Transcript Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΩΝ ΜΙΚΡΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΩΝ

Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΩΝ
ΜΙΚΡΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΩΝ
ΜΙΚΡΟΕΛΕΚΤΕΣ
ΣΠΟΝΔΥΛΩΤΟΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΕΣ
ΜΙΚΡΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΕΣ ΓΕΚΙΝΚΟΥ ΣΚΟΠΟΥ
Intel 8008
•
•
•
•
•
•
Οκταψήφιος μικροεπεξεργαστής
Ωρολογιακή συχνότητα CPU 0.5-0.8ΜΗz
Χώρος φυσικής μνήμης 16kB
Τεχνολογία PMOS
Καθυστέρηση πύλης 30nsec
Αριθμός τρανζίστορ 2k
ΚΑΡΑΓΚΟΥΝΗΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ
ΤΕΙ ΛΑΜΙΑΣ
2
Intel 8080
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
6 οκταψήφιοι καταχωρητές
Τεχνολογία PMOS / intel 8080A TTL
Οκταψήφιος συσσωρευτής
4 δείκτες για κατάσταση επεξεργαστή
Οκταψήφια ALU
Δεκαεξαψήφιος SP
Δεκαεξαψήφιος PC
Δυνατότητα για άμεσο έλεγχο διακοπών
Απευθείας προσπέλαση σε 512 θύρες I/O
Ξεχωριστός διάδρομος διευθύνσεωνπροσπέλαση μνήμης σε 1 κύκλο
χρονισμού
78 εντολές με μήκος από 8-24 bits και χρόνο εκτέλεσης 2-9μsec
4 τρόποι διευθυνσιοδότησης
Κατανάλωση ισχύος 780mW
Τροφοδοσία 12V,5V,-5V
Χώρος φυσικής μνήμης 64kB
ΚΑΡΑΓΚΟΥΝΗΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ
ΤΕΙ ΛΑΜΙΑΣ
3
Intel 8085
•
•
•
•
•
•
•
Τροφοδοσία 5V
2 περισσότερες εντολές
Περισσότερους ακροδέκτες ελέγχου
Σύστημα χρονισμού ολοκληρωμένο στο κύκλωμά του
Μικρό χρόνο εκτέλεσης εντολών(ρολόϊ 3ΜΗz)
1kB EPROM
Οκταψήφιο διάδρομο διευθύνσεων που λειτουργεί και
ως data bus
• Απόλυτη συμβατότητα με 8080Α
ΚΑΡΑΓΚΟΥΝΗΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ
ΤΕΙ ΛΑΜΙΑΣ
4
Motorola 6800
•
•
•
•
•
Τεχνολογία ΝΜΟS σε chip 40 ακίδων
Τροφοδοσία 5V
Απλή δομή και οργάνωση # 8080
Πλήρης και πανίσχυρο set εντολών
Καταχωρητές κύριοι Α,Β και καταχωρητές
δείκτες PC,SP,IR
• 2 ακροδέκτες για εξυπηρέτηση διακοπής
• Διφασικό ρολόϊ 2ΜΗz
ΚΑΡΑΓΚΟΥΝΗΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ
ΤΕΙ ΛΑΜΙΑΣ
5
Zilog Z80
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Τεχνολογία ΝΜΟS
Ένα ωρολογιακό σήμα # 8080Α
Τροφοδοσία 5V
Chip 40 ακίδων με εξωτερικά ολοκληρωμένα 8224,8228
Συμβατότητα ακίδων με ΤΤL
Σήματα εξόδου αποκωδικοποιημένα και σε συγχρονισμό με ρολόϊ
Περισσότερους καταχωρητές δείκτες
Refresh RAM
Set εντολών >8080Α
Συχνότητα clock 2.5MHz – Z80A συχνότητα 4ΜΗz
Μικροπρογραμματιζόμενη λογική
Επιπλέον διάνυσμα καταχωρητών με δυνατότητα εναλλασσόμενων
διεργασιών
ΚΑΡΑΓΚΟΥΝΗΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ
ΤΕΙ ΛΑΜΙΑΣ
6
MOSTEK 6502
• Λίγοι κεντρικοί καταχωρητές
• Πολλές εντολές
• Γρήγορη και εύκολη προσπέλαση μνήμης
ΚΑΡΑΓΚΟΥΝΗΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ
ΤΕΙ ΛΑΜΙΑΣ
7
Intel 8086
• 16bit επεξεργαστής
• Τεχνολογία ΗΜΟS σε chip 40 ακίδων με 29.000 τρανζίστορ και
διαστάσεις 225*225mm
• Συχνότητα clock 5MHz
• Συμβατότητα με 8080/8085 σε επίπεδο assembly
• 16bit data bus(8bit για 8088), 20bit address bus
• Διαχείριση μνήμης με ειδικό hardware
• Μονάδα προσαρμογής στο διάδρομο BIU, μονάδα εκτέλεσης EU
• 135 εντολές
• 256 διακοπές , 1 άμεση (ΝΜΙ)
• 8bit και 16bit αριθμητική και για *,/
• Λειτουργία master-slave για multiprocessor
• Μαθηματικοί συνεπεξεργαστές
ΚΑΡΑΓΚΟΥΝΗΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ
ΤΕΙ ΛΑΜΙΑΣ
8
Intel 80186
• 16bit data bus με δυνατότητα
διευθυνσιοδότησης 1ΜΒ μνήμης
• Συμβατότητα με 8086/8088
• 10 νέες εντολές
• Ενσωματωμένο clock και κανάλια DMA
• 25% ταχύτερος από 8086
ΚΑΡΑΓΚΟΥΝΗΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ
ΤΕΙ ΛΑΜΙΑΣ
9
Intel 80286
•
•
•
•
•
Multiprocessing
Τρέχει όλο το software του 8086
24bit address bus
Protected mode
2.5 φορές ταχύτερος από τον 8086
ΚΑΡΑΓΚΟΥΝΗΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ
ΤΕΙ ΛΑΜΙΑΣ
10
Intel 80386
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Τεχνολογία CHMOS III με 275.000 τρανζίστορ
Εκτελεί 3-4 MIPS
32bit data address bus
Τεχνική διαδοχικής διοχέτευσης(pipelining)
Συμβατότητα με 8086/80286
Εφαρμογές MS-DOS PC-DOS σε UNIX
Μηχανισμοί προστασίας του hardware
Λειτουργία αυτοελέγχου του μικροεπεξεργαστή
Μονάδα διαχείρισης μνήμης ΜΜU
Δυνατότητα διευθυνσιοδότησης 4GΒ κύριας
μνήμης(paging-segmentation)
ΚΑΡΑΓΚΟΥΝΗΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ
ΤΕΙ ΛΑΜΙΑΣ
11
Intel 80486
•
•
•
•
•
Pipelining
Ενσωματωμένο συνεπεξεργαστή
Ενσωματωμένη μνήμη cache
1.200.000 τρανζίστορ
40% ταχύτερος του 80386
ΚΑΡΑΓΚΟΥΝΗΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ
ΤΕΙ ΛΑΜΙΑΣ
12
Zilog Z8000
• 16bit επεξεργαστής
• Τεχνολογία ΗΜΟS σε chip(40 ακίδων Ζ8002/ 48 ακίδων
Ζ8001 με δυνατότητα κατάτμησης) με 17.5k τρανζίστορ
και διαστάσεις 238*256mm
• Τροφοδοσία 5V με συχνότητα clock 4MHz
• Συμβατός με Ζ80
• Δυνατότητα προσπέλασης 8ΜΒ φυσικής μνήμης
• User και supervisor mode
• 16 16bit εσωτερικοί καταχωρητές
• 3 επίπεδα εξωτερικών διακοπών
• Set εντολών με privileged instructions
• Μονάδα ελέγχου με καλωδιωμένη λογική
ΚΑΡΑΓΚΟΥΝΗΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ
ΤΕΙ ΛΑΜΙΑΣ
13
Motorola 68000
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
16bit επεξεργαστής
Τεχνολογία ΗΜΟS σε chip 64 ακίδων με 68.000 τρανζίστορ και διαστάσεις
256*256mm με συχνότητα clock 4-16MHz
Συμβατότητα με 6800
17 32bit καταχωρητές και 1 16bit SR
Απευθείας διευθυνσιοδότηση σε 16ΜΒ περιοχή μνήμης
56 εντολές
5 κύριοι τύποι δεδομένων
Ι/Ο χαρτογραφημένη σε μνήμη
14 μεθόδους διευθυνσιοδότησης
User και supervisor mode
3 ακίδες εισόδου για χειρισμό εξωτερικών σημάτων διακοπών
24bit address bus 16bit data bus σε ασύγχρονη λειτουργία
Τμήμα ελέγχου με μικροκώδικα
Εκτέλεση πράξεων με διαφορετικά μήκη λέξεων
Συμμετρικές εντολές για απλοποίηση προγραμμάτων σε assembly
ΚΑΡΑΓΚΟΥΝΗΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ
ΤΕΙ ΛΑΜΙΑΣ
14
Motorola 68020
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
32bit επεξεργαστής
Τεχνολογία VLSI
32 32bit καταχωρητές
Πλούσιο set εντολών
Εύστροφες μεθόδους διεθυνσιοδότησης
Εικονική μνήμη
2 δείκτες σωρού(32bit) επόπτη
5 καταχωρητές ελέγχου ειδικού σκοπού
Απευθείας διευθυνσιοδότηση σε 4GΒ περιοχή μνήμης
18 μεθόδους διευθυνσιοδότησης
Ι/Ο χαρτογραφημένη σε μνήμη
Διασύνδεση συνεπεξεργαστή
Υψηλή απόδοση μνήμη cache
7 κύριοι τύποι δεδομένων
Υποστήριξη κινητής υποδιαστολής με τον συνεπεξεργαστή MC68881
ΚΑΡΑΓΚΟΥΝΗΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ
ΤΕΙ ΛΑΜΙΑΣ
15
Motorola 68040
• Τεχνολογία CMOS 0.8u με 1.200.000 τρανζίστορ
• Εκτέλεση κάθε εντολής σε λιγότερους κύκλους
χρονισμού # οικογένεια 68000τριπλάσια
ταχύτητα από τον 68030
• Floating Point Unit
• 2 μνήμες cache 4kB
• Ξεχωριστές μονάδες διαχείρισης μνήμης για
εντολές και δεδομένα
• Clock 25MHz με 1 κύκλο χρονισμού για κάθε
εντολή κατά μέσο όρο = 20Mips
ΚΑΡΑΓΚΟΥΝΗΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ
ΤΕΙ ΛΑΜΙΑΣ
16
Μικροεπεξεργαστές RISC
• Μειωμένου συνόλου εντολών # CISC(Πολύπλοκου
συνόλου εντολών)
• 1 εντολή / κύκλο ρολογιού
• Pipelining
• Πολλοί καταχωρητές
• Πολύ γρήγορη προσπέλαση στη συστοιχία
καταχωρητώναύξηση ταχύτητας
• Αποτελούνται από μικροεπεξεργαστή, μεγάλη αργή
κύρια μνήμη και μνήμη cache
• Η μνήμη cache (κρίσιμης σημασίας) σε ρόλο buffer
• Υψηλότερη απόδοση σε σχέση με τους CISC
ΚΑΡΑΓΚΟΥΝΗΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ
ΤΕΙ ΛΑΜΙΑΣ
17