मानवता ने कंप्यूटर के निर्माण की दिशा में एक लंबा सफर तय किया है, जिसके बिना उद्योग, राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था और घरेलू उपकरणों के क्षेत्र में अपने जीवन के सभी पहलुओं के साथ आधुनिक समाज की कल्पना करना असंभव है। लेकिन आज भी, प्रगति स्थिर नहीं है, कम्प्यूटरीकरण के नए रूप खुल रहे हैं। कई दशकों से तकनीकी विकास के केंद्र में अब माइक्रोप्रोसेसर (एमपी) की संरचना है, जिसे इसके कार्यात्मक और डिजाइन मापदंडों में सुधार किया जा रहा है।
माइक्रोप्रोसेसर अवधारणा
एक सामान्य अर्थ में, एक माइक्रोप्रोसेसर की अवधारणा को एक बड़े एकीकृत सर्किट (LSI) पर आधारित प्रोग्राम-नियंत्रित डिवाइस या सिस्टम के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। एमपी की मदद से डाटा प्रोसेसिंग ऑपरेशंस या सिस्टम का प्रबंधन जो सूचनाओं को प्रोसेस करता है, किया जाता है। पहले चरणों मेंएमपी का विकास अलग-अलग लो-फंक्शनल माइक्रोक्रिकिट्स पर आधारित था, जिसमें ट्रांजिस्टर कुछ से लेकर सैकड़ों की मात्रा में मौजूद थे। सबसे सरल विशिष्ट माइक्रोप्रोसेसर संरचना में सामान्य विद्युत, संरचनात्मक और विद्युत मापदंडों के साथ माइक्रोक्रिकिट्स का एक समूह हो सकता है। ऐसे सिस्टम को माइक्रोप्रोसेसर सेट कहा जाता है। एमपी के साथ, एक सिस्टम में स्थायी और रैंडम एक्सेस मेमोरी डिवाइस, साथ ही बाहरी उपकरणों को जोड़ने के लिए नियंत्रक और इंटरफेस भी शामिल हो सकते हैं - फिर से, संगत संचार के माध्यम से। माइक्रोकंट्रोलर्स की अवधारणा के विकास के परिणामस्वरूप, माइक्रोप्रोसेसर किट को अधिक जटिल सेवा उपकरणों, रजिस्टरों, बस ड्राइवरों, टाइमर, आदि के साथ पूरक किया गया था।
आज, माइक्रोप्रोसेसर को व्यावहारिक अनुप्रयोगों के संदर्भ में एक अलग उपकरण के रूप में कम और कम माना जाता है। डिजाइन चरणों में पहले से ही माइक्रोप्रोसेसर के संचालन की कार्यात्मक संरचना और सिद्धांत सूचना के प्रसंस्करण और प्रबंधन से संबंधित कई कार्यों को करने के लिए डिज़ाइन किए गए कंप्यूटिंग डिवाइस के हिस्से के रूप में उपयोग द्वारा निर्देशित होते हैं। माइक्रोप्रोसेसर डिवाइस के संचालन को व्यवस्थित करने की प्रक्रियाओं में मुख्य कड़ी नियंत्रक है, जो सिस्टम के कंप्यूटिंग कोर और बाहरी उपकरणों के बीच नियंत्रण विन्यास और बातचीत के तरीके को बनाए रखता है। एक एकीकृत प्रोसेसर को नियंत्रक और माइक्रोप्रोसेसर के बीच एक मध्यवर्ती कड़ी के रूप में माना जा सकता है। इसकी कार्यक्षमता सहायक कार्यों को हल करने पर केंद्रित है जो सीधे मुख्य एमटी के उद्देश्य से संबंधित नहीं हैं।विशेष रूप से, ये नेटवर्क और संचार कार्य हो सकते हैं जो माइक्रोप्रोसेसर डिवाइस के संचालन को सुनिश्चित करते हैं।
माइक्रोप्रोसेसरों का वर्गीकरण
सरलतम विन्यास में भी, सांसदों के पास कई तकनीकी और परिचालन पैरामीटर होते हैं जिनका उपयोग वर्गीकरण सुविधाओं को सेट करने के लिए किया जा सकता है। वर्गीकरण के मुख्य स्तरों को सही ठहराने के लिए, तीन कार्यात्मक प्रणालियों को आमतौर पर प्रतिष्ठित किया जाता है - परिचालन, इंटरफ़ेस और नियंत्रण। इनमें से प्रत्येक काम करने वाला हिस्सा कई पैरामीटर और विशिष्ट विशेषताएं भी प्रदान करता है जो डिवाइस के संचालन की प्रकृति को निर्धारित करते हैं।
माइक्रोप्रोसेसरों की विशिष्ट संरचना के दृष्टिकोण से, वर्गीकरण मुख्य रूप से उपकरणों को मल्टी-चिप और सिंगल-चिप मॉडल में विभाजित करेगा। पूर्व को इस तथ्य की विशेषता है कि उनकी कार्यशील इकाइयाँ ऑफ़लाइन कार्य कर सकती हैं और पूर्व निर्धारित आदेशों को निष्पादित कर सकती हैं। और इस उदाहरण में, सांसदों का उच्चारण किया जाएगा, जिसमें परिचालन कार्य पर जोर दिया जाता है। ऐसे प्रोसेसर डेटा प्रोसेसिंग पर केंद्रित होते हैं। एक ही समूह में, उदाहरण के लिए, तीन-चिप माइक्रोप्रोसेसर नियंत्रण और इंटरफ़ेस हो सकते हैं। इसका मतलब यह नहीं है कि उनके पास एक परिचालन कार्य नहीं है, लेकिन अनुकूलन उद्देश्यों के लिए, अधिकांश संचार और बिजली संसाधन सूक्ष्म निर्देश उत्पन्न करने या परिधीय प्रणालियों के साथ बातचीत करने की क्षमता के कार्यों के लिए आवंटित किए जाते हैं।
सिंगल-चिप सांसदों के लिए, उन्हें निर्देशों के एक निश्चित सेट और सभी हार्डवेयर के कॉम्पैक्ट प्लेसमेंट के साथ विकसित किया गया हैएक कोर पर। कार्यक्षमता के संदर्भ में, सिंगल-चिप माइक्रोप्रोसेसर की संरचना काफी सीमित है, हालांकि यह मल्टी-चिप एनालॉग्स के सेगमेंट कॉन्फ़िगरेशन की तुलना में अधिक विश्वसनीय है।
एक अन्य महत्वपूर्ण वर्गीकरण माइक्रोप्रोसेसरों के इंटरफेस डिजाइन को संदर्भित करता है। हम इनपुट संकेतों को संसाधित करने के तरीकों के बारे में बात कर रहे हैं, जो आज भी डिजिटल और एनालॉग में विभाजित हैं। हालांकि प्रोसेसर स्वयं डिजिटल डिवाइस हैं, कुछ मामलों में एनालॉग स्ट्रीम का उपयोग कीमत और विश्वसनीयता के मामले में खुद को सही ठहराता है। रूपांतरण के लिए, हालांकि, विशेष कन्वर्टर्स का उपयोग किया जाना चाहिए, जो ऊर्जा भार और कार्य मंच की संरचनात्मक पूर्णता में योगदान करते हैं। एनालॉग एमपी (आमतौर पर सिंगल-चिप) मानक एनालॉग सिस्टम के कार्य करते हैं - उदाहरण के लिए, वे मॉड्यूलेशन उत्पन्न करते हैं, दोलन उत्पन्न करते हैं, एक सिग्नल को एन्कोड और डीकोड करते हैं।
सांसद के कामकाज के अस्थायी संगठन के सिद्धांत के अनुसार, उन्हें सिंक्रोनस और एसिंक्रोनस में विभाजित किया गया है। एक नया ऑपरेशन शुरू करने के लिए संकेत की प्रकृति में अंतर है। उदाहरण के लिए, एक सिंक्रोनस डिवाइस के मामले में, इस तरह के आदेश नियंत्रण मॉड्यूल द्वारा दिए जाते हैं, भले ही वर्तमान संचालन के निष्पादन की परवाह किए बिना। एसिंक्रोनस एमपी के मामले में, पिछले ऑपरेशन के पूरा होने पर एक समान सिग्नल स्वचालित रूप से दिया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, अतुल्यकालिक प्रकार के माइक्रोप्रोसेसर की तार्किक संरचना में एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट प्रदान किया जाता है, जो आवश्यक होने पर ऑफ़लाइन मोड में व्यक्तिगत घटकों के संचालन को सुनिश्चित करता है। सांसद के कार्य को व्यवस्थित करने की इस पद्धति को लागू करने की जटिलता इस तथ्य के कारण है किहमेशा एक ऑपरेशन के पूरा होने के समय अगले एक को शुरू करने के लिए पर्याप्त कुछ संसाधन होते हैं। प्रोसेसर मेमोरी को आम तौर पर बाद के कार्यों के चयन में प्राथमिकता लिंक के रूप में उपयोग किया जाता है।
सामान्य और विशेष उद्देश्यों के लिए माइक्रोप्रोसेसर
सामान्य प्रयोजन के एमपी का मुख्य दायरा वर्कस्टेशन, पर्सनल कंप्यूटर, सर्वर और बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए इलेक्ट्रॉनिक उपकरण हैं। उनका कार्यात्मक बुनियादी ढांचा सूचना प्रसंस्करण से संबंधित कार्यों की एक विस्तृत श्रृंखला को पूरा करने पर केंद्रित है। ऐसे उपकरणों को SPARC, Intel, Motorola, IBM और अन्य द्वारा विकसित किया जा रहा है।
विशिष्ट माइक्रोप्रोसेसर, जिनकी विशेषताएं और संरचना शक्तिशाली नियंत्रकों पर आधारित हैं, डिजिटल और एनालॉग संकेतों को संसाधित करने और परिवर्तित करने के लिए जटिल प्रक्रियाओं को लागू करते हैं। यह हजारों कॉन्फ़िगरेशन प्रकारों वाला एक बहुत ही विविध खंड है। इस प्रकार की एमपी संरचना की ख़ासियत में केंद्रीय प्रोसेसर के आधार के रूप में एक क्रिस्टल का उपयोग शामिल है, जो बदले में, बड़ी संख्या में परिधीय उपकरणों के साथ इंटरफेस किया जा सकता है। इनमें इनपुट/आउटपुट के साधन, टाइमर वाले ब्लॉक, इंटरफेस, एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर्स शामिल हैं। पल्स-चौड़ाई सिग्नल उत्पन्न करने के लिए ब्लॉक जैसे विशेष उपकरणों को जोड़ने के लिए भी इसका अभ्यास किया जाता है। आंतरिक मेमोरी के उपयोग के कारण, ऐसे सिस्टम में कम संख्या में सहायक घटक होते हैं जो ऑपरेशन का समर्थन करते हैंमाइक्रोकंट्रोलर।
माइक्रोप्रोसेसर विनिर्देश
ऑपरेटिंग पैरामीटर डिवाइस कार्यों की सीमा और घटकों के सेट को परिभाषित करते हैं, जो सिद्धांत रूप में, एक विशेष माइक्रोप्रोसेसर संरचना में उपयोग किया जा सकता है। एमपी की मुख्य विशेषताओं को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है:
- घड़ी की आवृत्ति। प्राथमिक संचालन की संख्या को इंगित करता है जो सिस्टम 1 सेकंड में कर सकता है। और मेगाहर्ट्ज में व्यक्त किया जाता है। संरचना में अंतर के बावजूद, विभिन्न सांसद ज्यादातर समान कार्य करते हैं, लेकिन प्रत्येक मामले में इसके लिए अलग-अलग समय की आवश्यकता होती है, जो चक्रों की संख्या में परिलक्षित होता है। सांसद जितना अधिक शक्तिशाली होगा, वह एक समय इकाई के भीतर उतनी ही अधिक प्रक्रियाएं कर सकता है।
- चौड़ाई। बिट्स की संख्या जो डिवाइस एक ही समय में निष्पादित कर सकता है। बस की चौड़ाई, डेटा ट्रांसफर दर, आंतरिक रजिस्टर आदि आवंटित करें।
- कैश मेमोरी की मात्रा। यह माइक्रोप्रोसेसर की आंतरिक संरचना में शामिल मेमोरी है और हमेशा सीमित आवृत्तियों पर काम करती है। भौतिक प्रतिनिधित्व में, यह एक क्रिस्टल है जिसे मुख्य एमपी चिप पर रखा जाता है और माइक्रोप्रोसेसर बस कोर के साथ जोड़ा जाता है।
- कॉन्फ़िगरेशन. इस मामले में, हम कमांड और एड्रेसिंग विधियों के संगठन के बारे में बात कर रहे हैं। व्यवहार में, कॉन्फ़िगरेशन के प्रकार का अर्थ एक ही समय में कई कमांड निष्पादित करने की प्रक्रियाओं, एमपी ऑपरेशन के मोड और सिद्धांतों और बुनियादी माइक्रोप्रोसेसर सिस्टम में परिधीय उपकरणों की उपस्थिति के संयोजन की संभावना हो सकता है।
माइक्रोप्रोसेसर आर्किटेक्चर
कुल मिलाकर सांसद सार्वभौम हैसूचना संसाधक, लेकिन इसके संचालन के कुछ क्षेत्रों में, इसकी संरचना के निष्पादन के लिए अक्सर विशेष विन्यास की आवश्यकता होती है। माइक्रोप्रोसेसरों की वास्तुकला एक विशेष मॉडल के अनुप्रयोग की बारीकियों को दर्शाती है, जिससे हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर की विशेषताएं सिस्टम में एकीकृत हो जाती हैं। विशेष रूप से, हम प्रदान किए गए एक्चुएटर्स, प्रोग्राम रजिस्टर, एड्रेसिंग मेथड्स और इंस्ट्रक्शन सेट के बारे में बात कर सकते हैं।
एमपी के कामकाज की वास्तुकला और विशेषताओं के प्रतिनिधित्व में, वे अक्सर डिवाइस आरेख और उपलब्ध सॉफ़्टवेयर रजिस्टरों की बातचीत का उपयोग करते हैं जिसमें नियंत्रण जानकारी और ऑपरेंड (संसाधित डेटा) होते हैं। इसलिए, रजिस्टर मॉडल में सेवा रजिस्टरों का एक समूह होता है, साथ ही सामान्य-उद्देश्य वाले ऑपरेंड को संग्रहीत करने के लिए खंड भी होते हैं। इस आधार पर, कार्यक्रमों को निष्पादित करने की विधि, स्मृति संगठन की योजना, संचालन का तरीका और माइक्रोप्रोसेसर की विशेषताओं का निर्धारण किया जाता है। सामान्य प्रयोजन एमपी संरचना, उदाहरण के लिए, एक प्रोग्राम काउंटर, साथ ही सिस्टम ऑपरेशन मोड की स्थिति और नियंत्रण के लिए रजिस्टर शामिल हो सकते हैं। आर्किटेक्चरल कॉन्फ़िगरेशन के संदर्भ में एक डिवाइस के वर्कफ़्लो को रजिस्टर ट्रांसफर के मॉडल के रूप में दर्शाया जा सकता है, एड्रेसिंग प्रदान करना, ऑपरेंड और निर्देशों का चयन करना, परिणाम ट्रांसफर करना आदि। विभिन्न निर्देशों का निष्पादन, असाइनमेंट की परवाह किए बिना, स्थिति को प्रभावित करेगा। रजिस्टर, जिसकी सामग्री प्रोसेसर की वर्तमान स्थिति को दर्शाती है।
माइक्रोप्रोसेसरों की संरचना के बारे में सामान्य जानकारी
इस मामले में, संरचना को न केवल कार्य प्रणाली के घटकों के एक सेट के रूप में समझा जाना चाहिए, बल्किउनके बीच संबंध के साधन, साथ ही ऐसे उपकरण जो उनकी सहभागिता सुनिश्चित करते हैं। जैसा कि कार्यात्मक वर्गीकरण में, संरचना की सामग्री को तीन घटकों के माध्यम से व्यक्त किया जा सकता है - परिचालन सामग्री, बस के साथ संचार के साधन और नियंत्रण अवसंरचना।
ऑपरेटिंग पार्ट का डिवाइस कमांड डिकोडिंग और डेटा प्रोसेसिंग की प्रकृति को निर्धारित करता है। इस परिसर में अंकगणित-तर्क कार्यात्मक ब्लॉक, साथ ही सूचना के अस्थायी भंडारण के लिए प्रतिरोधक शामिल हो सकते हैं, जिसमें माइक्रोप्रोसेसर की स्थिति के बारे में जानकारी शामिल है। तर्क संरचना 16-बिट प्रतिरोधों के उपयोग के लिए प्रदान करती है जो न केवल तार्किक और अंकगणितीय प्रक्रियाएं करते हैं, बल्कि संचालन को भी स्थानांतरित करते हैं। रजिस्टरों का काम विभिन्न योजनाओं के अनुसार व्यवस्थित किया जा सकता है, जो अन्य बातों के अलावा, प्रोग्रामर के लिए उनकी पहुंच निर्धारित करते हैं। बैटरी पैक फ़ंक्शन के लिए एक अलग रजिस्टर आरक्षित है।
बस कप्लर्स परिधीय उपकरणों के कनेक्शन के लिए जिम्मेदार हैं। उनके कार्यों की श्रेणी में स्मृति से डेटा प्राप्त करना और आदेशों की एक कतार बनाना भी शामिल है। विशिष्ट माइक्रोप्रोसेसर संरचना में एक आईपी कमांड पॉइंटर, एड्रेस एडर्स, सेगमेंट रजिस्टर और बफ़र्स शामिल होते हैं, जिसके माध्यम से एड्रेस बसों के लिंक सेवित होते हैं।
नियंत्रण उपकरण, बदले में, नियंत्रण संकेत उत्पन्न करता है, कमांड को डिक्रिप्ट करता है, और कंप्यूटिंग सिस्टम के संचालन को भी सुनिश्चित करता है, आंतरिक एमपी संचालन के लिए माइक्रो-कमांड जारी करता है।
मूल सांसद की संरचना
इस माइक्रोप्रोसेसर की सरलीकृत संरचना दो कार्यात्मक प्रदान करती हैभाग:
- ऑपरेटिंग रूम। इस इकाई में नियंत्रण और डेटा प्रोसेसिंग सुविधाएं, साथ ही माइक्रोप्रोसेसर मेमोरी शामिल है। पूर्ण कॉन्फ़िगरेशन के विपरीत, मूल माइक्रोप्रोसेसर संरचना खंड रजिस्टरों को बाहर करती है। कुछ निष्पादन उपकरणों को एक कार्यात्मक इकाई में संयोजित किया जाता है, जो इस वास्तुकला की अनुकूलित प्रकृति पर भी जोर देता है।
- इंटरफ़ेस। संक्षेप में, मुख्य राजमार्ग के साथ संचार प्रदान करने का एक साधन। इस भाग में आंतरिक मेमोरी रजिस्टर और पता योजक शामिल हैं।
सिग्नल मल्टीप्लेक्सिंग के सिद्धांत का उपयोग अक्सर मूल सांसदों के बाहरी आउटपुट चैनलों पर किया जाता है। इसका मतलब है कि सिग्नलिंग सामान्य समय-साझाकरण चैनलों पर होती है। इसके अलावा, सिस्टम के वर्तमान ऑपरेटिंग मोड के आधार पर, एक ही आउटपुट का उपयोग विभिन्न उद्देश्यों के लिए सिग्नल संचारित करने के लिए किया जा सकता है।
माइक्रोप्रोसेसर निर्देश संरचना
यह संरचना काफी हद तक सामान्य विन्यास और एमपी कार्यात्मक ब्लॉकों की बातचीत की प्रकृति पर निर्भर करती है। हालाँकि, सिस्टम के डिज़ाइन चरण में भी, डेवलपर्स एक निश्चित सरणी संचालन को लागू करने की संभावनाओं को निर्धारित करते हैं, जिसके आधार पर कमांड का एक सेट बाद में बनता है। सबसे आम कमांड फ़ंक्शंस में शामिल हैं:
- डेटा ट्रांसफर। कमांड स्रोत और गंतव्य ऑपरेंड के मान निर्दिष्ट करने का कार्य करता है। रजिस्टर या मेमोरी सेल को बाद वाले के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।
- इनपुट-आउटपुट। होकरI/O इंटरफ़ेस डिवाइस डेटा को पोर्ट में स्थानांतरित करते हैं। माइक्रोप्रोसेसर की संरचना और परिधीय हार्डवेयर और आंतरिक इकाइयों के साथ इसकी बातचीत के अनुसार, कमांड पोर्ट के पते निर्धारित करते हैं।
- रूपांतरण टाइप करें। उपयोग किए गए ऑपरेंड के प्रारूप और आकार मान निर्धारित किए जाते हैं।
- व्यवधान। इस प्रकार के निर्देश को सॉफ़्टवेयर इंटरप्ट को नियंत्रित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है - उदाहरण के लिए, यह एक प्रोसेसर फ़ंक्शन स्टॉप हो सकता है जब I / O डिवाइस काम करना शुरू कर देते हैं।
- चक्रों का आयोजन। निर्देश ईसीएक्स रजिस्टर के मूल्य को बदलते हैं, जिसे कुछ प्रोग्राम कोड निष्पादित करते समय काउंटर के रूप में उपयोग किया जा सकता है।
एक नियम के रूप में, कुछ मात्रा में स्मृति के साथ काम करने की क्षमता से संबंधित बुनियादी आदेशों पर प्रतिबंध लगाए जाते हैं, साथ ही साथ रजिस्टरों और उनकी सामग्री का प्रबंधन करते हैं।
सांसद प्रबंधन संरचना
एमपी कंट्रोल सिस्टम कंट्रोल यूनिट पर आधारित होता है, जो कई कार्यात्मक भागों से जुड़ा होता है:
- सिग्नल सेंसर। दालों के क्रम और मापदंडों को निर्धारित करता है, उन्हें समान रूप से बसों में समय पर वितरित करता है। सेंसर के संचालन की विशेषताओं में संचालन करने के लिए आवश्यक चक्रों और नियंत्रण संकेतों की संख्या है।
- संकेतों का स्रोत। माइक्रोप्रोसेसर की संरचना में नियंत्रण इकाई के कार्यों में से एक सिग्नल की पीढ़ी या प्रसंस्करण को सौंपा गया है - अर्थात, एक विशिष्ट बस पर एक विशिष्ट चक्र के भीतर उनका स्विचिंग।
- ऑपरेशन कोड डिकोडर। निर्देश रजिस्टर में मौजूद ऑपरेशन कोड का डिक्रिप्शन करता हैइस पल। सक्रिय बस के निर्धारण के साथ, यह प्रक्रिया नियंत्रण दालों का एक क्रम उत्पन्न करने में भी मदद करती है।
नियंत्रण अवसंरचना में कोई छोटा महत्व नहीं है एक स्थायी भंडारण उपकरण है जिसमें इसकी कोशिकाओं में प्रसंस्करण संचालन करने के लिए आवश्यक संकेत होते हैं। पल्स डेटा को संसाधित करते समय आदेशों की गणना करने के लिए, एक पता पीढ़ी इकाई का उपयोग किया जा सकता है - यह माइक्रोप्रोसेसर की आंतरिक संरचना का एक आवश्यक घटक है, जो सिस्टम की इंटरफ़ेस इकाई में शामिल है और आपको मेमोरी रजिस्टरों का विवरण पढ़ने की अनुमति देता है। पूर्ण संकेतों के साथ।
माइक्रोप्रोसेसर घटक
अधिकांश कार्यात्मक ब्लॉक, साथ ही बाहरी उपकरण, आंतरिक बस के माध्यम से आपस में और केंद्रीय microcircuit MP के बीच व्यवस्थित होते हैं। यह कहा जा सकता है कि यह डिवाइस का बैकबोन नेटवर्क है, जो एक व्यापक संचार लिंक प्रदान करता है। एक और बात यह है कि बस में विभिन्न कार्यात्मक उद्देश्यों के तत्व भी हो सकते हैं - उदाहरण के लिए, डेटा ट्रांसफर के लिए सर्किट, मेमोरी सेल को स्थानांतरित करने के लिए लाइनें, साथ ही साथ जानकारी लिखने और पढ़ने के लिए एक बुनियादी ढांचा। बस के ब्लॉकों के बीच बातचीत की प्रकृति माइक्रोप्रोसेसर की संरचना से ही निर्धारित होती है। एमपी में शामिल उपकरणों में, बस के अलावा, निम्नलिखित शामिल हैं:
- अंकगणितीय तर्क इकाई। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, इस घटक को तार्किक और अंकगणितीय संचालन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह संख्यात्मक और वर्ण डेटा दोनों के साथ काम करता है।
- नियंत्रण उपकरण। के लिए जिम्मेदारमीट्रिक टन के विभिन्न भागों की परस्पर क्रिया में समन्वय। विशेष रूप से, यह ब्लॉक निश्चित समय पर मशीन डिवाइस के विभिन्न मॉड्यूल को निर्देशित करते हुए नियंत्रण संकेत उत्पन्न करता है।
- माइक्रोप्रोसेसर मेमोरी। जानकारी को रिकॉर्ड करने, स्टोर करने और जारी करने के लिए उपयोग किया जाता है। डेटा काम कर रहे कम्प्यूटेशनल संचालन और मशीन की सेवा करने वाली प्रक्रियाओं दोनों से जुड़ा हो सकता है।
- गणित प्रोसेसर। जटिल कम्प्यूटेशनल संचालन करते समय गति बढ़ाने के लिए इसका उपयोग सहायक मॉड्यूल के रूप में किया जाता है।
सहसंसाधक संरचना की विशेषताएं
ठेठ अंकगणित और तार्किक संचालन करने के ढांचे के भीतर भी, एक पारंपरिक सांसद की पर्याप्त क्षमता नहीं है। उदाहरण के लिए, माइक्रोप्रोसेसर में फ्लोटिंग पॉइंट अंकगणितीय निर्देशों को निष्पादित करने की क्षमता नहीं होती है। ऐसे कार्यों के लिए, कोप्रोसेसर का उपयोग किया जाता है, जिसकी संरचना कई सांसदों के साथ एक केंद्रीय प्रोसेसर के संयोजन के लिए प्रदान करती है। साथ ही, डिवाइस के संचालन के तर्क में अंकगणितीय माइक्रोक्रिकिट्स के निर्माण के बुनियादी नियमों से कोई मूलभूत अंतर नहीं है।
सहसंसाधक विशिष्ट कमांड निष्पादित करते हैं, लेकिन केंद्रीय मॉड्यूल के साथ निकट संपर्क में। यह कॉन्फ़िगरेशन कई पंक्तियों में कमांड कतारों की निरंतर निगरानी मानता है। इस प्रकार के माइक्रोप्रोसेसर की भौतिक संरचना में, इनपुट-आउटपुट प्रदान करने के लिए एक स्वतंत्र मॉड्यूल का उपयोग करने की अनुमति है, जिसकी एक विशेषता इसके आदेशों का चयन करने की क्षमता है। हालांकि, ऐसी योजना के सही ढंग से काम करने के लिए, सहसंसाधकों को निर्देश चयन के स्रोत को स्पष्ट रूप से परिभाषित करना चाहिए,मॉड्यूल के बीच समन्वय समन्वय।
मजबूत युग्मित विन्यास के साथ एक माइक्रोप्रोसेसर की एक सामान्यीकृत संरचना के निर्माण का सिद्धांत भी एक कोप्रोसेसर डिवाइस की अवधारणा से जुड़ा हुआ है। यदि पिछले मामले में हम अपने स्वयं के आदेशों के चयन की संभावना के साथ एक स्वतंत्र I / O ब्लॉक के बारे में बात कर सकते हैं, तो एक दृढ़ता से युग्मित कॉन्फ़िगरेशन में एक स्वतंत्र प्रोसेसर की संरचना में शामिल होना शामिल है जो कमांड स्ट्रीम को नियंत्रित करता है।
निष्कर्ष
पहले कंप्यूटिंग उपकरणों के आगमन के बाद से माइक्रोप्रोसेसर निर्माण के सिद्धांतों में कुछ बदलाव हुए हैं। संसाधन समर्थन की विशेषताएं, डिजाइन और आवश्यकताएं बदल गई हैं, जिसने कंप्यूटर को मौलिक रूप से बदल दिया है, लेकिन अधिकांश भाग के लिए कार्यात्मक ब्लॉकों को व्यवस्थित करने के बुनियादी नियमों के साथ सामान्य अवधारणा वही रहती है। हालांकि, माइक्रोप्रोसेसर संरचना विकास का भविष्य नैनो प्रौद्योगिकी और क्वांटम कंप्यूटिंग सिस्टम के आगमन से प्रभावित हो सकता है। आज, ऐसे क्षेत्रों को सैद्धांतिक स्तर पर माना जाता है, लेकिन बड़े निगम सक्रिय रूप से नवीन तकनीकों पर आधारित नए लॉजिक सर्किट के व्यावहारिक उपयोग की संभावनाओं पर काम कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, एमटी के आगे विकास के लिए एक संभावित विकल्प के रूप में, आणविक और उप-परमाणु कणों के उपयोग से इंकार नहीं किया जाता है, और पारंपरिक विद्युत सर्किट निर्देशित इलेक्ट्रॉन रोटेशन की प्रणालियों को रास्ता दे सकते हैं। इससे मौलिक रूप से नई वास्तुकला के साथ सूक्ष्म प्रोसेसर बनाना संभव हो जाएगा, जिसका प्रदर्शन आज के प्रदर्शन से कई गुना अधिक होगा।सांसद.
