Учебники

Микропроцессор — Классификация

Сентябрь 5, 2018

Микропроцессор можно разделить на три категории —

Классификация микропроцессора

RISC-процессор

RISC расшифровывается как компьютер с сокращенным набором команд . Он предназначен для сокращения времени выполнения за счет упрощения набора команд компьютера. Используя процессоры RISC, каждая инструкция требует только одного такта для выполнения результатов в единое время выполнения. Это снижает эффективность, так как появляется больше строк кода, поэтому для хранения инструкций требуется больше оперативной памяти. Компилятор также должен работать больше, чтобы преобразовать инструкции языка высокого уровня в машинный код.

Некоторые из процессоров RISC —

  • Мощность ПК: 601, 604, 615, 620
  • DEC Alpha: 210642, 211066, 21068, 21164
  • MIPS: TS (R10000) RISC-процессор
  • PA-RISC: HP 7100LC

Архитектура РИСК

Микропроцессорная архитектура RISC использует высокооптимизированный набор инструкций. Он используется в портативных устройствах, таких как Apple iPod, благодаря своей энергоэффективности.

Архитектура РИСК

Характеристики РИСК

Основные характеристики процессора RISC следующие:

  • Он состоит из простых инструкций.

  • Он поддерживает различные форматы типов данных.

  • Он использует простые режимы адресации и инструкции фиксированной длины для конвейерной обработки.

  • Он поддерживает регистр для использования в любом контексте.

  • Время выполнения одного цикла.

  • Инструкции «LOAD» и «STORE» используются для доступа к ячейке памяти.

  • Он состоит из большего количества регистров.

  • Он состоит из меньшего количества транзисторов.

Он состоит из простых инструкций.

Он поддерживает различные форматы типов данных.

Он использует простые режимы адресации и инструкции фиксированной длины для конвейерной обработки.

Он поддерживает регистр для использования в любом контексте.

Время выполнения одного цикла.

Инструкции «LOAD» и «STORE» используются для доступа к ячейке памяти.

Он состоит из большего количества регистров.

Он состоит из меньшего количества транзисторов.

CISC Процессор

CISC расшифровывается как комплексная компьютерная инструкция . Он предназначен для минимизации количества инструкций на программу, игнорируя количество циклов на инструкцию. Акцент делается на построение сложных инструкций непосредственно в аппаратном обеспечении.

Компилятору приходится выполнять очень мало работы для перевода языка высокого уровня в язык ассемблера / машинный код, поскольку длина кода относительно мала, поэтому для хранения инструкций требуется очень мало ОЗУ.

Некоторые из процессоров CISC —

  • IBM 370/168
  • VAX 11/780
  • Intel 80486

Архитектура CISC

Его архитектура предназначена для уменьшения стоимости памяти, поскольку в больших программах требуется больше места для хранения, что приводит к увеличению стоимости памяти. Чтобы решить эту проблему, количество команд на программу может быть уменьшено путем вложения количества операций в одну инструкцию.

Архитектура CISC

Характеристики CISC

  • Разнообразие режимов адресации.
  • Большое количество инструкций.
  • Переменная длина форматов команд.
  • Для выполнения одной инструкции может потребоваться несколько циклов.
  • Логика декодирования инструкций сложна.
  • Для поддержки нескольких режимов адресации требуется одна инструкция.

Специальные процессоры

Это процессоры, которые предназначены для некоторых специальных целей. Немногие из специальных процессоров кратко обсуждаются —

сопроцессор

Сопроцессор — это специально разработанный микропроцессор, который может выполнять свои функции во много раз быстрее, чем обычный микропроцессор.

Например — Математический сопроцессор.

Некоторые математические сопроцессоры Intel —

  • 8087-используется с 8086
  • 80287-используется с 80286
  • 80387-используется с 80386

Процессор ввода / вывода

Это специально разработанный микропроцессор с собственной локальной памятью, который используется для управления устройствами ввода-вывода с минимальным участием ЦП.

Например —

  • Контроллер прямого доступа к памяти
  • Контроллер клавиатуры / мыши
  • Контроллер графического дисплея
  • Контроллер порта SCSI

Транспутер (Транзистор Компьютер)

Транспьютер — это специально разработанный микропроцессор с собственной локальной памятью и связями для соединения одного транспортера с другим транспортом для межпроцессорной связи. Впервые он был разработан в 1980 году компанией Inmos и нацелен на использование технологии СБИС.

Транспортер может использоваться как однопроцессорная система или может быть подключен к внешним каналам, что снижает стоимость строительства и повышает производительность.

Например — 16-битный T212, 32-битный T425, процессоры с плавающей запятой (T800, T805 и T9000).

DSP (цифровой сигнальный процессор)

Этот процессор специально разработан для обработки аналоговых сигналов в цифровом виде. Это делается путем выборки уровня напряжения через регулярные промежутки времени и преобразования напряжения в этот момент в цифровую форму. Этот процесс выполняется схемой, называемой аналого-цифровой преобразователь, аналого-цифровой преобразователь или АЦП.

DSP содержит следующие компоненты —

  • Память программ — хранит программы, которые DSP будет использовать для обработки данных.

  • Память данных — хранит информацию для обработки.

  • Compute Engine — выполняет математическую обработку, получая доступ к программе из памяти программ и данным из памяти данных.

  • Ввод / вывод — он подключается к внешнему миру.

Память программ — хранит программы, которые DSP будет использовать для обработки данных.

Память данных — хранит информацию для обработки.

Compute Engine — выполняет математическую обработку, получая доступ к программе из памяти программ и данным из памяти данных.

Ввод / вывод — он подключается к внешнему миру.

Его приложения —

  • Синтез звука и музыки
  • Аудио и видео компрессия
  • Обработка видеосигнала
  • 2D и 3D графическое ускорение.

Например — серия TMS 320 от Texas Instrument, например, TMS 320C40, TMS320C50.

47
Share: