Microprocesorul

Este un circuit integrat ( CIP ) continand circuite sofisticate cu rolul de a efectua operatii aritmetice si logice. Microrocesorul poate fi considerat ca fiind un calculator de buzunar cu functii complete si facilitati auxiliare . Trebuie amintit ca un calculator poate avea unul sau mai multe procesoare . Placile de baza „normale” permit prezenta unui singur processor , insa sunt producatori ce ofera optiunea de „dual processor”

Principalele caracteristici ale puterii unui procesor sunt :

• cantitatea de memorie ce poate fi citita la un moment dat

• viteza de executie a operatiilor

• numarul de instructiuni diferite ce pot fi executate

Microprocesorul indeplineste functiile unitatii centrale :

• executa operatii aritmetice si logice,

• decodifica instructiuni speciale,

• transmite altor cipuri din sistem semnale de a memora date, adrese de memorie, adresa in care se gaseste urmatoarea instructiune de executat precum si indicatorii care arata cum s-au terminat instructiunile anterioare .

Procesoarele pot fi clasificate dupa:

1. Domeniul de activitate: PersonalComputer: AMD (K6 II, Duron, Athlon XP, 64, 64 FX)

INTEL (Pentium Celeron, Pentium 4)

Servere: AMD ( Athlon MP, AMD Opteron)

INTEL ( Pentium Xeon)

2. Producator: AMD, INTEL, VIA, etc.

3. Frecventa la care lucreaza procesorul: 800 Mhz – 3400 Mhz.

4. Memoria cache: 64 Kb, 256 Kb, 512 Kb, 1 Mb, 2 Mb, etc.

5. Socket-ul folosit: Socket A (procesoarele AMD)

Socket 478 (procesoarele Intel Pentium 4 si Celeron)

Socket 754 (procesoarele AMD 64)

Socket 940 (procesoarele AMD 64-FX)

6. Frecventa FSB-ului: 133Mhz – 800 Mhz

Structura internă a microprocesoarelor

Microprocesorul este o unitate centrală de prelucrare (Central Processing Unit - CPU) încorporată într-o capsulă de circuit integrat, el fiind coordonatorul tuturor operaţiilor efectuate de către calculator. Are rolul de a citi instrucţiunile dintr-o zonă de memorie, de a decodifica şi executa comenzile corespunzătoare.

Pentru ca microprocesorul să poată citi codul instrucţiunii care urmează a fi decodificată şi executată, el trebuie să genereze o adresă care va fi păstrată în memorie până când din celula selectată pe baza acestei adrese va putea fi citită data cerută. Pentru a putea fi memorată starea liniilor de adresă în timpul operaţiei de citire, microprocesorul are nevoie de o memorie intermediară numită registru tampon de adrese (Address Buffer - AB). Informaţia codificată care a fost citită, trebuie şi ea depusă într-un registru intermediar, numit registru tampon de date (Data Buffer - DB).

Traseele de cupru cu ajutorul cărora se va genera informaţia binară care reprezintă o adresă se numesc magistrală de adrese (Address BUS - ABUS), iar cele care vor genera informaţii corespunzătoare datelor citite sau scrise în memorie poartă denumirea de magistrală de date (Data BUS - DBUS).

Pentru a putea efectua diferite calcule aritmetice şi logice, microprocesorul are nevoie de o unitate aritmetică şi logică (Arithmetic and Logic Unit - ALU).

Pentru a putea fi executată o anumită instrucţiune procesorul conţine şi o unitate de comandă (Command Unit - CU). Această componentă programează execuţia secvenţială în timp a tuturor manevrelor necesare pentru a putea executa instrucţiunea; ea generează semnalele de comandă pentru întregul sistem, dirijează fluxul de date, corelează viteza de lucru a unităţii centrale cu timpul de acces al memoriei etc. Activitatea sa este "pilotată" de un semnal de ceas a cărui frecvenţă (deocamdată) este de ordinul Mhz-ilor.

Semnalele prin care microprocesorul dă comenzi de execuţie spre memorie sau spre alte componente ale sistemului poartă denumirea de semnale de comandă. Semnalele prin care microprocesorul primeşte informaţii despre diferite componente ale sistemului se numesc semnale de stare. Traseele de cupru pe care circulă aceste semnale formează magistrala de comenzi (Command BUS - CBUS).

În cazul în care o instrucţiune foloseşte date care au rezultat în urma execuţiei instrucţiunii precedente atunci aceste date ar trebui citite din nou din memorie. Pentru a evita acest acces suplimentar la memorie, microprocesorul este prevăzut cu regiştri, în care pot fi păstrate temporar date sau adrese de memorie. Microprocesorul mai are nevoie de un registru special în care să poată fi generată şi păstrată nealterată adresa de memorie a următoarei instrucţiuni care trebuie executată. Acest registru se numeşte instrucţiune program (Instruction Program - IP) sau contor de program (Program Counter - PC). Mai există încă un registru special în care sunt păstrate informaţii referitoare la natura rezultatului unei operaţii aritmetice. Biţii care compun acest registru se numesc indicatori de stare, iar registrul poartă denumirea de registrul indicatorilor de stare şi control. Vor exista biţi corespunzători diferitelor stări ale rezultatului cum ar fi: număr par sau impar, negativ sau pozitiv, nul sau nenul etc.