Prozessoren werden von Marcian Hoff (28. Oktober 1937 in New York) erfunden. Einige der Hersteller von Prozessoren sind Intel , AMD, Qualcomm, Motorola, Samsung, IBM usw. Die Prozessoren sind kleine Chips aus Silizium, die innerhalb der Geräte platziert werden, um die Aufgabe oder den Vorgang innerhalb von Sekunden auszuführen, und deren Geschwindigkeit in Megahertz gemessen wird. Das Abrufen, Dekodieren, Ausführen und Zurückschreiben der Anweisungen sind die vier Hauptfunktionen des Prozessors. In Mobiltelefonen werden Laptops, Computer, Waschmaschinen usw. Prozessoren verwendet. In diesem Artikel werden die verschiedenen Prozessortypen erläutert.
Was ist ein Prozessor?
Definition: Der Prozessor ist ein Chip oder eine logische Schaltung, die die grundlegenden Anweisungen zum Ansteuern eines bestimmten Computers beantwortet und verarbeitet. Die Hauptfunktionen des Prozessors sind das Abrufen, Decodieren, Ausführen und Zurückschreiben der Operationen eines Befehls. Der Prozessor wird auch als Gehirn eines Systems bezeichnet, das Computer, Laptops, Smartphones, eingebettete Systeme usw. enthält. Die ALU (Arithmetic Logic Unit) und die CU (Control Unit) sind die beiden Teile der Prozessoren. Die Arithmetische Logikeinheit führt alle mathematischen Operationen wie Additionen, Multiplikationen, Subtraktionen, Divisionen usw. aus und die Steuereinheit arbeitet wie die Verkehrspolizei. Sie verwaltet den Befehl oder die Operation der Anweisungen. Der Prozessor kommuniziert mit den anderen Komponenten, außerdem handelt es sich um Eingabe- / Ausgabegeräte und Speicher- / Speichergeräte.
Arten von Prozessoren
Es gibt verschiedene Arten von Prozessoren im eingebetteten System, darunter die folgenden.
Allzweckprozessor
Es gibt fünf Arten von Allzweckprozessoren: Mikrocontroller, Mikroprozessor, eingebetteter Prozessor, DSP und Medienprozessor.
Mikroprozessor
Die Allzweckprozessoren werden in eingebetteten Systemen durch den Mikroprozessor dargestellt. Auf dem Markt sind verschiedene Arten von Mikroprozessoren von verschiedenen Unternehmen erhältlich. Der Mikroprozessor ist auch ein Allzweckprozessor, der aus einer Steuereinheit ALU, einer Reihe von Registern besteht, die auch als Notizblockregister, Steuerregister und Statusregister bezeichnet werden.
Es kann einen On-Chip-Speicher und einige Schnittstellen für die Kommunikation mit der Außenwelt wie Interrupt-Leitungen, andere Leitungen für den Speicher und Ports für die Kommunikation mit der Außenwelt geben. Die Ports werden oft als programmierbare Ports bezeichnet, dh wir können diese Ports so programmieren, dass sie entweder als Eingang oder als Ausgang fungieren. Die Universalprozessoren sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.
| S.NO. | Prozessor | Taktfrequenz | Busbreite | MIPS | Leistung | Preis |
| 1 | Intel Pentium 111 | Die Taktrate des Intel Pentium 111-Prozessors beträgt 1 GHz | Die Busbreite des Intel Pentium 111-Prozessors beträgt 32 | Eine Million Anweisungen pro Sekunde des Intel Pentium 111-Prozessors sind ~ 900 | Die Leistung dieses Prozessors beträgt 97 W. | 900 Dollar |
| zwei | IBM PowerPC 750X | Die Taktrate des IBM PowerPC 750X-Prozessors beträgt 550 MHz | Die Busbreite des IBM PowerPC 750X-Prozessors beträgt 32/64 | Eine Million Anweisungen pro Sekunde des IBM PowerPC 750X-Prozessors sind ~ 1300 | Die Leistung dieses Prozessors beträgt 5 W. | # 900 |
| 3 | MIPS R5000 | Die Taktrate des MIPS R5000-Prozessors beträgt 250 MHz | Die Busbreite des MIPS R5000-Prozessors beträgt 32/64 | N / A | N / A | N / A |
| 4 | Starker Arm SA-110 | Die Taktrate von StrongARM Der SA-110-Prozessor ist 233 MHz | Die Busbreite von StrongARM Der SA-110-Prozessor ist 32 | Die Millionen Anweisungen pro Sekunde von StrongARM Der SA-110-Prozessor ist 268 | Die Leistung dieses Prozessors beträgt 1 W. | N / A |
Mikrocontroller
Der Mikrocontroller ist im Grunde ein Computer, der in verschiedenen Paketen und Größen erhältlich ist. Die Leseeingabe und Reaktion auf die Ausgabe ist die Grundfunktion des Mikrocontrollers. Im Allgemeinen wird es als GPIO (General Purpose Input Output) bezeichnet. Einige der Mikrocontroller sind Mikrochip Atmega328-AU, Mikrochip P1C16F877A-I / P, Mikrochip P1C16F1503-I / P, Mikrochip P1C16F671-I / SN, Mikrochip P1C18F45K22-I / P usw.
Eingebetteter Prozessor
Ein eingebetteter Prozessor ist ein Prozessortyp, der zur Steuerung mechanischer und elektrischer Funktionen ausgelegt ist. Es besteht aus mehreren Blöcken: Prozessor, Timer, Interrupt-Controller, Programmspeicher und Datenspeicher, Stromversorgung, Reset- und Clock-Oszillatorschaltungen, systemanwendungsspezifische Schaltungen, Ports und Schnittstellenschaltungen.
Digitaler Signalprozessor
Der digitale Signalprozessor ist ein Prozessortyp, der zum Messen, Filtern und / oder Komprimieren digitaler oder analoger Signale verwendet wird. Die Signalverarbeitung bedeutet Analyse und Manipulation des Signals. Diese Verarbeitung kann per Computer oder erfolgen Anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASIC) , Field Programmable Gate Array (FPGA) oder Digital Signal Processor (DSP), um das Löschsignal zu erhalten. Die DSP-Prozessoren werden in einem Oszilloskop, Barcode-Scannern, Mobiltelefonen, Druckern usw. verwendet. Diese Prozessoren sind schnell und werden für Echtzeitanwendungen verwendet. Das typische DSP-System ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
typisches System für digitale Signalprozessoren
Die digitalen Signalprozessoren sind in der folgenden Tabelle aufgeführt
| S.NO. | Prozessor | Taktfrequenz | Busbreite | MIPS | Preis |
| 1 | T1 C5416 Prozessor | Die Taktrate des T1 C5416-Prozessors beträgt 160 MHz | Die Busbreite von T1 C5416 Prozessor ist 32 | Die Millionen Anweisungen pro Sekunde für T1 C5416 Der Prozessor ist ~ 600 | Der Preis des T1 C5416 Der Prozessor kostet 34 US-Dollar |
| zwei | DSP 32C Prozessor | Die Taktrate des DSP 32C-Prozessors beträgt 80 MHz | Die Busbreite des DSP 32C Prozessor ist 32 | Die Millionen Anweisungen pro Sekunde für DSP 32C Prozessor ist 40 | Der Preis des DSP 32C Prozessor $ 75 |
Anwendungen von DSP
Die Anwendungen der digitaler Signalprozessor sind
- Sprachverarbeitung
- Bildverarbeitung
- Medizinische Verarbeitung
- Biometrische Verarbeitung
- Seismologie
- Radar
Medienprozessor
Der Bild- / Videoprozessor ist der Medienprozessor, der für die Verarbeitung der Daten in Echtzeit entwickelt oder erstellt wurde. Die Sprachbenutzeroberfläche und professionelles Audio sind die Anwendungen des Audioprozessors. Einige der Medienprozessoren sind TN2302AP IP, IN2602 AP IP, DM3730, DM3725, DM37385, DM388, TMS320DM6467, TMS320DM6431 usw.
Anwendungsspezifische Systemprozessoren (ASSPs)
Der anwendungsspezifische Systemprozessor ist ein Halbleiter Integrierter Schaltkreis Produkt zur Implementierung einer bestimmten Funktion. Die Leistung, Eigenschaften und Chipgröße des anwendungsspezifischen Systemprozessors entsprechen dem ASIC. Die ASSPs werden in verschiedenen Branchen verwendet, um Videokodierung oder -decodierung und Audiocodierung oder -decodierung durchzuführen. Anstelle von eingebetteter Software wird die Anwendung mit dem anwendungsspezifischen Systemprozessor ausgeführt und die Lösung schneller bereitgestellt. Beispiel: IIM7100, W3100A
Anwendungsspezifische Befehlssatzprozessoren (ASIPs)
Die anwendungsspezifischen Befehlssatzprozessoren sind für bestimmte Anwendungen ausgelegt. Diese Prozessoren haben einen geringen Stromverbrauch, eine hohe Rechengeschwindigkeit und eine gute Flexibilität. Aufgrund der Programmierbarkeit ist die Datenpfadauslastung in ASIPs hoch, und die Leistung dieses Befehlssatzprozessors ist gut.
ASIC-Prozessoren
Die anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreise sind für bestimmte Anwendungen ausgelegt. Diese Chips sind klein und verbrauchen wenig Strom. Die Designkosten von ASIC sind hoch und dies ist der Hauptnachteil. Die anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreischips werden in Satelliten, Modems, Computern usw. verwendet. Einige der führenden Hersteller von ASICs sind die Ams AG. Börsennotiertes Unternehmen, Bitfury. Privatunternehmen, XMOS Halbleiter Privatunternehmen, Analogix Semiconductor Private Company, EDAptive Computing Private Company, Lumen Radio Private Company, integrierte Gerätetechnologie, Hookit. Privatunternehmen usw.
MultiProzessor
Der Multiprozessor ist ein Computer mit mehr als einer CPU, die sich jeweils den Hauptspeicher, einen Computerbus und Peripheriegeräte teilen, um die Programme gleichzeitig zu verarbeiten. Diese Systeme werden auch als eng gekoppelte Systeme bezeichnet. Die Vorteile von Multiprozessoren sind ein höherer Durchsatz, eine höhere Zuverlässigkeit und Skaleneffekte. Diese Prozessoren werden verwendet, wenn eine sehr hohe Geschwindigkeit erforderlich ist, um ein großes Datenvolumen zu verarbeiten. Der symmetrische Multiprozessor ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
Symmetrische Multiprozessoren
Eigenschaften von Multiprozessoren
Die Eigenschaften des Multiprozessors sind
- Die Multiprozessoren bestehen aus mehr als zwei Prozessoren oder zwei Prozessoren, die ähnlich sind
- Speicher- und Eingabe- / Ausgabeeinrichtungen, die von den Prozessoren gemeinsam genutzt werden
- Die Zugriffszeit des Speichers ist für jeden Prozessor gleich, da die Prozessoren über einen Bus verbunden sind
- Der Zugriff auf die Eingabe- / Ausgabegeräte wird von den Prozessoren gemeinsam genutzt
- Dieselbe Funktion, die von allen Prozessoren ausgeführt wird
FAQs
1). Was ist ein Mikrocontroller?
Der Mikrocontroller ist ein IC (Integrated Circuit), der bestimmte Funktionen in einem eingebetteten System ausführen soll.
2). Welche Arten von Mikroprozessoren gibt es?
Es gibt fünf Arten von Mikroprozessoren: DSP (Digital Signal Processor), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), RISC (Reduced Instruction Set Computing), CISC (Complex Instruction Set Computing) und Super Scalar Prozessor .
3). Was braucht der DSP-Prozessor?
Die digitalen Signalprozessoren müssen die analogen Signale filtern und komprimieren, mit denen die Fehler erkannt werden.
4). Was ist der Kern?
Der Kern ist das Gehirn der Zentraleinheit. Es gibt verschiedene Arten von Kernen: Octa-Core, Dual-Core, Quad-Core usw.
5). Was ist der Hauptspeicher des Computers?
Der Direktzugriffsspeicher ist der Hauptspeicher in einem Computer, in dem die Betriebssystemsoftware (Betriebssystem) und die anderen Datendateien oder Daten für das Gerät gespeichert werden.
In diesem Artikel werden die Prozessortypen erläutert. Hier ist eine Frage für Sie, welche Prozessortypen in Smartphones verwendet werden?
