ - арифметико-логическое устройство (выполняет арифметические и логические операции);

регистры памяти (ячейки, в которые по очереди помещаются коман­ды программы, по которой работает процессор и вся необходимая ин­формация для их выполнения);

Назначение микропроцессора:

1.Выполнять команды программы, находящейся в оперативной памяти.

2.Координировать работу всех устройств компьютера.

основные характеристики процессора

1) Разрядность

Существует много разнообразных процес­соров, и у каждого свои регистры.

Регистры различаются по размеру и по назначению. Бывают регистры 8-, 16-, 32-, 64-разрядные. Это значит, ЧТО в регистр помещается соответственно 8, 16, 32, или 64 бита двоичной им формации.

Регистры - ячейки памяти, которые находятся в процессоре. В эти ячейки и записывается машинное слово. Машинное слово представляет собой некоторое число или команду, записанные в двоичных кодах. Размер регистра определяет одну из характеристик процессора - разрядность.

Разрядность - максимальная длина двоичного кода (0 и 1), который процессор может обрабатывать или передавать целиком.

Если регистр имеет 8 ячеек, то в них можно записать 8 нулей и единиц, то есть 8 бит (1 байт)→процессор называют восьмиразрядным. Если процессор с регистром в 2 байта - процессор 16-ти разрядный.

Современные процессоры - 64-х разрядные. Процессор может быть 8-, 16-, 32-, 64-разрядным. Чем больше разрядность процессора, тем больше информации он может обработать.

2) Тактовая частота

На материнской плате имеется микросхема – генератор тактовой частоты (ГТЧ).

· (ГТЧ) вырабатывает электрические импульсы, которые «несут» информацию от одного устройства к другому.

· Промежуток времени между началами подачи двух последовательных импульсов – это Такт (за это времени выполняется одна элементарная операция, например, сложение)

· На выполнение определённой операции процессору отводится определённое количество тактов.

· Тактовая частота – количество тактов в секунду.

· Чем быстрее вырабатываются импульсы генератором тактовой частоты, тем быстрее работает процессор.

· Измеряется в мегагерцах (МГц) 1 МГц= 1 миллион тактов в секунду. У современных ПК – до 4 Мгц

3. Адресное пространство.

Процессор управляет работой всех устройств компьютера. И одной из его функций является организация обмена данных между внешней памятью и оперативной памятью. Для того, чтобы в оперативной памяти найти нужные данные, процессор должен знать их адрес. Адрес к процессору передается по адресной шине. Если шина является N-разрядной, то по ней можно передать 2^N двоичных чисел. Именно такое количество адресов можно передать по этой шине. Следовательно, 2^N – это количество адрксов ОП, к которым может обраттьбся процессор.
Величина 2^N – это объем адресного пространства процессора, то есть объем ОП, физически адресуемой процессором

Дата добавления: 2015-08-03