Мікрапрацэсар

З Вікіпедыі, свабоднай энцыклапедыі
Intel 4004, першы аднакрыштальны камерцыйны мікрапрацэсар агульнага прызначэння

Мікрапрацэсар (англ.: microprocessor), скарочана МП — функцыянальна скончаная электронная прылада з праграмным кіраваннем, якая выкарыстоўваецца для апрацоўкі лічбавых даных і кіравання імі, зробленая як адна або некалькі інтэгральных мікрасхем з вялікай кампанентнай інтэграцыяй.[1] Асноўная функцыя МП — арыфметычных, лагічных і кіравальных аперацый над уваходнымі лічбавымі сігналамі або кодамі. У электроніцы, МП можа выкарыстоўвацца як асобны функцыянальны блок (камп’ютар або суперкамп’ютар), так і ў складзе аднакрыштальнага мікракамп’ютара — мікракантролера. Сучасныя МП уключаюць у сябе ўсе або амаль усе функцыі цэнтральнага працэсара камп’ютара на адной інтэгральнай схеме.

Першыя мікрапрацэсары з’явіліся ў пачатку 1970-х гадоў і ўжываліся ў асноўным для стварэння электронных калькулятараў з выкарыстаннем двайкова-дзесятковай (англ.: binary-coded decimal) арыфметыкі на 4-бітных словах. Неўзабаве з’явіліся і іншыя прымяненні ўбудаваных 4-бітных і 8-разрадных мікрапрацэсараў, такія як тэрміналы, прынтары, розныя віды аўтаматаў і г.д. Даступнасць 8-разрадных мікрапрацэсараў з 16-бітнай адрасацыяй таксама прывяла да з’яўлення першага мікракамп’ютара агульнага прызначэння ў сярэдзіне 1970-х гадоў.

У выпадку, калі мікрапрацэсар утварае сістэму з іншым мікрапрацэсарам або нейкай электроннай прыладай, кажуць пра мікрапрацэсарную сістэму (МПС). Самая простая МПС будзе складацца з самога мікрапрацэсара, генератара тактавых імпульсаў, блока памяці і партоў уводу-вываду.

Інтэграцыя працэсара цалкам на адным крышталі значна зніжае кошт вылічальнай магутнасці. Бесперапыннае павелічэнне магутнасці мікрапрацэсараў прывяло да таго, што ў цяпер адзін або болей мікрапрацэсараў выкарыстоўвацца ва ўсім, ад найменшых убудаваных сістэм і мабільных прылад, да найбуйнейшых мэйнфрэймаў і суперкамп’ютараў.[2]

Гісторыя[правіць | правіць зыходнік]

Гісторыя мікрапрацэсараў пачынаецца ў канцы 1950-х — 1960-х гадах, калі была створана інтэгральная мікрасхема (ІМС) — электронная схема, дзе на адным крышталі крэмнію або германію размяшчаюцца многія тысячы і мільёны электронных кампанентаў (рэзістары, кандэнсатары, транзістары і іншыя). У гэты час, трыма амерыканскімі інжынерамі з трох розных амерыканскіх кампаній былі вырашаны тры асноўныя праблемы, якія не дазвалялі раней стварыць ІМС:

  • Джэк Кілбі з кампаніі Texas Instruments запатэнтаваў метад аб’яднання на адной падложцы некалькіх кампанентаў, давёў да серыйнай вытворчасці першыя прататыпы ІМС. Першая мікрасхема — тонкая пласцінка з германію на паверхні якой знаходзіліся 6 транзістараў, што злучаліся залатымі сцежкамі.[3]
  • Курт Легавец з Sprague Electric Company прыдумаў спосаб электрычнай ізаляцыі кампанентаў, якія былі б размешчаны на адным крышталі паўправадніка.
  • Роберт Нойс з Fairchild Semiconductor вынайшаў спосаб электрычнага злучэння кампанентаў ІМС і палепшыў ізаляцыю элементаў на базе планарнай тэхналогіі Жана Харні.

Гл. таксама[правіць | правіць зыходнік]

Зноскі

  1. Микропроцессорная техника: учебник /И. Н. Огородников. 2-е изд., перераб. и доп. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2007. 380 с. ISBN 978-5-321-00975-8 ISBN 5-321-00975-9
  2. Самоучитель по микропроцессорной технике: учеб. пособие — А. В. Белов СПб., 2017.
  3. «The Chip That Jack Built Changed the World». ti.com. 9 September 1997. Archived from the original on 18 April 2000.