Mikroprozessor
www.infos-aus-germanien.info
Einordnung: Digitaltechnik
- Was heißt Mikroprozessor auf:
Englisch - Französisch - Italienisch - Niederländisch und Schwedisch sowie Spanisch
- Sie wissen mehr über das Thema Mikroprozessor und möchten uns dazu etwas mitteilen?
Benutzen Sie dazu bitte unser Forum und eröffnen Sie einen neuen Thread zum Thema Mikroprozessor.
| Inhaltsverzeichnis |
Allgemein
Ein Mikroprozessor (griech. mikros für klein: Prozessor in sehr kleinem Maßstab) ist ein elektronisches Rechenwerk auf einem Chip, welches mit Befehlen in Maschinensprache gesteuert werden kann.
Während bis Ende der 1960er Jahre Prozessoren aus Einzelbauteilen und integrierten Schaltungen mit geringer Integrationsdichte hergestellt wurden, war es danach möglich, alle Einheiten des Prozessors auf einem Chip unterzubringen, auf dem jeder Schalter als elementarer Baustein im Durchmesser nur einige Mikrometer an Platz beansprucht - der Mikroprozessor war geboren. Der erste war der 1972 vorgestellte 4-Bit-Prozessor 4004 von Intel. Zunächst waren dies noch recht einfache Schaltungen. Die Mikroelektronik brachte neben der Miniaturisierung und enormen Kostenersparnis noch weitere Vorteile wie Geschwindigkeit, greringer Stromverbrauch, Zuverlässigkeit und später auch Komplexität. Dies führte dazu, dass vergleichsweise billige Mikroprozessoren mit der Zeit die teuren Prozessoren der Minicomputer und teilweise sogar der Großrechner verdrängten. Gegen Ende des zwanzigsten Jahrhunderts hielt der Mikroprozessor Einzug in viele elektronische Geräte, vor allem als CPU von Personal Computern. Auch als die Strukturgröße der Mikroprozessor-Chips auf einige Nanometer verkleinert wurde, blieb der Begriff Mikroprozessor bestehen.
Zur Realisierung eines kompletten Computers muss der Mikroprozessor noch um Speicher und Ein-/Ausgabe-Funktionen erweitert werden. Diese stehen in Form weiterer Chips zur Verfügung. Nur wenige Jahre nach der Einführung von Mikroprozessoren erschienen jedoch auch Mikrocontroller, die diese Funktionen auf einem Chip vereinigen.
Steuerung durch Befehle
Alle Computerprogramme liegen als binäres Bitmuster im Speicher vor. Diese Bitmuster sind prozessorspezifisch: bestimmte Muster lösen bei unterschiedlichen Prozessoren unterschiedliche elementare Befehle aus. Derartige elementare Prozessorbefehle lassen sich prozessorspezifisch in Maschinensprache oder Assemblersprache programmieren, allerdings ist das Programm dann nicht portabel. Zur Umgehung dieses Problems benutzt man Hochsprachen, etwa C, C++, FORTRAN oder Pascal. Ein spezielles Übersetzungsprogramm (Compiler) setzt dann das Hochsprachenprogramm in für den Prozessor geeignete Maschinensprache um.
Aufbau
Ein Mikroprozessor besteht aus den Registern, einem Rechenwerk, einem Befehlsdecoder sowie einem Steuerwerk. Das Rechenwerk ist für arithmetische und logische Funktionen zuständig, Befehlsdecoder und Steuerwerk sind für die Ausführung der Befehle und die Koordination der Funktionseinheiten zuständig. Die Register bilden eine Art meist kleinen Spezialspeicher für Zwischenergebnisse von Rechenoperationen, auf den besonders schnell zugegriffen werden kann. Zur Erhöhung der Rechengeschwindigkeit können Prozessoren mit Caches oder besonderen (etwa einem Hardwaremultiplizierer) oder zusätzlichen (etwa einem Fließkommarechenwerk) Rechenwerken ausgestattet sein. Zur effizienteren Bearbeitung von Befehlen werden Pipelines verwendet. Alle Mikroprozessoren sind interruptfähig.
Beispiele
Siehe auch
- Suche nach Mikroprozessor Infos mit: Yahoo