Εισαγωγή στους ενσωματωμένους μικροεπεξεργαστές και τις εφαρμογές του

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Ένας ενσωματωμένος μικροεπεξεργαστής είναι ένα τσιπ υπολογιστή που χρησιμοποιείται μέσα σε διάφορες συσκευές και εξοπλισμούς για την παροχή πρόσθετης λειτουργικότητας. Ένας μικροεπεξεργαστής είναι ένα ψηφιακό-ηλεκτρονικό εξάρτημα με τρανζίστορ ενσωματωμένα σε ένα μόνο ημιαγωγό IC που είναι μικρό και καταναλώνει λιγότερη ισχύ. Λόγω της ευελιξίας, του κόστους, του προγραμματισμού και της προσαρμοστικότητας Οι μικροελεγκτές είναι δημοφιλείς για την εφαρμογή διαφόρων τύπων ελεγκτών που γνωρίζουμε από το ιστορία ηλεκτρονικών . Οι λειτουργίες του μικροεπεξεργαστή περιλαμβάνουν ανάκτηση, αποκωδικοποίηση και επεξεργασία των δεδομένων.

ενσωματωμένος μικροεπεξεργαστής

ενσωματωμένος μικροεπεξεργαστής



Τα ενσωματωμένα συστήματα μικροεπεξεργαστών δεν είναι τίποτα άλλο από τσιπ υπολογιστών που αποτελούν αναπόσπαστο μέρος του συστήματος φωτισμού, οικιακές συσκευές , βιομηχανικοί εξοπλισμοί κ.λπ. Γενικά, οι μικροεπεξεργαστές χρησιμοποιούνται στην επεξεργασία σήματος, στα γενικά υπολογιστικά δεδομένα και στα δεδομένα υπολογιστών σε πραγματικό χρόνο. Ως επεξεργαστής σήματος, οι χρήσεις των μικροεπεξεργαστών στις ψηφιακές τηλεοράσεις περιλαμβάνουν την αποκωδικοποίηση των ψηφιακών και ραδιοφωνικών σημάτων. Σε συστήματα σε πραγματικό χρόνο, οι μικροεπεξεργαστές είναι ενσωματωμένοι σε συσκευές ασφαλείας, όπως το σύστημα κατά της κλειδαριάς, τα συστήματα αυτά χρησιμοποιούνται ευρέως σε αυτοκίνητα. Η σημασία του περιλαμβάνει:


  • Χειρισμός πολλών λειτουργιών όπως υπολογισμοί και επεξεργασία κειμένου σε υψηλότερες ταχύτητες
  • Εκτέλεση λειτουργιών για επαναλαμβανόμενες, συνεχείς, προοδευτικές και διαδοχικές συναρτήσεις χωρίς ανθρώπινη εργασία
  • Επικοινωνία με το Διαδίκτυο, τηλέφωνα και άλλες συσκευές διασύνδεσης

Μπλοκ διάγραμμα ενός ενσωματωμένου μικροεπεξεργαστή

Μπλοκ διάγραμμα ενός ενσωματωμένου μικροεπεξεργαστή

Μπλοκ διάγραμμα ενός ενσωματωμένου μικροεπεξεργαστή



Ένα τσιπ μικροεπεξεργαστή κατασκευάζεται χρησιμοποιώντας συσκευές ημιαγωγών όπου χιλιάδες τρανζίστορ ενσωματώνονται σε ένα τσιπ για καλύτερη απόδοση. Όταν κοιτάζουμε ιστορία του μικροεπεξεργαστή , οι επεξεργαστές Pentium 4 έχουν περίπου 40-50 εκατομμύρια τρανζίστορ. Τα κύρια μέρη του μικροεπεξεργαστή περιλαμβάνουν:

  • ALU (Μονάδα αριθμητικής λογικής)
  • Μονάδα μνήμης
  • Μονάδα ελέγχου
  • Μητρώα
  • Δίαυλος συστήματος

Αριθμιτική μονάδα λογικής

Ένα ALU είναι επίσης γνωστό ως ακέραια μονάδα καθώς χρησιμοποιείται για την εκτέλεση λογικών λειτουργιών όπως Not, OR AND, και μαθηματικοί υπολογισμοί όπως προσθήκη, αφαίρεση, διαίρεση, πολλαπλασιασμός και συγκρίσεις όπως μεγαλύτερες τότε, λιγότερες από, κλπ

Μονάδα μνήμης


Η μνήμη cache είναι μια μικρή ποσότητα μνήμης που βρίσκεται στο τσιπ ενός μικροεπεξεργαστή. ΕΝΑ μικροεπεξεργαστής αποθηκεύει ένα αντίγραφο δεδομένων και οδηγιών στη μνήμη cache κατά την εκτέλεση του προγράμματος. Οι τύποι μνήμης μικροεπεξεργαστών περιλαμβάνουν ROM και RAM.

Μονάδα ελέγχου

Η μονάδα ελέγχου είναι ο εγκέφαλος ενός μικροεπεξεργαστή καθώς διαχειρίζεται τις πλήρεις λειτουργίες. Εκτελεί τις λειτουργίες όπως διαχείριση εισόδου, συσκευές εξόδου, αποθήκευση δεδομένων και λήψη οδηγιών.

Μητρώα

Οι καταχωρητές είναι μικρές, γρήγορες μνήμες ενσωματωμένες στην κεντρική μονάδα επεξεργασίας (CPU) για να επιταχύνουν τη λειτουργία της. Τα μητρώα γενικού σκοπού αποθηκεύουν αυθαίρετα δεδομένα και τα μητρώα ειδικού σκοπού ελέγχουν τον επεξεργαστή.

Δίαυλος συστήματος

Ο δίαυλος συστήματος είναι ένα μονό καλώδιο που χρησιμοποιείται για τη σύνδεση διαφορετικών εξαρτημάτων για επικοινωνία με τα εσωτερικά και εξωτερικά μέρη του μικροεπεξεργαστή. Το δίαυλο λαμβάνει δεδομένα και οδηγίες από την κύρια μνήμη και, στη συνέχεια, τα στέλνει στην κρυφή μνήμη και στην κρυφή μνήμη δεδομένων. Τελικά αυτά υποβάλλονται σε επεξεργασία και τα αποτελέσματα αποστέλλονται ξανά στην κύρια μνήμη μέσω αυτού του διαύλου.

Τύποι μικροεπεξεργαστών

ο ταξινόμηση του ενσωματωμένου μικροεπεξεργαστή εξαρτάται από διάφορους παράγοντες όπως η απόδοση των υπολογιστών, η διαθεσιμότητα της μνήμης, ο τύπος της εφαρμογής κ.λπ. και ορισμένοι από αυτούς τους μικροεπεξεργαστές περιλαμβάνουν:

  • Πολύπλοκοι σετ εντολών μικροεπεξεργαστές
  • Μικροεπεξεργαστές μειωμένων οδηγιών
  • Υπερυψωμένοι μικροεπεξεργαστές
  • Ολοκληρωμένο κύκλωμα ειδικής εφαρμογής (ASIC)
  • Μικροεπεξεργαστές ψηφιακού σήματος (DSP)

Εφαρμογές μικροεπεξεργαστή

Εφαρμογές μικροεπεξεργαστή

Εφαρμογές μικροεπεξεργαστή

Αυτοί οι μικροεπεξεργαστές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για εφαρμογές γενικού σκοπού ή για εφαρμογές ειδικού σκοπού. Οι εφαρμογές μικροεπεξεργαστών περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:

1. Εφαρμογές γενικού σκοπού

Περιλαμβάνονται μικροεπεξεργαστές για εφαρμογές γενικού σκοπού προσωπικοί υπολογιστές , μικροϋπολογιστές μονής πλακέτας, σούπερ μίνι και Σχεδιασμοί με Υπολογιστές (CAD).

Προσωπικοί υπολογιστές

Οι προσωπικοί υπολογιστές διαθέτουν μικροεπεξεργαστές 8-bit ή 16-bit. Οι οικιακοί υπολογιστές διαθέτουν μικροεπεξεργαστή 8-bit για εκμάθηση προγραμμάτων και παιχνίδι βιντεοπαιχνιδιών, ενώ οι υπολογιστές με μικροεπεξεργαστή 16-bit χρησιμοποιούνται για επιχειρήσεις, λογαριασμούς, επεξεργασία κειμένου και άλλους σκοπούς.

Μικροί υπολογιστές μονού πίνακα

Οι μικροϋπολογιστές μονού πίνακα έχουν απλή διαμόρφωση υλικού και λογισμικού και είναι φθηνότεροι. Αυτοί οι μικροϋπολογιστές χρησιμοποιούνται για την κατασκευή μικρών συστημάτων υπολογιστών και για την εκπαίδευση μαθητών.

Σούπερ μίνι και CAD

Οι επεξεργαστές 32 bit χρησιμοποιούνται σε ισχυρούς μικροϋπολογιστές. Και, ως αποτέλεσμα, η απόδοση αυτών των υπολογιστών είναι πολύ καλύτερη από τους μίνι υπολογιστές και, αυτοί χρησιμοποιούνται από την πλευρά της μηχανικής ως μηχανές CAD.

2. Εφαρμογή ειδικού σκοπού

Η εφαρμογή ειδικού σκοπού περιλαμβάνει έλεγχο, επικοινωνία , οργάνωση, αυτοματισμός γραφείου και δημοσίευση.

Επικοινωνία

Στην τηλεφωνική βιομηχανία, οι μικροεπεξεργαστές χρησιμοποιούνται σε μόντεμ, τηλεφωνικές ανταλλαγές, ψηφιακά τηλεφωνικά σύνολα, καθώς και σε συστήματα κράτησης αέρα και σιδηροδρομικών συστημάτων κράτησης σε διεθνές και εθνικό επίπεδο. Τα κινητά τηλέφωνα και οι τηλεοράσεις χρησιμοποιούν επίσης μικροεπεξεργαστές.

Ενοργάνιση

Σε διάφορα όργανα, οι μικροεπεξεργαστές εφαρμόζονται ως κύριοι ελεγκτές και χρησιμοποιούνται επίσης σε ιατρικά όργανα μετρήστε τη θερμοκρασία και αρτηριακή πίεση.

Ελεγχος

Οι μικροεπεξεργαστές είναι τώρα διαθέσιμοι σε οικιακές συσκευές όπως πλυντήρια και φούρνοι μικροκυμάτων και, σε βιομηχανικός αυτοματισμός τομείς, μικροελεγκτές χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο διαφόρων παραμέτρων όπως θερμοκρασία, ταχύτητα, υγρασία και πίεση.

Δημοσίευση και αυτοματισμός γραφείου

Αυτά χρησιμοποιούνται στο γραφείο για την εκτέλεση λειτουργιών υπολογιστικών φύλλων και αποθήκευσης. Στη δημοσίευση, οι μικροεπεξεργαστές χρησιμοποιούνται σε εκτυπωτές LASER για καλή ταχύτητα και δημιουργούν αυτόματα αντίγραφα φωτογραφιών.

Αυτό αφορά όλα τα ενσωματωμένα συστήματα μικροεπεξεργαστών και τις εφαρμογές τους. Πιστεύουμε ότι οι πληροφορίες που δίνονται σε αυτό το θέμα αξίζει να ληφθεί υπόψη η σημασία των μικροεπεξεργαστών. Μοιραστείτε τις προτάσεις και τις απόψεις σας σχετικά με αυτό το άρθρο ή ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά έργα στην ενότητα σχολίων.

Φωτογραφικές μονάδες

  • Ενσωματωμένος μικροεπεξεργαστής από εκλεπτυσμένη
  • Μπλοκ διάγραμμα του ενσωματωμένου μικροεπεξεργαστή από hqew