Микропроцессоры

Процессор
Центральным устройством в компьютере является процессор. Он выполняет различные арифметические и логические операции, к которым сводится решение любой задачи обработки информации на компьютере. Процессор управляет работой всех устройств компьютера.
Процессор – устройство, обеспечивающее преобразование информации и управление другими устройствами компьютера.

Современный процессор представляет собой микросхему, или чип, выполненную на миниатюрной кремниевой пластине – кристалле. Поэтому его принято называть микропроцессором.

История развития процессоров
Первым общедоступным микропроцессором был 4-разрядный Intel 4004. Его представила 15 ноября 1971 года корпорация Intel. Он содержал 2300 транзисторов, работал на тактовой частоте 108 кГц.

Микропроцессор представляет собой интегральную микросхему, а точнее, сверхбольшую интегральную схему (СБИС). Слово “сверхбольшая” относится не к размерам интегральной схемы, а к количеству заключенных в ней электронных компонентов, размещенных на кремниевой пластине. Число компонентов достигает нескольких миллионов.

Арифметические операции
Арифметические операции – это базовые математические операции, такие как сложение, вычитание, умножение и деление.

Логические операции
Логические операции (логическое умножение, логическое сложение, отрицание) представляют собой некоторые специальные операции, которые чаще используются при проверке соотношений между различными величинами. Это необходимо для работы компьютера.

В состав процессора входят:
Арифметико – логическое устройство (АЛУ), выполняющее базовые арифметические и логические операции.
Устройство управления (УУ).
Элементы памяти.

Процессор должен обеспечить автоматическое исполнение программы. Хранящейся в памяти компьютера, для чего выполняет следующие действия:
Извлечь из памяти команду,
Расшифровать команду,
Выполнить команду.

Производительность
Важной характеристикой процессора является его производительность (количество элементарных операций, выполненных им за одну секунду). В свою очередь, производительность процессора зависит от тактовой частоты и разрядности.

Тактовая частота
Тактовая частота – это количество тактов в секунду. Такт – интервал времени между началами двух соседних тактовых импульсов. Единица измерения тактовой частоты – герц (Гц).
В течение одного такта может быть выполнена элементарная операция, например сложение двух чисел.
Современный персональный компьютер может выполнить миллионы и миллиарды таких элементарных операций в секунду.

Разрядность процессора
Разрядность процессора определяет размер минимальной порции информации, обрабатываемой процессором за один такт. Эта порция информации, часто называемая машинным словом, представлена последовательностью двоичных разрядов (бит).