Cu lupa peste microprocesoare

Cu lupa peste microprocesor

Definirea procesorului

Pentru început, sa definim microprocesorul: el este o componenta electronica ce poate procesa doua tipuri de informatie: date si comenzi; el primeste si trimite aceste informatii, codate în limbaj binar, prin impulsuri electrice.

În ciuda complexitatii sale, microprocesorul este alcatuit în principal dintr-un singur element de baza: tranzistorul

Asamblând milioane de tranzistori, se pot crea comenzi ce analizeaza starea unor curenti electrici, rezultând în executia pe plan logic a unei adunari, a unei comparatii între doua date etc. Marimea unui astfel de tranzistor este foarte redusa, de ordinul miilor de atomi. Toate componentele calculatorului, inclusiv procesorul si memoria, sunt sincronizate de impulsurile unui generator de tact.

CPU – UC & ULA

Computerul nu va functiona fara procesor. Procesorul este deseori denumit “creierul calculatorului”. Procesorul contine 2 componente de baza : Unitatea de Control care comanda celelalte parti ale sistemului de calcul si Unitatea Aritmetico-Logica ce executa toate operatiile aritmetice si logice.

Modelul arhitectural von Neumann

Procesorul poarta rolul de mesager intre componente precum memoria(RAM), monitroul si unitatile de disc.

Astfel un procesor ce foloseste arhitectural von Neumann are în principal urmatoarele componente de baza:

- Unitatea de Control (Control Unit - CU) – componenta a unui procesor ce are în grija modul în care circula înformatia prin el si care cordoneaza activitatea tuturor componentelor din cadrul CPU-ului prin intermediul semnalelor electrice care le emite.

- Unitatea Aritmetico Logica (Arithmetic-Logic Unit - ALU) – efectueaza operatii aritmetice cu numere întregi (adunari, scaderi si uneori înmultiri), operatii logice cu biti si operatii bit-shifting (mutarea sau rotirea unui cuvânt cu un anumit numar de biti). decizii.Operatiile logice determina cum un program este executat.

Pastila microprocesorului

Pastila unui microprocesor pe care sunt evidentiate principalele componente

- Registru – o unitate de stocare foarte mica si foarte rapida, ce poate contine date, adrese sau instructiuni. Pentru ca microprocesorul sa poata procesa o instructiune, trebuie ca toate elemnetele ce au legatura cu aceasta sa fie depuse în registri.

- Contorul de program (PC)– este un registru al Unitatii de Control ce stocheaza adresa instructiunii în desfasurare sau a celei ce urmeaza.

- Memoria cache - tip de memorie RAM statica ce se afla pe pastila microprocesorului si pe care acesta o poate accesa mult mai repede decât pe memoria obisnuita DRAM, obtinându-se astfel un timp de efectuare al operatiilor redus.

- Magistrala de adrese (8-32 biti) ce trimite/extrage o adresa din memorie

- Magistala de date (8-64 biti) care trimite date spre memorie sau primeste date de la ea

- Ceasul Microprocesorului – un dispozitiv oscilant pe baza de cuart ce alimenteaza CPU-ul in mod constant cu puls electric.