Mikroprocesorji

Mikroprocesor je integrirano vezje, ki po funkciji in namenu služi kot centralno procesno enota digitalnega računalnika. Običajno, se pod imenom mikroprocesor razume procesor proizveden v tehnologiji visoke stopnje intgracije. Zato je mikroprocesor vezje, ki vsebuje aritmetično-logično enoto in naj nekaj nujnega pomnilnika. V mnogih primerih je mikroprocesor ustvarjen tako, da preko vodil komunicira z glavnim pomnilnikom (RAM/ROM).

Logika enega mikroprocesorja je lahko zelo različna od drugega.so pa nekatere operacije in sklopi, ki so skupni vsem mikroprocesorjem.

Logiko, ki izvaja operacije v mikroprocesorjih, lahko razdelimo še na del, ki je namenjen krmiljenju in izvajanju ter na registre, ki so notranji pomnilniki mikroprocesorja.

Mikroprocesor mora imeti sposobnost hraniti podatke in instrukcije, ki jih je sprejel od pomnilnikov toliko časa, da izvrši z instrukcijami predvidena opravila. Tako kot v pomnilniku, so tudi registri razdeljeni v funkcionalne enote, sposobne opravljati prehodno skladiščenje podatkov.

Vsak mikroprocesor vsebuje aritmetično-logično enoto (ALE, angl. aritmetic-logic unit, ALU). Aritmetično-logična enota je tisti del na centralno procesni enoti, ki je sposoben opravljati dvojiške aritmetične in logične operacije. V aritmetičnem delu takšne enote se vselej nahaja binarni seštevalnik, vezje za izvrševanje osnovnih logičnih operacij, vezje za premik registrskih vsebin za en bit levo ali desno in vezje za zankanje. V logičnem delu enote pa so logična vrata za prikazovanje statusov operacij.

Krmilnik mikroprocesorja ureja skupaj z urnim sistemom pravilno zaporedje izvrševanja posameznih operacij v aritmetično-logični enoti in v registrih. Pravilno zaporedje je pomembno za vsako fazo operacije, zato ima krmilnik priviligirano funkcijo v mikroprocesorju. Krmilnik odda ustrezno zahtevani operaciji krmilne signale posamičnim sestavom in podsestavom v mikroprocesorju in izven njega.

Enote v mikroprocesorju so v medsebojni funkcionalni povezavi.Mikroprocesor rabi za delovanje še zunanje enote, s katerimi je sestavljen mikroračunalnik.

Mikroprocesor ima svoj lastni mikroprogram po katerem dela krmilna logika. Krmilna logika reagira na instrukcije, ki jih dobi iz instrukcijskega registra. Najnovejše mikroprocesorje lahko mikroprogramiramo. Izdelani so tako, da lahko od zunaj vplivamo na program krmilne logike.

Prvi procesor je leta 1971 v svet poslalo podjetje Intel, ki je še danes vodilno v izdelavi računalniških procesorjev. Ta procesor se je imenoval 4004 in so ga vgrajevali v nekatere "kalkulatorje". Procesor je vseboval 2.300 tranzistorjev in je v eni sekundi lahko izračunal 60.000 operacij. Današnji procesorji lahko v takem času izračunajo na milijone izračunov.

Drugi Intelov procesor jebil procesor 8008, ki so ga znanstveniki izumili leta 1974. Ta procesor so postali možgani prvega osebnega računalnika, imenovanega Altair.

Naslednji procesor, ki je prišel na trg leta 1978, je bil procesor 8086-8088. Ta procesor je podjetje IBM uporabilo v njihovem novem PC. Procesor 8088 je podjetje intel povzdignil v eno najboljših podjetij sedemdesetih let.

leta 1982 je na trg prišel legendarni 80286 ali samo 286. Bil je prvi mikroprocesor, ki je lahko uporabljal vso programsko opremo, ki je bila narejena za njegove predhodnike. Postal je nekakšno znamenje Intela, saj so v šestih letih prodali 15 milijonov računalnikov s tem procesorjem.

Naslednja generacija procesorjev je bila Intel 386. Na trg je prišel leta 1985. Procesor je vseboval 275.000 tranzistorjev, bil je že 32-bitni in je lahko poganjal več programov na enkrat.

Leta 1989 je na trg prišel Intel 486 DX. Ob tem procesorju je prvič deloval tudi matematični koprocesor, ki je pospeševal delovanje osnovnega.

Leta 1993 se je začela generacija procesorjev Pentium. Tega leta je izšel procesor, ki je z lahkoto predvajal tudi zvok, slike in ostalo.

Leta 1995 so pri Intelu sestavili Pentium Pro procesor. Ta procesor je bil narejen za strežnike in delovne postaje. Pentium Pro je vseboval že 5,5 miliona tranzistorjev.

Naslednji Intelov izum je bil Pentium II. Na trg je prišel leta 1997 in je podpiral tehnologijo MMX. MMX tehnologija je mišljena predvsem za izdelavo video, audio in grafičnih podatkov. S tem procesorjem lahko PC gleda in pošilja digitalne slike preko interneta in pošilja lahkocelo video preko telefonske linije. Ta procesor vsebuje 7,5 miliona tranzistorjev.

Gor Sistemi Motorola 68XX Sekvenčna Pomnilniška

SERŠ Maribor, Strokovna gimnazija, leto: 2002, avtor: Mario Kropej