آی پی امداد
آی پی امداد
آریا الکترونیک parcham تکشو

معرفي ريزپردازنده

kami_in2000

کاربران vip(افتخاری)
vip افتخاری
کاربر
2009-02-04
558
2,880
QOM
معرفي ريزپردازنده
ريزپردازنده


کامپيوتری که هم اکنون به کمک آن در حال مشاهده و مطالعه اين صفحه هستيد ، دارای يک ريزپردازنده است . ريزپردازنده به منزله مغز کامپيوتر است و تمامی کامپيوترها اعم از کامپيوترهای شخصی ، کامپيوترهای دستی و ... دارای ريزپردازنده می باشند. نوع ريزپردازنده استفاده شده در يک کامپيوتر می تواند متفاوت باشد ولی تمامی آنان عمليات مشابهی را انجام می دهند .

 

kami_in2000

کاربران vip(افتخاری)
vip افتخاری
کاربر
2009-02-04
558
2,880
QOM
تاريخچه ريزپردازنده ها

ريزپردازنده که CPU هم ناميده می گردد، پتانسيل های اساسی برای انجام محاسبات و عمليات مورد نظر در يک کامپيوتر را فراهم می نمايد. ريزپردازنده از لحاظ فيزيکی يک تراشه است . اولين ريزپردازنده در سال 1971 و با نام Intel 4004 معرفی گرديد. ريزپردازنده فوق چندان قدرتمند نبود و صرفا" قادر به انجام عمليات جمع و تفريق چهار بيتی بود. نکته مثبت پردازنده فوق، استفاده از صرفا" يک تراشه بود.قبل از آن مهندسين و طراحان کامپيوتر از چندين تراشه و يا عصر برای توليد کامپيوتر استفاده می کردند.
اولين ريزپردازنده ای که بر روی يک کامپيوتر خانگی نصب گرديد ، 8080 بود. پردازنده فوق هشت
بيتی و بر روی يک تراشه قرار داشت . اين ريزپردازنده در سال 1974 به بازار عرضه گرديد.اولين پردازنده ای که باعث تحولات اساسی در دنيای کامپيوتر شد ، 8088 بود. ريزپردازنده فوق در سال 1979 توسط شرکت IBM طراحی و اولين نمونه آن در سال 1982 عرضه گرديد. وضعيت توليد ريزپردازنده توسط شرکت های توليد کننده بسرعت رشد و از مدل 8088 به 80286 ، 80386 ، 80486 ، پنتيوم ، پنتيوم II ، پنتيوم III و پنتيوم 4 رسيده است . تمام پردازنده های فوق توسط شرکت اينتل و ساير شرکت های ذيربط طراحی و عرضه شده است . پردازنده های پنتيوم 4 در مقايسه با پردازنده 8088 عمليات مربوطه را با سرعتی به ميزان 5000 بار سريعتر انجام می دهد! جدول زير ويژگی هر يک از پردازنده های فوق بهمراه تفاوت های موجود را نشان می دهد.



 

kami_in2000

کاربران vip(افتخاری)
vip افتخاری
کاربر
2009-02-04
558
2,880
QOM

8080
1974
6,000
6
2 MHz
8 bits
0.64
8088
1979
29,000
3
5 MHz
16 bits
8-bit bus
0.33
80286
1982
134,000
1.5
6 MHz
16 bits
1
80386
 

kami_in2000

کاربران vip(افتخاری)
vip افتخاری
کاربر
2009-02-04
558
2,880
QOM
1985
275,000
1.5
16 MHz
32 bits
5
80486
1989
1,200,000
1
25 MHz
32 bits
20
Pentium
1993
3,100,000
0.8
60 MHz
32 bits
64-bit bus
100
 

kami_in2000

کاربران vip(افتخاری)
vip افتخاری
کاربر
2009-02-04
558
2,880
QOM
1997
7,500,000
0.35
233 MHz
32 bits
64-bit bus
~300
Pentium III
1999
9,500,000
0.25
450 MHz
32 bits
64-bit bus
~510
Pentium 4
2000
42,000,000
0.18
1.5 GHz
32 bits
64-bit bus
~1,700
 

kami_in2000

کاربران vip(افتخاری)
vip افتخاری
کاربر
2009-02-04
558
2,880
QOM
توضيحات

· ستونDateنشان دهنده سال عرضه پردازنده است.
· ستونTransistorsتعداترانزيستور موجود بر روی تراشه را مشخص می کند. تعداد ترانزيستور بر روی تراشه درسال های اخير شتاب بيشتری پيدا کرده است .
· ستونMicronضخامت کوچکترين رشته بر روی تراشه را بر حسب ميکرون مشخص می کند. ( ضخامت موی انسان 100ميکرون است ).
· ستونClock Speedحداکثرسرعت Clock تراشه را مشخص می نمايد.
· ستونData Widthپهنای باند واحد منطق ومحاسبات (ALU) را نشان می دهد. يک واحد منطق و حساب هشت بيتی قادر به انجام عمليات محاسباتی نظير: جمع ، تفريق ، ضرب و ... برای اعداد هشت بيتی است. در صورتيکه يکواحد منطق و حساب 32 بيتی قادر به انجام عمليات بر روی اعداد 32 بيتی است . يک واحدمنطق و حساب 8 بيتی به منظور جمع دو عدد 32 بيتی می بايست چهار دستورالعمل را انجام داده در صورتيکه يک واحد منطق وحساب 32 بيتی عمليات فوق را صرفا" با اجرای يک دستورالعمل انجام خواهد داد.در اغلب موارد گذرگاه خارجی داده ها مشابه ALU است . وضعيت فوق در تمام موارد صادق نخواهد بود مثلا" پردازنده 8088 دارای واحد منطق وحساب 16 بيتی بوده در حالي که گذرگاه داده ئی آن هشت بيتی است . در اغلب پردازنده های پنتيوم جديد گذرگاه داده 64 بيتی و واحد منطق وحساب 32 بيتی است . ستونMIPSمخفف کلمات Millions of instruction per Second ( ميليون دستورالعمل درهر ثانيه ) بوده و واحدی برای سنجش کارآئی يک پردازنده است.
 

kami_in2000

کاربران vip(افتخاری)
vip افتخاری
کاربر
2009-02-04
558
2,880
QOM
درون يک پردازنده

به منظورآشنائی بانحوه عملکرد پردازنده لازم است،نگاهی به درون يک ريزپردازنده داشته و با منطق نحوه انجام عمليات بيشتر آشنا شويم. يک ريزپردازنده مجموعه ای از دستورالعمل ها را اجراء می کند. دستورالعمل های فوق ماهيت و نوع عمليات مورد نظر را برای پردازنده مشخص خواهند کرد. با توجه به نوع دستورالعمل ها،يک ريزپردازنده سه عمليات اساسی را انجام خواهد داد :
· يک ريزپردازنده با استفاده از واحد منطق و حساب خود (ALU) قادر به انجام عمليات محاسباتی نظير: جمع،تفريق،ضرب و تقسيم است. پردازنده های جديد دارای پردازنده های اختصاصی برای انجام عمليات مربوط به اعداد اعشاری می باشند.
· يک ريزپردازنده قادر به انتقال داده از يک محل حافظه به محل ديگر است .
· يک ريزپردازنده قادر به اتخاذ تصميم ( تصميم گيری ) و پرش به يک محل ديگر برای اجرای دستورالعمل های مربوطه بر اساس تصميم اتخاذشده است .
 

kami_in2000

کاربران vip(افتخاری)
vip افتخاری
کاربر
2009-02-04
558
2,880
QOM
شکل زير يک پردازنده ساده را نشان می دهد.
 

پیوست‌ها

  • 15.2 کیلوبایت بازدیدها: 112

kami_in2000

کاربران vip(افتخاری)
vip افتخاری
کاربر
2009-02-04
558
2,880
QOM
پردازنده فوق دارای :

· يک گذرگاه آدرس (Address Bus) است که قادر بهارسال يک آدرس به حافظه است ( گذرگاه فوق می تواند 8، 16 و يا 32 بيتی باشد)
· يک گذرگاه داده (Data Bus) است که قادر بهارسال داده به حافظه و يا دريافت داده از حافظه است (گذرگاه فوق می تواند 8، 16 و يا 32 بيتی باشد)
· يک خط برای خواندن (RD) و يک خط برای نوشتن (WR) است که آدرسی دهی حافظه را انجام می دهند. آيا قصد نوشتن در يک آدرس خاص وجودداشته و يا مقصود، خواندن اطلاعات از يک آدرس خاص حافظه است؟
· يک خط Clock که ضربان پردازنده را تنظيم خواهدکرد.
· يک خط Reset که مقدار " شمارنده برنامه " راصفر نموده و يا باعث اجرای مجدد يک فرآيند می گردد.
 

kami_in2000

کاربران vip(افتخاری)
vip افتخاری
کاربر
2009-02-04
558
2,880
QOM
فرض کنيد پردازنده فوق هشت بيتی بوده واز عناصر زير تشکيل شده است:
· ريجسترهای A,B,C نگاه دارنده هائی بوده که ازفليپ فلاپ ها ساخته شده اند.
· Address Latch مشابه ريجسترهای A,B,C است .
· شمارنده برنامه (Program Counter) نوع خاصی ازيک نگه دارنده اطلاعات است که قابليت افزايش بميزان يک و يا پذيرش مقدار صفر را دارااست
· واحد منطق و حساب (ALU) می تواند يک مدار ساده جمع کننده هشت بيتی بوده و يا مداری است که قابليت انجام عمليات جمع، تفريق ، ضرب و تقسيم را دارا است .
· ريجستر Test يک نوع خاص نگاه دارنده بوده که قادر به نگهداری نتايج حاصل از انجام مقايسه ها توسط ALU است .ALU قادر به مقايسه دو عدد وتشخيص مساوی و يا نامساوی بودن آنها است . ريجستر Test همچنين قادر به نگهداری يک Carry bit ( ماحصل آخرين مرحله عمليات جمع) است . ريجستر فوق مقاديرمورد نظر را در فليپ فلاپ ها ذخيره و در ادامه Instruction Decoder "تشخيص دهنده دستورالعمل ها " با استفاده از مقادير فوق قادر به اتخاذ تصميمات لازم خواهد بود.
 
بالا