El primero Microprocesador como Intel 4004 fue inventado por Ted Hoff, Masatoshi Shima, Federico Faggin y Stanley Mazor. El tamaño de estos procesadores es de 8 bits (lee o escribe solo 1 byte a la vez), 16 bits (lee o escribe solo 2 bytes a la vez), 32 bits (lee o escribe solo 4 bytes a la vez) y 64 bits ( lee o escribe el único byte a la vez). Realiza todas las operaciones o funciones dependiendo del programa que está escrito en lenguaje ensamblador por el programador y su vida útil es de más de 3000 horas. Casi todos los productos electrónicos domésticos contienen un microprocesador, algunos ejemplos son lavadoras, frigoríficos, géiseres, sistemas de alarma, microondas, portátiles, etc.
¿Qué es un microprocesador?
El microprocesador se utiliza principalmente en aplicaciones de control integradas como aplicaciones domésticas, automóviles y periféricos informáticos. Es un integrado circuito electrónico que controla todas las funciones de la CPU, o unidad central de procesamiento, de una computadora u otros dispositivos digitales. Toda la función de la CPU está controlada por un solo circuito integrado que acepta datos binarios como entrada y procesa esos datos de acuerdo con las instrucciones dadas y luego genera la salida. Este procesador contiene millones de componentes diminutos como transistores , registros y diodos. El diagrama de bloques de este procesador se muestra en la siguiente figura.
diagrama de bloques del microprocesador
Componentes del microprocesador
Los componentes de este procesador son ALU, unidad de control, dispositivos de entrada y salida y matriz de registros.
- ALU (unidad lógica aritmética) realiza operaciones aritméticas y lógicas. Operaciones aritméticas como suma, resta, multiplicaciones, divisiones y operaciones lógicas como NOR, AND, NAND, OR, XOR, NOT, XNOR, etc.
- La unidad de control se utiliza para controlar las instrucciones y genera las señales para operar los otros componentes.
- La matriz de registros consta de registros. Registros que son utilizados por el programador para almacenar datos arbitrarios se conocen como registros de propósito general y los registros que no son utilizados por un programador para almacenar los datos se conocen como registros reservados. La longitud del registro se conoce como la longitud de la palabra de la computadora.
- Los dispositivos de entrada y salida se utilizan para transferir datos entre microcomputadoras y dispositivos externos.
¿Cómo se fabrican los microprocesadores?
Los microprocesadores están hechos de silicio o germanio. El silicio y el germanio son semiconductores, casi todos los componentes electrónicos están hechos de estos semiconductores.
Generaciones de microprocesador
Hay cinco generaciones de este procesador que incluyen principalmente lo siguiente.
- Microprocesador de primera generación : Los procesadores de primera generación son microprocesadores de 4 bits introducidos en 1971-1972.
- Segundo Microprocesador de generación : Los procesadores de segunda generación son microprocesadores de 8 bits introducidos en 1973.
- Tercera Microprocesador de generación : Los procesadores de tercera generación son microprocesadores de 16 bits introducidos en 1978.
- Cuatro Microprocesador de generación : Los procesadores de cuarta generación son microprocesadores de 32 bits.
- Quinto Microprocesador de generación : Los procesadores de quinta generación son microprocesadores de 64 bits.
Funcionamiento del microprocesador
Para obtener la salida, el primer microprocesador obtiene las instrucciones de la memoria de la computadora y luego las decodifica y ejecuta esas instrucciones como resultado en forma binaria. La potencia del microprocesador dado se mide en términos de bits.
Este procesador ejecuta la instrucción siguiendo los siguientes pasos
funcionamiento de microprocesador
- Obteniendo (SI): Es el primer paso del microprocesador que recupera la instrucción de la memoria.
- Decodificación (ID): Es el segundo paso del microprocesador utilizado para decodificar la instrucción.
- Ejecutando (EX): Es el último paso de este procesador que ejecuta las instrucciones y la salida.
Tipos de microprocesadores
Tipos de procesadores se muestran en la siguiente figura.
- Procesadores vectoriales: El procesador vectorial está diseñado para cálculos vectoriales y es una matriz de operandos. Es el proceso de usar vectores para almacenar una gran cantidad de variables para el procesamiento de datos de alta intensidad. La previsión meteorológica, el mapeo del genoma humano, los datos GIS son algunos ejemplos de procesadores vectoriales como IBM 390 / VF, DEC'S vax 9000, etc.
- Procesadores o procesadores SIMD: Un procesador de matriz también está diseñado para cálculos vectoriales y es un procesador de datos múltiples de instrucción única (SIMD). Las aplicaciones de SIMD incluyen procesamiento de imágenes, renderizado 3D, reconocimiento de voz, redes, funciones DSP, etc.
tipos-de-microprocesador
- Procesadores escalares y superescalares: El procesador que ejecuta datos escalares se conoce como procesador escalar. Los procesadores escalares son quizás el procesador escalar RISC o el procesador escalar CISC. El procesador superescalar ejecuta más de una instrucción por ciclo de reloj y tiene múltiples canales.
- Procesadores de señales digitales: Los procesadores de señales digitales se utilizan para procesar señales en forma digital. Las aplicaciones de DSP son procesamiento de señales de audio, procesamiento de imágenes digitales, compresión de video, compresión de audio, procesamiento y reconocimiento de voz, etc. Los procesadores de señales digitales son Motorola 56000, lm nacional 32900, etc.
- RIESGO Processors: La forma completa de RISC es computadora de conjunto de instrucciones reducido. Las instrucciones de este procesador no son complejas. Se utiliza en aplicaciones de alta gama como procesamiento de video, telecomunicaciones y procesamiento de imágenes.
- Procesadores CISC: La forma completa de CISC es una computadora de conjunto de instrucciones complejas. Las instrucciones de este procesador son complejas. Requiere una memoria externa para los cálculos. La arquitectura CISC se utiliza en aplicaciones de gama baja como sistemas de seguridad, domótica, etc.
- Procesadores ASIC: ASIC significa circuitos integrados de aplicaciones específicas. Está implementado para funciones o aplicaciones especiales.
Mejores Empresas de Microprocesador
AMD (microdispositivos avanzados), Intel, Nvidia, grupo tecnológico Marvell, Enoceangmbh, Ensilica, ARM, Adapteva son algunas de las mejores empresas de este procesador. La compañía AMD (microdispositivos avanzados) implementó recientemente AMD ryzen 9 3900x, AMD ryzen 5 2600x, etc. y el mejor microprocesador de Intel es Intel core i9-9900k.
Aplicaciones
Las aplicaciones de este procesador incluyen las siguientes.
- Juego de azar
- buscando en la web
- Creando documentos
- Calculos matematicos
- Simulaciones
- edición de fotos
- Electrodomésticos
- En electrónica automotriz
- En la medición
- En electrónica móvil
- En automatización de edificios etc
Ventajas
Las ventajas de este procesador incluyen las siguientes
- Bajo costo
- Alta velocidad
- Talla pequeña
- Bajo consumo de energía
- Versátil
- De confianza
- Portátil
- Fácil de implementar
- Fácil de modificar
Desventajas
Las desventajas de este procesador incluyen las siguientes.
- No se admiten las operaciones de coma flotante.
- A veces puede recalentarse.
Por lo tanto, se trata de una descripción general de la microprocesador . Como sabemos, este procesador es una de las mejores tecnologías que se pueden utilizar en casi todos los productos electrónicos. Su uso aumenta día a día, en comparación con otras tecnologías el costo es menor y la velocidad del microprocesador es alta. Aquí hay una pregunta para usted: ¿qué está usando actualmente el microprocesador avanzado?
