מבוא למיקרו-מעבדים משובצים ויישומיו

נסה את הכלי שלנו לביטול בעיות





מיקרו מעבד משובץ הוא שבב מחשב המשמש בתוך מספר מכשירים וציוד כדי לספק פונקציונליות נוספת. מיקרו-מעבד הוא רכיב דיגיטלי-אלקטרוני עם טרנזיסטורים המשולבים על IC יחיד מוליך למחצה שהוא קטן וצורך פחות חשמל. בשל גמישות, עלות, תכנות וכושר הסתגלות מיקרו-בקרים פופולריים ליישם סוגים שונים של בקרים שאנו מכירים מה- היסטוריה אלקטרונית . הפונקציות של המעבד כוללות אחזור, פענוח ועיבוד הנתונים.

מעבד משובץ

מעבד משובץ



מערכות מיקרו-מעבד משובצות אינן אלא שבבי מחשב שהם חלק בלתי נפרד ממערכת התאורה, מכשירי חשמל לבית , ציוד תעשייתי וכו '. בדרך כלל משתמשים במיקרו-מעבדים בעיבוד אותות, מחשוב כללי ונתוני מחשוב בזמן אמת. כמעבד אותות, השימוש במעבדים במעבדים בטלוויזיות דיגיטליות כולל פענוח של האותות הדיגיטליים והרדיו. במערכות בזמן אמת, מיקרו-מעבדים משובצים במכשירי אבטחה כמו מערכת נגד פריצת נעילה. מערכות אלה נמצאים בשימוש נרחב ברכבים. חשיבותו כוללת:


  • טיפול בפונקציות רבות כמו חישובים ועיבוד תמלילים במהירות גבוהה יותר
  • ביצוע פעולות לתפקודים חוזרים, רצופים, פרוגרסיביים ורצפים ללא עבודת אנוש
  • תקשורת עם האינטרנט, הטלפונים ומכשירי ממשק אחרים

דיאגרמת חסימות של מעבד משובץ

תרשים חסימה של מעבד משובץ

תרשים חסימה של מעבד משובץ



שבב מיקרו מעבד בנוי באמצעות התקני מוליכים למחצה שבהם אלפי טרנזיסטורים משולבים בשבב יחיד לקבלת ביצועים טובים יותר. כשאנחנו מסתכלים על ההיסטוריה של המעבד , במעבדי הפנטיום 4 יש כ- 40-50 מיליון טרנזיסטורים. חלקי המעבד העיקריים כוללים:

  • ALU (יחידת לוגיקה אריתמטית)
  • יחידת זיכרון
  • יחידת בקרה
  • רושמים
  • אוטובוס המערכת

יחידת לוגיקה אריתמטית

ALU מכונה גם יחידה שלמה שכן היא משמשת לביצוע פעולות לוגיות כמו Not, OR AND, וחישובי מתמטיקה כמו להוסיף, לחסר, לחלק, להכפיל ולהשוות כמו גדולים יותר, פחות מ, וכו '.

יחידת זיכרון


זיכרון מטמון הוא כמות קטנה של זיכרון שנמצאת על השבב של המעבד. א מיקרו - מעבד מאחסן עותק של נתונים והוראות בזיכרון המטמון בזמן ביצוע התוכנית. סוגי זיכרון המיקרו-מעבד כוללים ROM ו- RAM.

יחידת בקרה

יחידת הבקרה היא מוחו של המעבד שכן הוא מנהל פעולות שלמות. הוא מבצע פעולות כמו ניהול קלט, התקני פלט, אחסון נתונים ואחזור הוראות.

רושמים

הרישומים הם זיכרונות קטנים ומהירים המובנים בתוך יחידת העיבוד המרכזית (CPU) כדי לזרז את פעולתה. רושמי מטרה כללית מאחסנים נתונים שרירותיים ורשומות מטרה מיוחדת שולטות במעבד.

אוטובוס המערכת

אוטובוס המערכת הוא חוט יחיד המשמש לחיבור רכיבים שונים כדי לתקשר עם החלקים הפנימיים והחיצוניים של המעבד. האוטובוס מקבל נתונים והוראות מהזיכרון הראשי, ואז שולח אותם למטמון ההוראה ולמטמון הנתונים. לבסוף אלה מעובדים והתוצאות נשלחות שוב לזיכרון הראשי דרך אוטובוס זה.

סוגי המיקרו-מעבדים

ה סיווג של מעבד משובץ תלוי במספר גורמים כמו ביצועי מחשוב, זמינות זיכרון, סוג יישום וכו ', וכמה ממעבדים אלה כוללים:

  • מיקרו מעבדי סט הוראות מורכבים
  • מיקרו-מעבדי סט הוראות מופחתים
  • מיקרו-מעבדים על-סקלריים
  • מעגל משולב יישומי ספציפי (ASIC)
  • מעבדי אות דיגיטלי (DSP)

יישומים של מעבד

יישומים של מעבד

יישומים של מעבד

ניתן להשתמש במיקרו-מעבדים אלה ליישומים למטרות כלליות או ליישומים למטרות מיוחדות. היישומים של המעבדים כוללים את הדברים הבאים:

1. יישומים למטרות כלליות

מיקרו-מעבדים ליישומים למטרות כלליות כוללים מחשבים אישיים , מחשבי מיקרו של לוח אחד, סופר מיני ועיצובים בעזרת מחשב (CAD).

מחשבים אישיים

במחשבים אישיים יש מעבדים של 8 סיביות או 16 סיביות. מחשבים ביתיים מגיעים עם מעבד 8 סיביות ללימוד תוכניות ומשחקי וידאו, ואילו המחשבים עם מעבד 16 סיביות משמשים לעסקים, חשבונות, עיבוד תמלילים ומטרות אחרות.

מחשבים מיקרו עם לוח אחד

מחשבי המיקרו הלוח היחיד כוללים תצורת חומרה ותוכנה פשוטים וזולים יותר. מחשבי מיקרו אלה משמשים לבניית מערכות מחשוב קטנות ולהכשרת תלמידים.

סופר מיני ו- CAD

משתמשים במעבדי 32 סיביות במיקרו מחשבים חזקים. וכתוצאה מכך, הביצועים של מחשבים אלה טובים בהרבה ממחשבי המיני ואלה משמשים בצד ההנדסי כמכונות CAD.

2. יישום למטרות מיוחדות

יישום למטרות מיוחדות כולל שליטה, תִקשׁוֹרֶת , מכשור, אוטומציה ופרסום משרדי.

תִקשׁוֹרֶת

בתעשיית הטלפונים משתמשים במיקרו-מעבדים במודמים, מרכזיות טלפון, מכשירי טלפון דיגיטליים, וגם במערכות הזמנת אוויר ומערכות הזמנת רכבת הן ברמה בינלאומית והן ברמה הלאומית. גם טלפונים ניידים וטלוויזיות משתמשים במיקרו-מעבדים.

מִכשׁוּר

במכשירים שונים מיקרו-מעבדים מיושמים כבקרים עיקריים ומשמשים גם במכשירים רפואיים למדוד טמפרטורה ולחץ דם.

לִשְׁלוֹט

מיקרו-מעבדים זמינים כעת במכשירים ביתיים כמו מכונות כביסה ותנורי מיקרוגל וב- אוטומציה תעשייתית מגזרים, מיקרו-בקרים משמשים לשליטה בפרמטרים שונים כמו טמפרטורה, מהירות, לחות ולחץ.

פרסום ואוטומציה למשרד

אלה משמשים במשרד לביצוע פעולות גיליון אלקטרוני ואחסון. בפרסום, משתמשים במיקרו-מעבדים במדפסות LASER במהירות גבוהה וביצוע העתקי תמונות אוטומטיים.

זה הכל על מערכות המיקרו-מעבד המשובצות ויישומיהן. אנו מאמינים כי המידע שניתן בנושא זה ראוי לבחון את חשיבות המיקרו-מעבדים. אנא שתף ​​את הצעותיך ודעותיך לגבי מאמר זה או פרויקטים חשמליים ואלקטרוניים בסעיף ההערות.

נקודות זיכוי

  • מיקרו מעבד משובץ על ידי אמריקה דקה
  • דיאגרמת חסימה של המעבד המוטבע על ידי hqew