Jakie są różne typy procesorów: aplikacje i cechy

Procesory zostały wynalezione przez Marciana Hoffa (28 października 1937 w Nowym Jorku). Niektóre firmy produkujące procesory są Intel , AMD, Qualcomm, Motorola, Samsung, IBM itp. Procesory to małe chipy wykonane z krzemu, które są umieszczane wewnątrz urządzeń w celu wykonania zadania lub operacji w ciągu kilku sekund, a ich prędkość jest mierzona w megahercach. Pobieranie, dekodowanie, wykonywanie i zapisywanie instrukcji to cztery główne podstawowe funkcje procesora. W telefonach komórkowych, laptopach, komputerach, pralkach itp. Stosowane są procesory. W tym artykule omówiono różne typy procesorów.

Co to jest procesor?

Definicja: Procesor to chip lub obwód logiczny, który odpowiada i przetwarza podstawowe instrukcje sterujące określonym komputerem. Główne funkcje procesora to pobieranie, dekodowanie, wykonywanie i zapisywanie operacji instrukcji. Procesor jest również nazywany mózgiem każdego systemu, w skład którego wchodzą komputery, laptopy, smartfony, systemy wbudowane itp. ALU (arytmetyczna jednostka logiczna) i CU (jednostka sterująca) to dwie części procesorów. Jednostka arytmetyczno-logiczna wykonuje wszystkie operacje matematyczne, takie jak dodawanie, mnożenie, odejmowanie, dzielenie, itp., A jednostka sterująca działa jak policja drogowa, zarządza poleceniem lub działaniem instrukcji. Procesor komunikuje się z innymi komponentami również są to urządzenia wejścia / wyjścia i urządzenia pamięci / pamięci.

Rodzaje procesorów

W systemie wbudowanym istnieją różne typy procesorów, do których należą:

Procesor ogólnego przeznaczenia

Jest pięć typów procesorów ogólnego przeznaczenia: mikrokontroler, mikroprocesor, procesor wbudowany, procesor DSP i procesor multimediów.

Mikroprocesor

Procesory ogólnego przeznaczenia są reprezentowane przez mikroprocesor w systemach wbudowanych. Na rynku dostępne są różne odmiany mikroprocesorów różnych firm. Mikroprocesor jest również procesorem ogólnego przeznaczenia, który składa się z jednostki sterującej, ALU, zestawu rejestrów zwanych również rejestrami scratchpad, rejestrami sterującymi i rejestrami stanu.

Może istnieć pamięć wbudowana i niektóre interfejsy do komunikacji ze światem zewnętrznym, takie jak linie przerwań, inne linie pamięci i porty do komunikacji ze światem zewnętrznym. Porty często nazywane są programowalnymi portami, co oznacza, że ​​możemy zaprogramować te porty, aby działały jako wejście lub wyjście. W poniższej tabeli przedstawiono procesory ogólnego przeznaczenia.

Mikrokontroler

Mikrokontroler to w zasadzie komputer, który jest dostępny w różnych opakowaniach i rozmiarach. Odczyt i odpowiadanie na wyjście to podstawowa funkcja mikrokontrolera. Ogólnie jest to znane jako wyjście wejściowe ogólnego przeznaczenia (GPIO). Niektóre z mikrokontrolerów to Microchip Atmega328-AU, Microchip P1C16F877A-I / P, Microchip P1C16F1503-I / P, Microchip P1C16F671-I / SN, Microchip P1C18F45K22-I / P itp.

Wbudowany procesor

Procesor wbudowany to jeden z typów procesorów przeznaczony do sterowania funkcjami mechanicznymi i funkcjami elektrycznymi. Składa się z kilku bloków: procesora, timera, kontrolera przerwań, pamięci programu i pamięci danych, zasilania, resetowania i obwodów oscylatora zegara, obwodów specyficznych dla aplikacji systemu, portów i obwodów interfejsów.

Cyfrowy procesor sygnału

Cyfrowy procesor sygnałowy to jeden z typów procesorów używanych do pomiaru, filtrowania i / lub kompresji sygnałów cyfrowych lub analogowych. Przetwarzanie sygnału oznacza analizę i manipulację sygnałem. Przetwarzanie to można wykonać za pomocą komputera lub Specyficzne układy scalone (ASIC) , Programowalna przez użytkownika macierz bramek (FPGA) lub procesor sygnału cyfrowego (DSP), aby uzyskać czysty sygnał. Procesory DSP są używane w oscyloskopach, skanerach kodów kreskowych, telefonach komórkowych, drukarkach itp. Procesory te są szybkie i nadają się do zastosowań w czasie rzeczywistym. Poniższy rysunek przedstawia typowy system DSP.

typowy-system-dla-cyfrowych-procesorów-sygnałowych

W poniższej tabeli przedstawiono cyfrowe procesory sygnałowe

Zastosowania DSP

Aplikacje cyfrowy procesor sygnału są

• Przetwarzanie mowy
• Przetwarzanie obrazu
• Przetwarzanie medyczne
• Przetwarzanie biometryczne
• Sejsmologia
• Radar

Procesor multimediów

Procesor obrazu / wideo to procesor multimediów zaprojektowany lub stworzony do przetwarzania danych w czasie rzeczywistym. Głosowy interfejs użytkownika i profesjonalny dźwięk to zastosowania procesora dźwięku. Niektóre z procesorów mediów to TN2302AP IP, IN2602 AP IP, DM3730, DM3725, DM37385, DM388, TMS320DM6467, TMS320DM6431 itp.

Procesory systemowe specyficzne dla aplikacji (ASSP)

Procesor systemowy specyficzny dla aplikacji jest półprzewodnikiem układ scalony produkt używany do realizacji określonej funkcji. Wydajność, charakterystyka i rozmiar matrycy procesora systemowego specyficznego dla aplikacji są takie same jak ASIC. ASSP są używane w różnych gałęziach przemysłu do kodowania lub dekodowania wideo i kodowania lub dekodowania dźwięku. Zamiast oprogramowania wbudowanego do uruchamiania aplikacji używany jest procesor systemowy specyficzny dla aplikacji, który zapewnia szybsze rozwiązanie. Przykład: IIM7100, W3100A

Procesory zestawu rozkazów specyficznych dla aplikacji (ASIP)

Procesory zestawu instrukcji specyficznych dla aplikacji są przeznaczone do określonych zastosowań. Te procesory charakteryzują się niskim zużyciem energii, dużą szybkością obliczeniową i dobrą elastycznością. Ze względu na programowalność wykorzystanie ścieżki danych w ASIP jest wysokie, a wydajność tego procesora zestawu instrukcji jest dobra.

Procesory ASIC

Specyficzne dla aplikacji układy scalone są budowane do konkretnych zastosowań. Te chipy są małe i zużywają mało energii. Koszt projektu ASIC jest wysoki i to jest główna wada. Specyficzne dla aplikacji układy scalone są używane w satelitach, modemach, komputerach itp. Niektóre z czołowych producentów układów ASIC to Ams AG. Spółka giełdowa, Bitfury. Firma prywatna, XMOS Półprzewodnik Firma prywatna, prywatna firma Analogix Semiconductor, prywatna firma EDAptive Computing, prywatna firma Lumen Radio, zintegrowana technologia urządzeń, Hookit. Firma prywatna itp.

Wieloprocesorowy

Wieloprocesor to komputer z więcej niż jednym procesorem, z których każdy korzysta z pamięci głównej, magistrali komputerowej i urządzeń peryferyjnych w celu jednoczesnego przetwarzania programów, a systemy te są również znane jako systemy ściśle sprzężone. Zaletami wieloprocesorów jest zwiększona przepustowość, zwiększona niezawodność i ekonomia skali. Te procesory są używane, gdy do przetwarzania dużej ilości danych wymagana jest bardzo duża prędkość. Symetryczny multiprocesor pokazano na poniższym rysunku.

symetryczne wieloprocesory

Charakterystyka multiprocesorów

Charakterystyka multiprocesora to

• Multiprocesory składają się z więcej niż dwóch procesorów lub dwóch podobnych procesorów
• Pamięć i funkcje wejścia / wyjścia współdzielone przez procesory
• Czas dostępu do pamięci jest taki sam dla każdego procesora, ponieważ procesory są połączone magistralą
• Dostęp do urządzeń wejścia / wyjścia jest współdzielony przez procesory
• Ta sama funkcja wykonywana przez wszystkie procesory

FAQs

1). Co to jest mikrokontroler?

Mikrokontroler to układ scalony (Integrated Circuit) zaprojektowany do wykonywania określonych funkcji w systemie wbudowanym.

2). Jakie są rodzaje mikroprocesorów?

Istnieje pięć typów mikroprocesorów: DSP (Digital Signal Processor), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), RISC (Reduced Instruction Set Computing), CISC (Complex Instruction Set Computing) i Super Scalar Edytor .

3). Jaka jest potrzeba procesora DSP?

Cyfrowe procesory sygnałowe muszą filtrować i kompresować sygnały, które są analogowe i używane do wykrywania błędów.

4). Jaki jest rdzeń?

Rdzeń to mózg centralnej jednostki przetwarzania. Istnieją różne typy rdzeni, są to ośmiordzeniowe, dwurdzeniowe, czterordzeniowe itp.

5). Jaka jest główna pamięć komputera?

Pamięć o dostępie swobodnym to główna pamięć komputera, która służy do przechowywania oprogramowania systemu operacyjnego (systemu operacyjnego) i innych plików danych lub danych urządzenia.

W tym artykule omówiono typy procesorów. Oto pytanie do Ciebie, jakie typy procesorów są używane w smartfonach?