- Stahuj zápisky z přednášek a ostatní studijní materiály
- Zapisuj si jen kvalitní vyučující (obsáhlá databáze referencí)
- Nastav si své předměty a buď stále v obraze
- Zapoj se svojí aktivitou do soutěže o ceny
- Založ si svůj profil, aby tě tví spolužáci mohli najít
- Najdi své přátele podle místa kde bydlíš nebo školy kterou studuješ
- Diskutuj ve skupinách o tématech, které tě zajímají
Studijní materiály
Hromadně přidat materiály
Mikroprocesor, kooprocesor
IVT - Informatika a výpočetní technika
Hodnocení materiálu:
Zjednodušená ukázka:
Stáhnout celý tento materiálMikroprocesor
Mikroprocesor je „mozkem“ počítače, který slouží k zpracování instrukcí od programů, kterými je řízen. Některé instrukce zpracovává sám, k provedení některých dalších instrukcí používá různé komponenty počítače (např. operační paměť, disky, sběrnice, displej nebo tiskárny). Základní vlastností mikroprocesoru je vytváření dat podle pokynů určitého programu. Jeho kvalita podstatně ovlivňuje rychlost a výkonnost počítače.
Jádrem každého mikroprocesoru je logický obvod, který dokáže zpracovat sadu jednoduchých mikroinstrukcí. Mikroinstrukce jsou jen jednoduché příkazy. Každý mikroprocesor je navíc vybaven instrukční sadou, která programátorům poskytuje přívětivější prostředky pro napsání složitějšího aplikačního programu. Převod instrukční sady na mikroinstrukce, které je mikroprocesor schopen řešit, obstarává program napsaný v mikroinstrukcích. Ten je další podstatnou částí mikroprocesoru.
Dnes se uplatňují dvě koncepce mikroprocesorů: RISC a CISC, které se liší ve velikosti instrukční sady. CISC, tedy Complete Instruction Set Computer je řešením, kdy je mikroprocesor vybaven co nejúplnější instrukční sadou, a mikroprocesor RISC, tzn. Reduced Instruction Set Computer, pak obsahuje jen základní instrukce, které jsou jednodušší a rychleji proveditelné. Procesory RISC jsou rychlejší, uplatnily se ale jen v mikroprocesoru PowerPC (u IBM, Applu, Motoroly) a u velkých nebo jednoúčelových počítačů. U osobních počítačů převládají mikroprocesory CISC (u Intelu, AMD, Cyrixu), které stále více začínají uplatňovat prvky procesorů RISC.
Každý mikroprocesor obsahuje registry. Ty fungují jako vnitřní paměti mikroprocesorů, do kterých se ukládají momentálně zpracovávaná data. Počet registrů a jejich přesné použití se u jednotlivých mikroprocesorů liší. K specifikaci adres v paměti, na kterých se nacházejí zpracovávaná data, se používají různé způsoby adresovacích mechanismů.
Instrukční sada mikroprocesoru musí obsahovat instrukce pro přesuny dat mezi pamětí a registry, aritmetické a logické funkce, instrukce pro řízení programu a několik systémových instrukcí. Součástí instrukční sady nových mikroprocesorů jsou i instrukce pro koordinaci ve víceprocesorovém prostředí a další příkazy pro multimediální programy (MMX, AMD-3DNow!, 3Dnow! Professional (u AMD Duronů), instrukce SSE (u Celeronů), SSE 2 (u Pentií IV)). Pro použití takových instrukcí ale musí být program navržen, jinak se jeho běh podstatně neurychlí.
Mikroprocesor vyhodnocuje během své činnosti celou řadu přerušení, tzn. signálů, které vysílají hardwarová zařízení nebo programy. Snad všechny moderní mikroprocesory mají vektorový systém přerušení. Vektory uložené v operační paměti, identifikované číslem přerušení, ukazují na adresu v paměti, kde je uložen obslužný program přerušení. Aby se po zpracování přerušení mohl procesor vrátit ke své původní činnosti, ukládá svůj momentální stav do speciálního registru - do zásobníku. Mikroprocesor také může přerušení dočasně zakázat.
Paměť spravuje mikroprocesor pomocí jednotek správy paměti, které v paměti překládají adresy tak, aby to bylo výhodné pro operační systém. Jednotky správy paměti zabezpečují také ochranu paměti, zabraňují programům v narušení běhu ostatních programů nebo operačního systému.
Mikroprocesory dále obsahují paměť cache, která je jakýmsi meziskladem dat mezi různě rychlými komponentami počítače. Účelem této paměti je vyrovnávání rychlostí v přenosu dat. Paměť L1 cache slouží k přechovávání dat ze sběrnice, na základní desce je pak instalovaná paměť cache L2, která optimalizuje přesuny dat mezi mikroprocesorem a operační pamětí.
Schopnost mikroprocesoru zpracovávat posloupnost instrukcí se nazývá architektura mikroprocesoru. Instrukce se zpracovávají buď sekvenčně, tj. jedna za druhou, nebo superskalárně, tzn. nezávisle na sobě. Dalším zrychlujícím prvkem mikroprocesoru je pipelining, kdy se instrukce zpracovávají najednou ve více fázích.
S ostatními komponentami počítače komunikuje mikroprocesor pomocí sběrnic, kterými proudí data, adresy nebo řídící signály (adresové, datové, řídící sběrnice). Čím více vodičů sběrnice má (definuje se tzv. „šířka sběrnice“), tím více dat je schopna přenášet. Veškeré přenášené informace se skládají z nul a jedniček. Pokud má sběrnice 32 vodičů (sběrnice je 32bitová), může přenášet 232 různých informací. Sběrnice se dělí na adresové (obhos
Vloženo: 5.09.2011
Velikost: 48,50 kB
Komentáře
Tento materiál neobsahuje žádné komentáře.
Copyright 2024 unium.cz