Разное

Устройство микропроцессорное: Микропроцессорное устройство защиты ввода «Сириус-2-В».

Содержание

РЗЛ-04.601 — Устройство релейной защиты микропроцессорное для кабельных и карьерных линий с встроенной схемой шунтирования и дешунтирования | РЕЛСiС

РЗЛ-04.601

Назначение

Устройство предназначено для применения в распределительных сетях карьерных линий электропередач (воздушных и кабельных) напряжением 3 – 10 кВ с изолированной нейтралью. Устройство выполняет функции МТЗ (с контролем токов фаз А и С), ненаправленной ЗНЗ (с контролем тока 3I0) и направленной ЗНЗ (с контролем тока 3I0, напряжения 3U0 и угла сдвига фаз между ними).

Устройство имеет встроенную схему шунтирования–дешунтирования электромагнитов отключения выключателя, выполненную на симисторах. Устройство имеет встроенные функции журнала событий и цифрового осциллографа.

Устройство может применяться для контроля ЗНЗ в сетях с резистивно-заземленными нейтралями и в сетях с заземлением нейтрали через дугогасящий реактор.

 Скачать подробное описание РЗЛ-04.601

 Скачать программное обеспечение для РЗЛ-04

Функции защиты и автоматики







Функции РЗЛ-04.601
Максимальная токовая защита (МТЗ):

— количество контролируемых фаз

— количество ступеней

— независимая характеристика

— характеристика типа РТ-80

— характеристика типа РТВ-1

— работа с ускорением
 

2

3

МТЗ-1, МТЗ-2, МТЗ-3

МТЗ-3

МТЗ-3

МТЗ-1, МТЗ-2
Защита от замыканий на землю (3НЗ):

— количество ступеней

— ненаправленная защита

— направленная защита (по 3I0, 3U0 и углу между 3I0, 3U0)
 

2

ЗНЗ-1 и ЗНЗ-2

ЗНЗ-1
Автоматическое повторное включение (АПВ):

— количество ступеней

— контроль положения выключателя

— возможность внешней блокировки
 

1

да

да
Логическая селективность (ЛЗШ) да
Передача сигнала с дискретного входа (ДВ) на выходное реле (ВР) да

Устройство предназначено для эксплуатации в жестких условиях. По устойчивости к воздействию внешних механических факторов устройство соответствует группе М7 по ГОСТ 17516.1-90. Диапазон рабочих температур – от минус 40 до + 55°С.

Устройство выполнено в прямоугольном металлическом корпусе и предназначено для «утопленного» монтажа в шкафах и релейных отсеках КРУ с задним присоединением проводов. Устройство имеет степень защиты (по ГОСТ 14254–80), для лицевой панели – IP 41, для остальной части корпуса – IP 40, для зажимов подключения внешних проводов – IP 10.

Схема подключения

Схема подключения устройства РЗЛ-04.601

Внимание! При снижении напряжения оперативного питания до 150 В – СДИ отключается. СДИ снова включается при повышении напряжения оперативного питания до 180 В.

Габаритные размеры

Документация

 Скачать подробное описание РЗЛ-04.601

 Скачать программное обеспечение для РЗЛ-04

Орион-2 Микропроцессорное устройство защиты

КРУН и КСО, на панелях и в шкафах в релейных залах и пультах управления

электростанций и подстанций 6–5 кВ. Устройство предназначено для защиты воздушных и кабельных линий, а также трансформаторов, преобразовательных агрегатов и т.д.

  • Трехступенчатая максимальная токовая защита (МТЗ) от междуфазных повреждений с контролем двух или трех фазных токов.
  • Автоматический ввод ускорения любых ступеней МТЗ при любом включении выключателя.
  • Защита от обрыва фазы питающего фидера (ЗОФ).
  • Защита от однофазных замыканий на землю (ОЗЗ) по сумме высших гармоник.
  • Защита от однофазных замыканий на землю по току основной частоты.
  • Выдача сигнала пуска МТЗ для организации логической защиты шин.
  • Операции отключения и включения выключателя по внешним командам. Защита «от прыгания» выключателя.
  • Возможность подключения внешних защит, например, дуговой, или от однофазных замыканий на землю.
  • Формирование сигнала УРОВ при отказах своего выключателя.
  • Одно- или двукратное АПВ.
  • Исполнение внешних сигналов АЧР и ЧАПВ.
  • Дополнительные сервисные функции:
  • Определение вида повреждения при срабатывании МТЗ.
  • Фиксация токов в момент аварии.
  • Измерение времени срабатывания защиты и отключения выключателя.
  • Встроенные часы-календарь.
  • Измерение текущих фазных токов.

Устройство «Орион-2» является комбинированным микропроцессорным терминалом релейной защиты и автоматики.

Применение в устройстве модульной мультипроцессорной архитектуры наряду с современными технологиями поверхностного монтажа обеспе-

чивают высокую надежность, большую вычислительную мощность и быстродействие, а также высокую точность измерения электрических

величин и временных интервалов, что дает возможность снизить ступени селективности и повысить чувствительность терминала.

Реализованные в устройстве алгоритмы функций защиты и автоматики, а также схемы подключения устройства разработаны по требованиям к

отечественным системам РЗА в сотрудничестве с представителями энергосистем и проектных институтов, что обеспечивает совместимость с аппаратурой, выполненной на различной элементной базе, а также облегчает внедрение новой техники проектировщикам и эксплуатационному персоналу.

Наименование параметра Значение
Входные аналоговые сигналы:
число входов по току 4
номинальный ток фаз (IА, IВ, IС), А 5
максимальный контролируемый диапазон токов в фазах, А 0,2 — 200
рабочий диапазон токов в фазах, А 1,0 — 200
основная относительная погрешность измерения токов в фазах, % ±3
термическая стойкость токовых цепей, А, не менее:
длительно 15
кратковременно (2 с) 200
частота переменного тока, Гц 50 ±0,5
потребляемая мощность входных цепей для фазных токов
в номинальном режиме (I = 5 А), В-А, не более: 0,5
для тока 3I0 в номинальном режиме (I = 1 А) 0,5
термическая стойкость токовой цепи 3I0 с входных клемм,
А, не менее:
длительно 2
кратковременно (2 с) 5
2 Входные дискретные сигналы постоянного тока (220/110 В)
число входов 11
входной ток, мА, не более 20
напряжение надежного срабатывания, В (исп. 220 В) 160-264
(исп. 110 В) 75-132
напряжение надежного несрабатывания, В (исп. 220 В) 0-120
(исп. 110 В) 0-60
длительность сигнала, мс, не менее 20
3 Выходные дискретные сигналы управления (220 В)
количество выходных реле (групп контактов) 11 (20)
коммутируемое напряжение переменного или постоянного
тока, В, не более 264
коммутируемый постоянный ток замыкания/размыкания
при активно-индуктивной нагрузке с постоянной времени
L/R = 50 мс, А, не более 5 / 0,15
коммутируемый переменный ток замыкания/размыкания
при активно-индуктивной нагрузке с постоянной времени
L/R = 50 мс, А, не более 5 / 5

Сириус-2-ОБ Микропроцессорное устройство для управления системой оперативной блокировки

Назначение Сириус-2-ОБ

Сириус-2-ОБ Микропроцессорное цифровое устройство оперативной блокировки предназначено для управления системой оперативной блокировки при переключении коммутационных аппаратов (далее – КА) – высоковольтных выключателей, разъединителей, заземляющих ножей, имеющих электромагнитные и электрические блокировки. 

Заказать Сириус-2-ОБ   

Исполнения Сириус-2-ОБ

Устройство «Сириус-2-ОБ» доступно для заказа в нескольких исполнениях.
Конкретное исполнение устройства указывается в его обозначении, состоящем из следующих элементов: 
Устройство «Сириус-2-ОБ-ss», где «Сириус-2-ОБ» — фирменное название устройства; ss – тип интерфейса связи с АСУ;
 И1 – два интерфейса RS485; 
Пример записи обозначения устройства «Сириус-2-ОБ» с напряжением оперативного питания 220 В и дополнительным интерфейсом RS485 при заказе:
«Устройство Сириус-2-ОБ-И1».

Функции 

  • контроль и индикацию положений КА;
  • контроль исправности цепей блок-контактов КА;
  • выдачу разрешения на переключение КА;
  • возможность программного задания внутренней конфигурации устройства на месте установки с помощью ПЭВМ или дистанционно по каналу связи с АСУ, хранение заданной конфигурации в течение всего срока службы;
  • сигнализацию неисправностей с помощью светодиодов, по релейным каналам или по каналу АСУ;
  • сброс сигнализации с пульта устройства, дистанционно по каналу АСУ или подачей сигнала на дискретный вход «Сброс»; 
  • регистрацию и хранение параметров КА;
  • ведение подробных журналов переключений, как по каждому КА, так и общего журнала событий с меткой времени, регистрацию накопительной информации;
  • непрерывный оперативный контроль работоспособности (самодиагностику) в течение всего времени работы;
  • блокировку всех выходов при неисправности устройства  для исключения ложных срабатываний;
  • гальваническую развязку входов и выходов, включая питание,  для обеспечения высокой помехозащищенности;
  • высокое сопротивление и прочность изоляции входов и выходов относительно корпуса и между собой;
  • защиту от ложных срабатываний дискретных входных цепей  устройства при помехах и нарушениях изоляции в цепях оперативного тока.

В устройстве предусмотрены календарь и часы астрономического времени с энергонезависимым питанием с отсчетом числа, месяца, года, часа, минуты и секунды, с автоматическим переходом на летнее и зимнее время.
Обеспечивается возможность синхронизации хода часов по каналу АСУ и по отдельному входу синхронизации. 

Заказать и купить Сириус-2-ОБ можно на сайте МИР Энерго, Москва. Звоните по тел. (495) 940-76-78 или нажмите на кнопку «ЗАКАЗАТЬ», будем рады помочь! Доставка по России! 

Микропроцессорные устройства РЗА по теме Оперативная блокировка: Сириус-2-ОБ,  Сириус-2-УБР

Другие микропроцессорные устройства РЗА серии в ООО МИР Энерго:
устройства Сириус
устройства Орион
устройства РС-83 
Устройства дуговой защиты с оптоволоконным датчиком 
Реле статические РС-237М, полупроводниковые нуль-индикаторы

 

 

 

 

Зарядное микропроцессорное устройство RedHotDot VOLTA G-130 319516 — цена, отзывы, характеристики, фото

Зарядное микропроцессорное устройство RedHotDot VOLTA G-130 319516 представляет собой средство для зарядки свинцовых аккумуляторов различного типа: WET, GEL, Ca/Ca, AGM. Модель защищена от случайного перепутывания полярности подключаемых устройств. Приспособление обеспечивает качественное обслуживание аккумуляторов емкостью от 8 до 130 А/ч. Остаточное напряжение аккумулятора легко определяется с помощью функции Тест. При завершении обслуживания аккумулятора модель автоматически отключается.

  • Max ток заряда, А 7
  • Напряжение питания, В 220
  • Для аккумуляторов напряжением, В 6/12
  • Тип зарядки автоматическая зарядка (WET, EFB,AGM, GEL)
  • Зарядка щелочных аккумуляторов нет
  • Min ток заряда, А 1,5
  • Режим десульфатации нет
  • Класс товара Профессиональный
  • Габариты, мм 312х172.5х126.5
  • Max емкость аккумулятора, А*ч 130
  • Min емкость аккумулятора, А*ч 8
  • Вес, кг 3,65
  • Показать еще

Этот товар из подборок

Комплектация зарядного устройства RedHotDot VOLTA G-130 *

  • Зарядное устройство;
  • Упаковка.

Параметры упакованного товара

Единица товара: Штука
Вес, кг: 3,65

Длина, мм: 312
Ширина, мм: 173
Высота, мм: 127

Особенности




Защита внутренних узлов

Материалом корпуса служит металл, что гарантирует защиту внутренних узлов от случайных механических повреждений.
Долгий срок службы

Вентиляционные отверстия корпуса эффективно отводят тепло от микропроцессора, что препятствует его перегреву и увеличивает срок службы.
Простота управления

Интуитивно понятная панель управления зарядного микропроцессорного устройства RedHotDot VOLTA G-130 319516 не создает проблем для пользователя.

Преимущества RedHotDot VOLTA G-130 319516

  • Зарядка как обслуживаемых, так и необслуживаемых аккумуляторов;
  • Отсутствует искрение;
  • Защита от перегрузки и короткого замыкания;
  • Нет необходимости контролировать работу устройства;
  • Функция защиты автомобильной электроники;
  • Зарядный ток — 1.5, 3.5 или 15 А;
  • Мощность — 260 Вт.

Произведено

  • Германия — родина бренда
  • Италия — страна производства*
  • Информация о производителе

* Производитель оставляет за собой право без уведомления дилера менять характеристики, внешний вид, комплектацию товара и место его производства.

Указанная информация не является публичной офертой

На данный момент для этого товара нет расходных материалов

Сервис от ВсеИнструменты.ру

Мы предлагаем уникальный сервис по обмену, возврату и ремонту товара!

Вернем вам деньги, если:

  • С момента приобретения прошло не более 120 дней.
  • Сохранен товарный вид, товар не эксплуатировался.
  • Предоставлена заводская упаковка товара (исключение – вскрытый блистер).
  • Сохранены ярлыки, бирки, заводские пломбы на товаре (не на кейсе).
  • Сохранена полная комплектация инструмента (в момент приема товара сверяется с информацией на сайте).

Средний срок ремонта для данной модели составляет 35 дней

Обратиться по обмену, возврату или сдать инструмент в ремонт вы можете в любом магазине или ПВЗ ВсеИнструменты.ру.

Гарантия производителя

Гарантия производителя 2 года

Гарантийный ремонт

Здесь вы найдете адреса расположенных в вашем городе лицензированных сервисных центров.

Лицензированные сервисные центры Адрес Контакты
СЦ «Интерлак» МСК 

Средний срок ремонта — 21 день

г. Одинцово, ул. Говорова, д. 165А  +7 (495) 988-09-79 

Микропроцессорное устройство направленной релейной защиты, автоматики и управления присоединений 6-35 кВ ТИТАН-Л2





































Аналоговые входные цепи
Номинальный ток, А (в зависимости от исполнения) 1 или 5
Номинальный ток нулевой последовательности, А (в зависимости от исполнения) 0,2 или 1
Диапазон контролируемых значений тока фаз, А 0,2-120
Диапазон контролируемых значений токов нулевой последовательности, А 0,05-2,0
Номинальная частота (fном), Гц 50
Номинальное напряжение, В 100 или 380
Диапазоны контролируемых значений напряжения, В:
1) для Uном 100 и 100/ 3 В 1 – 140
2) для Uном 380 В 10 – 450
Оперативное питание
Номинальное оперативное напряжение питания
(пост./перем./выпрямл. перем.), В
220 (110 по заказу)
Диапазон оперативного напряжения питания, В 88 – 265
Потребляемая мощность в режиме срабатывания/ожидания 10 Вт / 5 Вт
Мощность, потребляемая по цепям тока, при номинальном токе 0,25 ВА/фазу
Время готовности устройства, мс 100
Дискретные входные цепи
Количество входных цепей, шт До 12
Номинальное напряжение переменного (постоянного) тока, В 100 (110)
220 (220)
Максимальное рабочее напряжение 242 В
Напряжение срабатывания не менее 0,65 Uн
Входной ток От 15 до 3 мА
Минимальная длительность, достаточная для срабатывания входа 25 мс
Условия окружающей среды
Диапазон рабочей температуры (-25…+55) ℃
(- 40 ℃ по заказу)
Температура транспортировки и хранения (-40…+70) ℃
Относительная влажность воздуха при t=(20…55) ℃ Не более 95%
Выходные сигнальные/отключающие реле
Количество выходных реле, шт До 12
Максимальное рабочее напряжение на контактах 250 В
Допустимый ток цепей в течение 3c/длительно:
сигнальные реле 8 А/5А
отключающие реле 15 А/5 А
Отключающая способность контактов реле при напряжении 220 В постоянного тока с постоянной времени L/R<40 мс:
сигнальные реле 0,15 А
отключающие реле 1,0 А

АВР Микропроцессорное устройство управления

Для реализации логики управления АВР применен специализированный микропроцессорный блок управления БУАВР фирмы НПП «ВЭЛ».

Применение этого блока позволяет свести традиционную элементную базу стандартных АВР, включая световую индикацию режимов работы, в один компактный блок управления.

Для каждой схемы построения устройств АВР есть свой блок БУАВР, логика, световая сигнализация и режимы работы данных блоков специально адаптированы для этих схем.

Блоки БУАВР разработаны так, чтобы работать без вспомогательного питания, внутреннее питание может осуществляться от измерительных вводов (пока не пропадет последняя фаза — прибор имеет питание). При необходимости можно подключить внешний источник питания.

Кроме того, блок позволяет реализовать множество режимов управления, которые необходимы в эксплуатации.

Руководство по эксплуатации БУАВР 2 в 1

Руководство по эксплуатации БУАВР 2 в 1 ЭА

Руководство по эксплуатации БУАВР 2 в 2

Блоки БУАВР разработаны так, чтобы работать без вспомогательного питания, внутреннее питание может осуществляться от измерительных вводов (пока не пропадет последняя фаза – прибор имеет питание). При необходимости можно подключить внешний источник питания. Кроме того, блок позволяет реализовать множество режимов управления, которые необходимы в эксплуатации. Например, для блока схемы 2 в 1 с электроагрегатом БУАВР.ЭА.220.220.Т доступны следующие режимы (выбор переключателем на передней панели блока):

  • Вводы 1, 2 и электроагрегат отключены
  • Автоматический режим работы
  • Сброс состояния «Авария ЭА»
  • Нагрузка постоянно подключена к вводу 1
  • Нагрузка отключена, запуск ЭА
  • Нагрузка постоянно подключена к ЭА
  • Нагрузка отключена, ЭА включен
  • Нагрузка подключена к вводу 1, ЭА включен
  • Нагрузка постоянно подключена к вводу 1
  • Вводы 1, 2 и электроагрегат отключены
  • Дистанционное управление
  • Дистанционное отключение
  • Дистанционное переключение
  • Ввода 1 и ввода 2

NormaCS ~ Обсуждения ~ ГОСТ Р (проект, первая редакция). Радиоэлектронное устройство, микропроцессорное устройство блока атомной станции. Учет фактически выработанного и оценка остаточного ресурса

NormaCS ~ Обсуждения ~ ГОСТ Р (проект, первая редакция). Радиоэлектронное устройство, микропроцессорное устройство блока атомной станции. Учет фактически выработанного и оценка остаточного ресурса

Все проекты

ГОСТ Р (проект, первая редакция). Радиоэлектронное устройство, микропроцессорное устройство блока атомной станции. Учет фактически выработанного и оценка остаточного ресурса

3 июня 2020

заканчивается
30 июня 2020


 
Проект

Разработчик

Акционерное общество «Концерн Росэнергоатом»

Технический комитет

ОКС/МКС/ISO

ОКС 27.120

Описание

Стандарт распространяется на радиоэлектронные и микропроцессорные устройства контрольно-измерительных приборов и автоматики блока атомной станции и устанавливает требования к учету выработанного и оценки их остаточного ресурса.

Требования стандарта распространяются на системы и устройства:

  • релейной защиты электротехнического оборудования сети собственных нужд атомной станции (систем нормальной эксплуатации и систем аварийного электроснабжения собственных нужд) блоков АЭС с водо-водяными энергетическими реакторами;
  • устройства автоматического ввода резерва электротехнического и технологического оборудования блоков АЭС с водо-водяными энергетическими реакторами;
  • радиоэлектронные унифицированные комплексы технических средств управляющих вычислительных систем относящиеся к классам безопасности 2, 3, эксплуатируемые на блоках атомных станций с водо-водяными энергетическими реакторами.

 

Файлы проекта

Приглашаем обсудить проект ГОСТ Р по учету ресурсов микропроцессорного устройства блока АЭС

Публичное обсуждение проекта продлится до 30 июня 2020 г.

Стандарт предназначен для применения в составе комплекса стандартов «Учет выработанного ресурса и оценка остаточного ресурса» при эксплуатации блоков атомной станции, и устанавливает требования к учету фактически выработанного ресурса и оценке остаточного ресурса радиоэлектронных и микропроцессорных устройств блока атомной станции, в том числе при продлении проектного срока эксплуатации (службы), эксплуатации при подготовке к выводу из эксплуатации блока атомной станции.

NormaCS

Администратор,
3 июня 2020


По теме этого документа

Что такое микропроцессор и как он работает?

Что такое микропроцессор и что нужно знать

В наши дни почти каждый использует компьютер, будь то дома или на работе. На самом деле, редко можно встретить кого-то, у кого нет доступа к компьютеру. Мы очень зависим от компьютеров, особенно в деловом мире. Однако мало кто действительно понимает, как работают компьютеры. Как компьютер может выполнять введенные вами команды? Ответ на этот вопрос дает микропроцессор компьютера.Конечно, знание этого не дает большого объяснения. Мы расскажем вам, что такое микропроцессор, как он работает, и многое другое.

Что такое микропроцессор?

Микропроцессор — это центральный блок компьютерной системы, который выполняет арифметические и логические операции, которые обычно включают в себя сложение, вычитание, перенос чисел из одной области в другую и сравнение двух чисел. Его часто называют просто процессором, центральным процессором или логической микросхемой.По сути, это двигатель или мозг компьютера, который приходит в движение при включении компьютера. Это программируемое многоцелевое устройство, которое объединяет функции ЦП (центрального процессора) на одной ИС (интегральной схеме).

Как работает микропроцессор?

Микропроцессор принимает двоичные данные в качестве входных, обрабатывает эти данные, а затем обеспечивает вывод на основе инструкций, хранящихся в памяти. Данные обрабатываются с помощью ALU микропроцессора (арифметико-логического устройства), блока управления и массива регистров.Массив регистров обрабатывает данные через ряд регистров, которые действуют как временные ячейки памяти быстрого доступа. Поток инструкций и данных через систему управляется блоком управления.

Преимущества микропроцессора

Но компьютерные системы — не единственные устройства, в которых используются микропроцессоры. В наши дни микропроцессоры используются во всем, от смартфонов до бытовой техники и автомобилей. Вот несколько причин, по которым микропроцессоры так широко используются:

  • Они не стоят много. — Благодаря использованию в них технологии IC, производство микропроцессоров не требует больших затрат.Это означает, что использование микропроцессоров может значительно снизить стоимость системы, в которой они используются.
  • Они быстрые — Технология, используемая для производства современных микропроцессоров, позволила им работать на невероятно высоких скоростях — современные микропроцессоры могут выполнять миллионы инструкций в секунду.
  • Они потребляют мало энергии — Потребляемая мощность намного ниже, чем у других типов процессоров, поскольку микропроцессоры производятся с использованием технологии металлооксидных полупроводников.Это делает устройства, оснащенные микропроцессорами, намного более энергоэффективными.
  • Они портативны. — Из-за того, что микропроцессоры малы и не потребляют много энергии, устройства, использующие микропроцессоры, могут быть портативными (например, смартфоны).
  • Они надежны. — Поскольку в производстве микропроцессоров используются полупроводниковые технологии, частота их отказов чрезвычайно мала.
  • Они универсальны. — Один и тот же микропроцессорный чип может использоваться для множества приложений, если изменено программирование, что делает его невероятно универсальным.

Используемые общеупотребительные термины

Когда речь заходит о микропроцессорах, их функциях и многом другом, вы, вероятно, встретите ряд терминов, с которыми вы, возможно, не знакомы. Ниже приведены некоторые общие термины, относящиеся к микропроцессорам:

Длина слова

Длина слова относится к количеству битов на внутренней шине данных процессора — или количеству битов, которые процессор может обработать в любой момент времени. Например, 8-битный процессор будет иметь 8-битные регистры, 8-битную шину данных и будет выполнять 8-битную обработку за раз.

Набор команд

Набор команд — это серия команд, понятных микропроцессору. По сути, это интерфейс между оборудованием и программным обеспечением.

Кэш-память

Кэш-память используется для хранения данных или инструкций, на которые программное обеспечение или программа часто ссылаются во время работы. По сути, это помогает увеличить общую скорость операции, позволяя процессору получать доступ к данным быстрее, чем из обычной оперативной памяти.

Тактовая частота

Тактовая частота — это скорость, с которой микропроцессор может выполнять инструкции. Обычно он измеряется в герцах и выражается в таких измерениях, как МГц (мегагерцы) и ГГц (гигагерцы).

Автобус

Шина — это термин, используемый для описания набора проводников, которые передают данные или этот адрес или управляющую информацию различным элементам микропроцессора. Большинство микропроцессоров состоит из трех разных шин, включая шину данных, адресную шину и шину управления.

Категории микропроцессоров

Микропроцессоры

можно разделить на следующие категории :.

на основе длины слова

Микропроцессоры

могут быть основаны на количестве битов внутренней шины данных процессора или количестве битов, которые он может обрабатывать за один раз (что известно как длина слова). По длине слова микропроцессор можно разделить на 8-битные, 16-битные, 32-битные и 64-битные.

Компьютер с сокращенным набором команд (RISC)

Микропроцессоры

RISC используются более широко, чем микропроцессоры с более конкретным набором инструкций.Выполнение инструкций в процессоре требует специальной схемы для загрузки и обработки данных. Поскольку микропроцессоры RISC имеют меньше инструкций, они имеют более простые схемы, что означает, что они работают быстрее. Кроме того, микропроцессоры RISC имеют больше регистров, используют больше ОЗУ и используют фиксированное количество тактов для выполнения одной инструкции.

Компьютер с комплексной инструкцией

Микропроцессоры

CISC — это противоположность микропроцессорам RISC. Их цель — уменьшить количество инструкций для каждой программы.Количество циклов на инструкцию игнорируется. Поскольку сложные инструкции вводятся непосредственно в оборудование, микропроцессоры CISC более сложны и медленнее. Микропроцессоры CISC используют мало оперативной памяти, имеют больше транзисторов, меньше регистров, имеют множество тактов для каждой инструкции и имеют множество режимов адресации.

Процессоры специального назначения

Некоторые микропроцессоры созданы для выполнения определенных функций. Например, сопроцессоры используются в сочетании с основным процессором, а транспьютер — это транзисторный компьютер: микропроцессор, который имеет свою собственную локальную память.

Микропроцессор стал поворотным моментом для современных вычислений

процессоров раньше были огромными. Только в 1960-х разработчики пытались интегрировать функции ЦП в микропроцессорные устройства. Именно успешная разработка микропроцессора привела к созданию домашнего компьютера. Микропроцессоры общего назначения — это то, что позволяет использовать наши компьютеры для редактирования текста, отображения мультимедиа, вычислений и связи через Интернет. Благодаря тому, насколько они быстрые, компактные и энергоэффективные, они стали неотъемлемой частью развития повседневных технологий, включая бытовую технику, смартфоны и многое другое.Поскольку микропроцессор в корне изменил мир, стоит разобраться, что это такое и как работает!

Насколько вы уверены в том, что ваш бизнес работает с использованием самых современных технологий? Пройдите нашу викторину сегодня!

Что такое микропроцессор: блок-схема, эволюция, работа, особенности

Центральный процессор (ЦП) компьютера, построенный на единой интегральной схеме (ИС) , называется микропроцессором .

Цифровой компьютер с одним микропроцессором, который действует как центральный процессор, называется микрокомпьютером.

Это программируемое, многоцелевое электронное устройство с синхронизацией и регистрами, которое считывает двоичные инструкции с запоминающего устройства, называемого памятью, принимает двоичные данные в качестве входных и обрабатывает данные в соответствии с этими инструкциями и предоставляет результаты в качестве выходных.

Микропроцессор содержит миллионы крошечных компонентов, таких как транзисторы, регистры и диоды, которые работают вместе.

Блок-схема микрокомпьютера

Микропроцессор состоит из АЛУ, блока управления и массива регистров. Где ALU выполняет арифметические и логические операции с данными, полученными от устройства ввода или памяти. Блок управления контролирует инструкции и поток данных внутри компьютера. И массив регистров состоит из регистров, обозначенных буквами, такими как B, C, D, E, H, L и аккумулятор.


Развитие микропроцессоров

Мы можем классифицировать микропроцессоры по поколениям или по размеру микропроцессора:

Первое поколение (4-битные микропроцессоры)

Микропроцессоры первого поколения были представлены в 1971-1972 годах корпорацией Intel.Он был назван Intel 4004 , так как это был 4-битный процессор.

Это был процессор на одном кристалле. Он мог выполнять простые арифметические и логические операции, такие как сложение, вычитание, логическое ИЛИ и логическое И.

У меня был блок управления, способный выполнять функции управления, такие как выборка инструкции из запоминающего устройства, ее декодирование и последующая генерация управляющих импульсов для ее выполнения.

Второе поколение (8-разрядный микропроцессор)

Микропроцессоры второго поколения были снова представлены Intel в 1973 году.Это был первый 8-битный микропроцессор, который мог выполнять арифметические и логические операции с 8-битными словами. Это был Intel 8008, а другой улучшенной версией был Intel 8088.

Третье поколение (16-разрядный микропроцессор)

Микропроцессоры третьего поколения, представленные в 1978 году, были представлены Intel 8086, Zilog Z800 и 80286 , которые были 16-разрядными процессорами с производительностью, подобной миникомпьютерам.

Четвертое поколение (32-разрядные микропроцессоры)

Несколько разных компаний представили 32-битные микропроцессоры, но самой популярной из них является Intel Intel 80386 .

Пятое поколение (64-разрядные микропроцессоры)

С 1995 года по настоящее время мы в пятом поколении. После 80856 Intel представила новый процессор, а именно процессор Pentium, за которым последовал Pentium Pro CPU , который позволяет нескольким процессорам в одной системе обеспечивать многопроцессорность.

Другими улучшенными 64-битными процессорами являются Celeron, Dual, Quad, Octa Core процессоры .

Таблица: Важные микропроцессоры Intel

Микропроцессор Год изобретения Длина слова Емкость адресации памяти Штифты Часы Замечания
4004 1971 4-бит 1 КБ 16 750 кГц Первый микропроцессор
8085 1976 8-бит 64 КБ 40 3-6 МГц Популярный 8-битный микропроцессор
8086 1978 16 бит 1 МБ 40 5-8 МГц Широко используется в PC / XT
80286 1982 16 бит 16 МБ реального, 4 ГБ виртуального 68 6-12.5 МГц Широко используется в PC / AT
80386 1985 32-бит 4 ГБ реального, 64 ТБ виртуального 132 14X14 PGA 20-33 МГц Содержит MMU на микросхеме
80486 1989 32-бит 4 ГБ реального, 64 ТБ виртуального 168 17X17 PGA 25-100 МГц Содержит MMU, кэш и FPU, 1,2 миллиона транзисторов
Pentium 1993 32-бит Реальный, 4 ГБ, 32-битный адрес, 64-битная шина данных 237 PGA 60-200 Содержит 2 ALU, 2 кэша, FPU, 3.3 миллиона транзисторов, 3,3 В, 7,5 миллиона транзисторов
Pentium Pro 1995 32-бит Реальная 36-битная адресная шина 64 ГБ 387 PGA 150-200 МГц Это процессор потока данных. Он также содержит кэш второго уровня, 3,3 В
Pentium II 1997 32-бит 233-400 МГц Все функции Pentium pro plus MMX, 3.3 В, 7,5 млн транзисторов
Pentium III 1999 32-бит 64 ГБ 370 PGA 600–1,3 МГц Улучшенная версия Pentium II; 70 новых инструкций SIMD
Pentium 4 2000 32-бит 64 ГБ 423 PGA 600–1,3 ГГц Улучшенная версия Pentium III
Итан 2001 64-разрядная 64 адресных строки 423 PGA 733 МГц-1.3 ГГц 64-битный процессор EPIC

Где,

  • PGA — сетка контактов
  • MMX — Расширения MultiMedia
  • EPIC — Вычисление с явно параллельным обучением
  • SIMD — одна инструкция, несколько данных
  • ALU — Арифметико-логический блок
  • MMU — Блок управления памятью
  • FPU — Устройство с плавающей запятой

Основные термины, используемые в микропроцессоре

Вот список некоторых основных терминов, используемых в микропроцессоре:

Набор команд — Группа команд, которую может понять микропроцессор, называется набором команд.Это интерфейс между аппаратным и программным обеспечением.

Шина — Набор проводников, предназначенных для передачи данных, адреса или управляющей информации различным элементам микропроцессора. Микропроцессор будет иметь три типа шин: шину данных, адресную шину и шину управления.

IPC (Instructions Per Cycle) — Это показатель того, сколько инструкций CPU способен выполнить за один такт.

Тактовая частота — это количество операций в секунду, которые может выполнять процессор.Он может быть выражен в мегагерцах (МГц) или гигагерцах (ГГц). Это также называется тактовой частотой.

Пропускная способность — Число битов, обрабатываемых в одной инструкции, называется пропускной способностью.

Длина слова — Количество бит, которое процессор может обрабатывать за один раз, называется длиной слова процессора. 8-битный микропроцессор может обрабатывать 8-битные данные за раз. Диапазон длины слова составляет от 4 до 64 бит в зависимости от типа микрокомпьютера.

Типы данных — Микропроцессор поддерживает несколько форматов данных, таких как двоичные, ASCII, числа со знаком и без знака.


Работа микропроцессора

Микропроцессор следует последовательности для выполнения инструкции: выборка, декодирование, а затем выполнение.

Изначально инструкции сохраняются в памяти компьютера в последовательном порядке. Микропроцессор извлекает эти инструкции из сохраненной области (памяти), затем декодирует их и выполняет эти инструкции до тех пор, пока не будет выполнена инструкция STOP.Затем он отправляет результат в двоичной форме в выходной порт. Между этими процессами регистр хранит временные данные, а ALU (арифметический и логический блок) выполняет вычислительные функции.


Характеристики микропроцессора

  • Низкая стоимость — Благодаря технологии интегральных схем микропроцессоры доступны по очень низкой цене. Это снизит стоимость компьютерной системы.
  • High Speed ​​ — Благодаря задействованной технологии микропроцессор может работать на очень высокой скорости.Он может выполнять миллионы инструкций в секунду.
  • Малый размер — Микропроцессор занимает очень мало места благодаря очень крупномасштабной и сверхбольшой технологии интеграции. Из-за этого размер компьютерной системы уменьшается.
  • Универсальность — Один и тот же чип может использоваться для нескольких приложений, поэтому микропроцессоры универсальны.
  • Низкое энергопотребление — В микропроцессорах используются металлооксидные полупроводники, которые потребляют меньше энергии.
  • Меньше тепловыделения — В микропроцессорах используется полупроводниковая технология, которая не выделяет много тепла по сравнению с устройствами на электронных лампах.
  • Надежность — Поскольку микропроцессоры используют полупроводниковую технологию, частота отказов очень низкая. Следовательно, это очень надежно.
  • Portable — Благодаря небольшим размерам и низкому энергопотреблению микропроцессоры портативны.

Микропроцессоры | Принципы цифровых вычислений

Пионеры информатики, такие как Алан Тьюринг и Джон фон Нейман, постулировали, что для того, чтобы вычислительное устройство было действительно полезным, оно не только должно быть способно генерировать определенные выходные данные, продиктованные запрограммированными инструкциями, но и должно уметь писать данные в память и иметь возможность действовать с этими данными позже.

И этапы программы, и обработанные данные должны были находиться в общем «пуле» памяти, таким образом уступая место метке компьютера с хранимой программой . Теоретическая машина Тьюринга использовала ленту с последовательным доступом, которая будет хранить данные для считывания схемой управления, схемы управления перезаписывают данные на ленту и / или перемещают ленту в новое положение, чтобы прочитать больше данных.

Современные компьютеры используют устройства памяти с произвольным доступом вместо лент с последовательным доступом, чтобы выполнять по сути то же самое, но с большей функциональностью.

Полезной иллюстрацией является ранняя технология автоматического управления станками. Называемые разомкнутым контуром , или иногда просто NC (числовое управление), эти системы управления будут управлять движением станка, такого как токарный станок или фрезерный станок, следуя инструкциям, запрограммированным как отверстия в бумажной ленте.

Лента будет проходить в одном направлении через механизм «чтения», и машина будет слепо следовать инструкциям на ленте, не обращая внимания на какие-либо другие условия.Хотя эти устройства устраняли необходимость в том, чтобы оператор-человек направлял каждое движение станка, их полезность была ограничена.

Поскольку машина не видела реального мира, только следуя инструкциям, записанным на ленте, она не могла компенсировать изменяющиеся условия, такие как расширение металла или износ механизмов.

Кроме того, программист на магнитной ленте должен был четко знать последовательность предыдущих инструкций в программе станка, чтобы избежать неприятных обстоятельств (таких как указание станку переместить сверло в сторону, пока оно все еще вставлено в отверстие в работе) , поскольку у устройства не было памяти, кроме самой ленты, которая была доступна только для чтения.

Модернизация с простого считывателя магнитной ленты до системы управления с конечным числом состояний дала устройству своего рода память, которую можно было использовать для отслеживания того, что оно уже было сделано (посредством обратной связи некоторых битов данных с битами адреса), поэтому по крайней мере, программист мог решить, чтобы схема запоминала «состояния», в которых может находиться станок (например, «СОЖ включен» или положение инструмента). Однако все еще есть возможности для улучшения.

Окончательный подход состоит в том, чтобы программа давала инструкции, которые включали бы запись новых данных в память чтения / записи (RAM), которые программа могла бы легко вызвать и обработать.Таким образом, система управления может записывать то, что она сделала, и любые обнаруживаемые сенсором изменения процесса, почти так же, как человек-машинист может записывать заметки или измерения в блокноте для использования в будущем в своей работе. Это то, что называется ЧПУ или с числовым программным управлением с замкнутым контуром .

Инженеры и ученые-информатики с нетерпением ожидали возможности создания цифровых устройств, которые могли бы изменять их собственное программирование, во многом так же, как человеческий мозг адаптирует силу межнейронных связей в зависимости от окружающей среды (вот почему сохранение памяти улучшается при повторных исследованиях). , и поведение изменяется с помощью последовательной обратной связи).

Это было бы целесообразно, только если бы компьютерная программа хранилась в том же «пуле» записываемой памяти, что и данные. Интересно отметить, что понятие самомодифицирующейся программы по-прежнему считается передовым в компьютерных науках.

Большая часть компьютерного программирования полагается на довольно фиксированные последовательности инструкций, при этом отдельное поле данных является единственной изменяемой информацией.

Чтобы облегчить подход с использованием хранимых программ, нам требуется устройство, которое намного сложнее, чем простой конечный автомат, хотя применимы многие из тех же принципов.Во-первых, нам нужна память для чтения / записи, к которой можно будет легко получить доступ: это достаточно просто сделать.

Чипы статической или динамической RAM хорошо справляются со своей задачей и стоят недорого. Во-вторых, нам нужна какая-то логика для обработки данных, хранящихся в памяти. Поскольку стандартные и логические арифметические функции очень полезны, мы можем использовать арифметико-логическое устройство (ALU), такое как пример ПЗУ таблицы поиска, рассмотренный ранее.

Наконец, нам нужно устройство, которое контролирует, как и где данные передаются между памятью, ALU и внешним миром.Этот так называемый блок управления — самая загадочная часть головоломки, состоящая из буферов с тремя состояниями (для направления данных на шины и от них) и логики декодирования, которая интерпретирует определенные двоичные коды как инструкции для выполнения.

Примеры инструкций могут выглядеть примерно так: «сложить число, хранящееся по адресу памяти 0010, с числом, хранящимся по адресу памяти 1101», или «определить четность данных в адресе памяти 0111». Выбор того, какие двоичные коды представляют, какие инструкции для блока управления декодировать, в значительной степени произвольный, так же как выбор двоичных кодов для представления букв алфавита в стандарте ASCII был в значительной степени произвольным.

ASCII, однако, в настоящее время является международно признанным стандартом, тогда как коды команд блока управления почти всегда зависят от производителя.

Объединение этих компонентов (памяти чтения / записи, ALU и блока управления) приводит к цифровому устройству, которое обычно называется процессором . Если используется минимальный объем памяти и все необходимые компоненты содержатся в одной интегральной схеме, он называется микропроцессором . В сочетании с необходимой схемой поддержки управления шиной он известен как центральный процессор , или ЦП.

Работа ЦП

суммируется в так называемом цикле выборки / выполнения . Выборка означает чтение инструкции из памяти для декодирования блоком управления. Небольшой двоичный счетчик в ЦП (известный как счетчик программ или указатель команд ) хранит значение адреса, по которому следующая команда сохраняется в основной памяти.

Управляющий модуль отправляет это значение двоичного адреса в адресные строки основной памяти, и выходные данные памяти считываются управляющим модулем для отправки в другой регистр хранения.Если выбранная инструкция требует чтения дополнительных данных из памяти (например, при сложении двух чисел мы должны прочитать оба числа, которые должны быть добавлены из основной памяти или из какого-либо другого источника), блок управления соответствующим образом адресует местоположение запрашиваемые данные и направляет вывод данных в регистры ALU.

Затем управляющий модуль выполнит команду, сигнализируя ALU о выполнении того, что было запрошено с двумя числами, и направит результат в другой регистр, называемый сумматором .Теперь инструкция была «выбрана» и «выполнена», поэтому блок управления теперь увеличивает счетчик программы для перехода к следующей инструкции, и цикл повторяется.

 Микропроцессор (CPU)

--------------------------------------
| ** Счетчик программ ** |
| (увеличивает значение адреса, отправленное в |
| микросхемы внешней памяти для выборки | ==========> Адресная шина
| следующая инструкция) | (в оперативную память)
--------------------------------------
| ** Блок управления ** | <=========> Шина управления
| (декодирует инструкции, прочитанные из | (для всех устройств, использующих
| программа в памяти, разрешает поток | адресные и / или информационные шины;
| данных в и из ALU, внутренние | арбитражное решение для всех автобусных коммуникаций
| регистры и внешние устройства) | катионы)
--------------------------------------
| ** Арифметико-логический блок (ALU) ** |
| (выполняет все математические |
| вычисления и логические |
| функции) |
--------------------------------------
| ** Регистры ** |
| (небольшая память чтения / записи для | <=========> шины данных
| коды инструкций, | (из оперативной памяти и др.
| коды ошибок, данные ALU и т. д .; | внешние устройства)
| включает «аккумулятор») |
--------------------------------------
 

Как можно догадаться, выполнение даже простых инструкций — утомительный процесс.Блоку управления необходимо выполнить несколько шагов для выполнения простейших математических процедур.

Это особенно верно для арифметических процедур, таких как экспоненты, которые включают повторное выполнение («итераций») более простых функций. Только представьте себе, какое количество шагов необходимо внутри ЦП, чтобы обновить биты информации для графического дисплея в игре-симуляторе полета!

Единственное, что делает такой утомительный процесс практичным, — это то, что микропроцессорные схемы могут повторять цикл выборки / выполнения с большой скоростью.

В некоторых конструкциях микропроцессоров есть минимальные программы, хранящиеся в специальной памяти ПЗУ, внутренней для устройства (называемой микрокодом , ), которые обрабатывают все подэтапы, необходимые для выполнения более сложных математических операций. Таким образом, для выполнения задачи из оперативной памяти программы нужно считывать только одну инструкцию, и программисту не нужно пытаться указывать микропроцессору, как выполнять каждый минутный шаг. По сути, это процессор внутри процессора; программа, работающая внутри программы.

Интернет-магазин микропроцессоров

| Future Electronics

Дополнительная информация о микропроцессорах

Что такое микропроцессор?

Микропроцессор объединяет функции ЦП на одной интегральной схеме или нескольких интегральных схемах. Это компьютерный процессор на микрочипе и многоцелевое программируемое устройство, которое использует цифровые данные в качестве входных данных и предоставляет результаты в качестве выходных данных после обработки входных данных в соответствии с инструкциями, хранящимися в его памяти.Микропроцессоры используют последовательную цифровую логику, поскольку они имеют внутреннюю память и работают с числами и символами, представленными в двоичной системе счисления. Они предназначены для выполнения арифметических и логических операций с использованием данных на кристалле. Микропроцессоры общего назначения в ПК используются для отображения мультимедиа, вычислений, редактирования текста и связи. Некоторые микропроцессоры являются частью встроенных систем. Эти встроенные микропроцессоры обеспечивают цифровое управление несколькими объектами, включая бытовую технику, автомобили, мобильные телефоны и управление производственными процессами.

Типы микропроцессоров

Существует несколько различных типов микропроцессоров, подходящих для программирования в Future Electronics. У нас есть многие из наиболее распространенных типов, классифицированных по нескольким параметрам, включая тактовую частоту, ширину шины данных, MMAC / MIPS / FLOPS, размер флэш-памяти, размер ОЗУ, размер ПЗУ, напряжение ввода-вывода, размер кэш-памяти и тип упаковки. Наши параметрические фильтры позволят вам уточнить результаты поиска в соответствии с необходимыми спецификациями.

Микропроцессоры от Future Electronics

Future Electronics предлагает широкий спектр программируемых микропроцессоров от нескольких производителей.Как только вы решите, нужны ли вам цифровые сигнальные процессоры, встроенные процессоры или сетевые процессоры, вы сможете выбирать из их технических характеристик, а результаты поиска будут сужены в соответствии с потребностями вашего конкретного микропроцессорного приложения.

Мы работаем с несколькими производителями, среди которых Cognivue Corporation, Zilog, STMicroelectronics или XMOS Limited. Вы можете легко уточнить результаты поиска микропроцессоров, щелкнув предпочитаемую марку микропроцессоров из списка производителей ниже.

Приложения для микропроцессоров:

В некоторых изделиях используются микропроцессоры. К ним относятся DVD-плееры, сотовые телефоны, бытовая техника, автомобильное оборудование, игрушки, выключатели и диммеры света, электрические выключатели, дымовые извещатели, аккумуляторные блоки, ключи от машины, электроинструмент и испытательные инструменты. Стандарты контроля загрязнения требуют, чтобы производители автомобилей использовали микропроцессорные системы управления двигателем для оптимального контроля выбросов в различных условиях эксплуатации.

Выбор подходящего микропроцессора:

С помощью параметрического поиска FutureElectronics.com при поиске подходящих микропроцессоров вы можете фильтровать результаты по категориям. У нас есть следующие категории микропроцессоров:

  • Цифровые сигнальные процессоры
  • Встроенные процессоры
  • Сетевые процессоры

Выбрав категорию микропроцессоров, вы можете сузить их по различным атрибутам: по тактовой частоте, ширине шины данных, MMAC / MIPS / FLOPS, размер флэш-памяти, размер ОЗУ и напряжение ввода-вывода, и это лишь некоторые из них.С помощью этих фильтров вы сможете найти подходящий цифровой сигнал, встроенный или сетевой процессор.

Микропроцессоры в готовой к производству упаковке или в количестве для НИОКР

Если количество микропроцессоров, которое вам требуется, меньше, чем полная катушка, мы предлагаем нашим клиентам несколько наших программируемых микропроцессоров в лотке, пробирке или отдельных количествах, которые помогут вам избежать ненужный излишек.

Future Electronics также предлагает своим клиентам уникальную программу складских запасов, предназначенную для устранения потенциальных проблем, которые могут возникнуть из-за непредсказуемых поставок продуктов, которые могут содержать необработанные металлы, и продуктов с нестабильным или длительным сроком поставки.Поговорите с ближайшим отделением Future Electronics и узнайте больше о том, как вы и ваша компания можете избежать возможного дефицита.

Введение в микропроцессор — GeeksforGeeks

Введение в микропроцессор

Микропроцессор — важная часть компьютерной архитектуры, без которой вы не сможете ничего выполнять на своем компьютере. Это программируемое устройство, которое принимает входные данные, выполняет над ними некоторые арифметические и логические операции и производит желаемый результат.Проще говоря, микропроцессор — это цифровое устройство на микросхеме, которое может извлекать инструкции из памяти, декодировать и выполнять их и выдавать результаты.

Основы микропроцессора —
Микропроцессор принимает набор инструкций на машинном языке и выполняет их, сообщая процессору, что он должен делать. При выполнении инструкции микропроцессор выполняет три основных действия:

  1. Он выполняет некоторые основные операции, такие как сложение, вычитание, умножение, деление и некоторые логические операции, используя свой арифметико-логический блок (ALU).Новые микропроцессоры также выполняют операции с числами с плавающей запятой.
  2. Данные в микропроцессоре могут перемещаться из одного места в другое.
  3. Он имеет регистр программного счетчика (ПК), в котором хранится адрес следующей инструкции на основе значения ПК. Микропроцессор переходит из одного места в другое и принимает решение.

Типичная структура микропроцессора выглядит так.

Тактовая частота разных микропроцессоров:

  • 16-битный микропроцессор —
     8086: 4.7 МГц, 8 МГц, 10 МГц
    
    8088: более 5 МГц
    
    80186/80188: 6 МГц
    
    80286: 8 МГц 
  • 32-разрядный микропроцессор —
     INTEL 80386: от 16 МГц до 33 МГц
    
    INTEL 80486: от 16 до 100 МГц
    
    PENTIUM: 66 МГц 
  • 64-разрядный микропроцессор —
     INTEL CORE-2: от 1,2 ГГц до 3 ГГц
    
    INTEL i7: от 66 ГГц до 3,33 ГГц
    
    INTEL i5: от 2,4 до 3,6 ГГц
    
    INTEL i3: от 2,93 ГГц до 3,33 ГГц 

В настоящее время у нас нет 128-битного микропроцессора, одной из причин этого является то, что мы еще далеки от исчерпания самого 64-битного адресного пространства, мы его используем постоянная скорость примерно 2 бита каждые 3 года.В настоящее время мы использовали только 48 бит из 64 бит, поэтому зачем нам 128-битное адресное пространство. Также 128-битный микропроцессор будет намного медленнее, чем 64-битный микропроцессор.

Типы процессоров:

  • Компьютер со сложным набором инструкций (CISC) —
    CISC или компьютер со сложным набором инструкций — это компьютерная архитектура, в которой инструкции таковы, что одна инструкция может выполнять несколько операций низкого уровня, таких как загрузка из памяти , сохранение в памяти или арифметическая операция и т. д.Он имеет несколько узлов адресации в пределах одной инструкции. CISC использует очень мало регистров.

    Пример:

     1. Intel 386
    2. Intel 486
    3. Pentium
    4. Pentium Pro
    5. Pentium II
    6. Pentium III
    7. Motorola 68000
    8. Motorola 68020
    9. Motorola 68040 и т. Д. 
  • Компьютер с сокращенным набором команд (RISC) —
    RISC или Компьютер с сокращенным набором команд — это компьютерная архитектура, в которой инструкции просты и предназначены для быстрого выполнения.Команды выполняются за один такт. Это связано с оптимизацией инструкций и конвейерной обработкой (метод, позволяющий одновременно выполнять части или этапы инструкций для более эффективной обработки инструкций). RISC использует несколько регистров, чтобы избежать большого взаимодействия с памятью. Имеет несколько узлов адресации.

    Пример:

     1. IBM RS6000
    2. MC88100
    3. DEC Alpha 21064
    4. DEC Alpha 21164
    5. DEC Alpha 21264 
  • Явно параллельные вычисления с инструкциями (EPIC) —
    EPIC или явно параллельные вычисления с инструкциями позволяют компьютеру выполнять инструкции параллельно с использованием компиляторов.Он позволяет выполнять сложные инструкции без использования более высоких тактовых частот. EPIC кодирует свои инструкции в 128-битные пакеты. Каждый пакет содержит три инструкции, каждая из которых закодирована в 41 бит, и 5-битное поле шаблона (содержит информацию о типах инструкций в связке и о том, какие инструкции могут выполняться параллельно).

    Пример:

     1. IA-64 (Intel Architecture-64) 

Вниманию читателя! Не прекращайте учиться сейчас. Ознакомьтесь со всеми важными концепциями теории CS для собеседований SDE с помощью курса CS Theory Course по доступной для студентов цене и подготовьтесь к работе в отрасли.

Что такое микропроцессор? Как это работает ?

Микропроцессор — это интегральная схема (ИС), которая объединяет основные функции центрального процессора (ЦП) компьютера. Это программируемый многоцелевой кремниевый чип, управляемый часами, основанный на регистрах, принимает двоичные данные в качестве входных и обеспечивает вывод после их обработки в соответствии с инструкциями, хранящимися в памяти.

Блок-схема компьютера

Спасибо «B B DWIVEDI» за этот вопрос в комментарии.Поэтому я подумал добавить его сюда, чтобы он был полезен всем, кто читает эту статью.
Микропроцессор похож на наш человеческий мозг, его можно научить делать что угодно. Его можно запрограммировать на выполнение всего, что мы захотим, в зависимости от набора инструкций и возможностей. Иногда решения очень сложные, схемы также становятся очень сложными, если мы пытаемся решить их без программирования.
Вот моя аналогия. Представьте, что вы хотите построить большое здание. Использование КИРПИЧА сделает процесс строительства простым и экономичным.И это также даст вам свободу сделать здание по форме и размеру, которые вам нравятся. Набор команд микропроцессора — это кирпичики, которые вы можете использовать для решения вашей проблемы. Используя эти инструкции, вы можете легко решить сложную программу.

Процессор — это мозг компьютера, который в основном состоит из арифметико-логического блока (ALU), блока управления и массива регистров. Как видно из названия, ALU выполняет все арифметические и логические операции с данными, полученными от устройств ввода или памяти.Массив регистров состоит из ряда регистров, таких как аккумулятор (A), B, C, D и т. Д., Которые действуют как временные ячейки памяти быстрого доступа для обработки данных. Как видно из названия, блок управления управляет потоком инструкций и данных в системе.

Таким образом, микропроцессор принимает ввод от устройств ввода, обрабатывает его в соответствии с инструкциями, данными в памяти, и производит вывод.

  • Низкая стоимость
    Микропроцессоры доступны по низкой цене благодаря технологии интегральных схем.Что снизит стоимость компьютерной системы.
  • High Speed ​​
    Микропроцессорные микросхемы могут работать с очень высокой скоростью благодаря используемой технологии. Он способен выполнять миллионы инструкций в секунду.
  • Малый размер
    Благодаря очень крупномасштабной и сверхбольшой технологии интеграции микропроцессор занимает очень мало места. Это уменьшит размер всей компьютерной системы.
  • Универсальность
    Микропроцессоры очень универсальны, один и тот же чип можно использовать для ряда приложений, просто изменив программу (инструкции, хранящиеся в памяти).
  • Низкое энергопотребление
    Микропроцессоры обычно производятся с использованием металлооксидно-полупроводниковой технологии, в которой полевые МОП-транзисторы (металлооксидные полупроводниковые полевые транзисторы) работают в режимах насыщения и отсечки. Таким образом, энергопотребление очень низкое по сравнению с другими.
  • Меньше тепловыделения
    По сравнению с устройствами на электронных лампах, полупроводниковые устройства не выделяют столько тепла.
  • Надежный
    Микропроцессоры очень надежны, частота отказов очень низкая благодаря использованию полупроводниковой технологии.
  • Портативный
    Устройства или компьютерные системы на базе микропроцессоров можно сделать портативными благодаря небольшим размерам и низкому энергопотреблению.

Вот несколько общих терминов, которые мы будем использовать в области микропроцессоров.

Автобус

Шина — это набор проводников, предназначенных для передачи данных, адреса или управляющей информации различным элементам микропроцессора. Обычно микропроцессор имеет 3 типа шин: шину данных, шину управления и шину адреса.8-битный процессор будет использовать 8-битную шину.

Набор команд

Набор команд — это группа команд, которую может понять микропроцессор. Итак, набор инструкций — это интерфейс между оборудованием и программным обеспечением (программой). Инструкция дает команду процессору переключить соответствующие транзисторы для выполнения некоторой обработки данных. Например, ДОБАВИТЬ A, B; используется для сложения двух чисел, хранящихся в регистрах A и B.

Длина слова

Word Length — это количество бит на внутренней шине данных процессора или количество бит, которое процессор может обработать за раз.Например, 8-битный процессор будет иметь 8-битную шину данных, 8-битные регистры и будет выполнять 8-битную обработку одновременно. Для выполнения операций с более высокими битами (32-битные, 16-битные) он разделит их на серию 8-битных операций.

Кэш-память

Кэш-память — это оперативная память, встроенная в процессор. Таким образом, процессор может получить доступ к данным в кэш-памяти быстрее, чем из обычной оперативной памяти. Он также известен как память процессора. Кэш-память используется для хранения данных или инструкций, на которые часто ссылается программное обеспечение или программа во время операции.Это увеличит общую скорость операции.

Тактовая частота

Микропроцессоры

используют тактовый сигнал для управления скоростью выполнения инструкций, синхронизации других внутренних компонентов и управления передачей данных между ними. Таким образом, тактовая частота относится к скорости, с которой микропроцессор выполняет инструкции. Обычно он измеряется в герцах и выражается в мегагерцах (МГц), гигагерцах (ГГц) и т. Д.

на основе длины слова

Надеюсь, вы читали о длине слова выше.Таким образом, в зависимости от длины слова процессора у нас могут быть 8-битные, 16-битные, 32-битные и 64-битные процессоры.

RISC — Компьютер с сокращенным набором команд

RISC — это тип микропроцессорной архитектуры, в которой используется небольшой, универсальный и высоко оптимизированный набор инструкций, а не более специализированный набор инструкций, который можно найти в других. RISC предлагает более высокую производительность по сравнению с противоположной архитектурой CISC (см. Ниже). В процессоре выполнение каждой инструкции требует специальной схемы для загрузки и обработки данных.Таким образом, за счет сокращения инструкций процессор будет использовать простые схемы и работать быстрее.

  • Простой набор команд
  • Большая программа
  • Состоит из большого количества регистров
  • Простая схема процессора (малое количество транзисторов)
  • Больше использования ОЗУ
  • Инструкции фиксированной длины
  • Простые режимы адресации
  • Обычно фиксированное количество тактов для выполнения одной инструкции

CISC — Компьютер с комплексной инструкцией

CISC — это микропроцессорная архитектура, противоположная RISC.Это сделано для уменьшения количества инструкций на программу, игнорируя количество циклов на инструкцию. Такие сложные инструкции напрямую превращаются в оборудование, что делает процессор сложным и медленным в работе.

Эта архитектура фактически предназначена для снижения стоимости памяти за счет уменьшения длины программы.

  • Комплексный набор команд
  • Меньшая программа
  • Меньшее количество регистров
  • Сложная схемотехника процессора (большее количество транзисторов)
  • Мало оперативной памяти
  • Инструкции переменной длины
  • Разнообразие режимов адресации
  • Переменное количество тактов для каждой инструкции

Процессоры специального назначения

Есть несколько процессоров, которые предназначены для выполнения определенных функций.

  • DSP — Цифровые сигнальные процессоры
  • Сопроцессоры — процессоры, используемые вместе с основным процессором (математический сопроцессор 8087, используемый с 8086)
  • Процессоры ввода / вывода
  • Транспьютер — Транзисторный компьютер: Микропроцессор с собственной локальной памятью
  • Intel 4004 — Первый микропроцессор
  • Intel 8085
  • Intel 8086
  • Intel Pentium 4
  • Intel Core i7
  • AMD Athlon

Микропроцессор | Энциклопедия.com

Микропроцессоры — это кремниевые микросхемы, которые содержат центральный процессор (ЦП) компьютера — устройство, которое выполняет команды, введенные в компьютер. Наряду с часами и основной памятью центральные процессоры являются одними из основных компонентов компьютера. Термины ЦП и микропроцессор часто используются как синонимы. По сути, микропроцессоры отвечают за манипулирование данными и выполнение числовых вычислений и логических сравнений. В основе микропроцессоров лежат крошечные электронные переключатели, называемые транзисторами, которые позволяют цифровым компьютерам обрабатывать информацию в виде электрических сигналов.Эти сигналы находятся в одном из двух состояний (включен или выключен) и представлены единицами и нулями соответственно. Языки программирования высокого уровня, такие как Java или C ++, используемые для написания популярных программ, в конечном итоге переводятся на машинный язык единиц и нулей, который понимают компьютеры.

Intel была первой компанией, выпустившей микропроцессоры для коммерческого использования. Названный 4004, он был выпущен в начале 1970-х и содержал чуть более 2000 транзисторов. К началу 2000-х годов микропроцессоры содержали более 5 миллионов транзисторов на одном кремниевом кристалле.Чем больше в чипе транзисторов, тем быстрее он может обрабатывать информацию. Тактовая частота микропроцессора определяет количество инструкций, которые он может выполнять в секунду. Это число выражается в мегагерцах (МГц) или гигагерцах (ГГц). В 2001 году скорость обработки некоторых микропроцессоров превышала 1,7 ГГц.

В 1965 году соучредитель Intel Гордон Э. Мур предсказал, что количество производителей транзисторов, которые могут поместиться на кремниевый чип, будет удваиваться каждые 18 месяцев. Поскольку его предсказание со временем подтвердилось, оно стало известно как закон Мура.Закон в конечном итоге истечет, когда производителям станет физически невозможно разместить больше транзисторов на одном кристалле. Ожидается, что это произойдет где-то в 2017 или 2020 годах, когда транзисторы будут размером с атом. В то время потребуется новая вычислительная архитектура. Одна из возможностей — квантовые вычисления, которые полагаются на атомные свойства вместо транзисторов для определения единиц и нулей, понятных компьютеру. Согласно InfoWorld, «квантовые компьютеры полагаются на свойства частицы, такие как направление ее вращения, для создания состояния.Например, когда вращение вверх, частица может быть прочитана как «единица», а когда ее вращение меньше, часть будет прочитана как «ноль».

В середине 2001 года Intel анонсировала экспериментальную технологию, которую она назвала «Беспроводной Интернет-на-чипе».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

2021 © Все права защищены. Карта сайта