08_(12)_domaci Za 10...

Mikroprocesorski sistemi Svi imaju srce, ima li ga računar?

Mikroprocesorski sistemi Mikroprocesor je procesor čiji su delovi minijaturizovani i smešteni u jedno ili nekoliko integrisanih kola U ovoj prezentaciji se nećemo baviti specijalizovanim mikroprocesorima kakvi su na primer (video kontroler, DMA kontroler, disk kontroler), već ćemo se bazirati na mikroprocesore opšte namene, odnosno baziraćemo se na centralne procesorske jedinice računara.

AMD K6-2 3DNow!AMD Athlon (Thunderbird) Intel Celleron

AMD Athlon

Na slikama je prikazan izgled pojedinih vrsta mikroprocesora opšte namene

Mikroprocesorski sistemi Centralni procesor računara nalazi se na matičnoj ploči Matična ploča računara mora da obezbedi odgovarajuće podnožje za mikroprocesor. Oblik podnožja za “ugradnju” kao i sam oblik procesora razlikuju se od modela do modela i od proizvođača do proizvođača. Podnožje (Slot 1) matične ploče predviđeno za ugradnju Intelovog procesora.

Mikroprocesorski sistemi Na savremene matične ploče ugrađuju se dva osnovna tipa podnožja za procesore:

SOCKET

SLOT

Međutim, odgovarajući priključci za Intelove i AMD-ove procesore nisu međusobno identični, tako da se na primer, ne može priključiti AMD-ov procesor za Socket podnožje u Socket za Intela.

Mikroprocesorski sistemi Mikroprocesori se greju

S obzirom na povećano zagrevanje mikroprocesora, uz njih se standardno isporučuju i takozvani ”kuleri” (Cooler) koji radnu temperaturu procesora održavaju u predviđenim granicama. Na slici je šematski prikazan sklop svih bitnih elemenata koji često ulaze u sastav procesora.

Ventilator Rebrasti hladnjak Procesor Podnožje

Mikroprocesorski sistemi Centralna procesorska jedinica ili CPU (Central Processing Unit) osnovni je elektronski sklop svakog računara Primarna memorija

Ulazne jedinice

CPU Centralna procesorska jedinica

Izlazne jedinice

Nojmanova arhitektura digitalnog računara - modeliranje procea...

Centralni procesor je zadužen kako za kompletno procesiranje tj. obradu podataka tako i za koordinaciju rada ostalih komponenata računarskog sistema.

Mikroprocesorski sistemi Procesori imaju svoju unutrašnju arhitekturu, koja se razlikuje od modela do modela i od proizvođača do proizvođača. Na slici predstavljena arhitektura 8-bitnog procesora Registri opšteje namene (Accumulator, X, Y) 6502 A 8-bitni registri (akumulator, x, y) za prihvatanje i obradu podataka

X Y Statusni registar (Status register) SR N V - B D I Z C

Registar koji beleži razna stanja (prekide, prekoračenja, prenose, ...)

Stek pokazivač (Stack pointer) SP

V V V V V V V V N N N N N N N N

Programki brojač (Program counter) PC V V V V V V V V N N N N N N N N

Pokazivač na LIFO podatke Pokazivač na trenutno mesto u memoriji

Mikroprocesorski sistemi Karakteristike mikroprocesora Sa usložnjavanjem arhitekture procesora rastao je i broj parametara kojima se identifikovala snaga odnosno ocenjivao njihov kvalitet. Međutim, dva najvažnija faktora nisu se nikad menjala: • Brzina procesora • Širina podataka • veličina registara (Internal Register Size) • širina magistrale (Data I/O Bus Width) • širina adresnog prostora (Memory Address Bus Width). Brzina procesora se meri u milionima ciklusa u sekundi (MHz) i za nju važi jednostavno pravilo: što brže to bolje. Širina podataka zahteva kompleksniju analizu sa stanovišta odnosa između veličine registara, širine magistrale i širine adresnog prostora.

Mikroprocesorski sistemi Uporedni pregled karakteristika nekih mikroprocesora Procesor

Brzina procesora

Veličina registara

Širina magistrale

Širina fizic. adresnog prostora

6502

1 MHz +

8 Bit

16 Bit

16 Bit

80286 - 1982.

6 Mhz +

16 Bit

16 Bit

24 Bit

68000 - 1979.

7 MHz +

32 Bit

16 Bit

24 Bit

386DX-85-486DX489. Pentium-Pentium Pro’93 Pentium II MMX 1998. Pentium IV - 2000.

16 MHz +

32 Bit

32 Bit

32 Bit

100 MHz +

32 Bit

64 Bit

32 Bit

233 MHz +

32 Bit

64 Bit

36 Bit

1000 MHz+

32-128* Bit

64 Bit

36 Bit

* NetBurst tehnologijom kod Pentium IV računara, jedinica za rad sa brojevima u pokretnom zarezu unapređena je dodavanjem novih i proširivanjem postojećih registara na 128 bita

Mikroprocesorski sistemi Proizvođači mikroprocesora Danas retko ko nije čuo za firme Intel i Motorola koje su vodeći proizvođači vrhunskih mikroprocesora Intel je na tržište do danas izbacio čitav niz procesora za takozvane PC računare (4004, 8008, 8088, 8086, 80286, 80386, 80486, Pentium, ...) Motorola je na tržište izbacila seriju visokokvalitetnih procesora sa stanovišta arhitekture ( 6800, 68000, 68020, 68040, PowerPC – u saradnji sa IBM-om)

Procesore sa uspehom proizvode i druge firme, npr. AMD, koja pravi izuzetno kvalitetne procesore (Duron, Athlon, ...), zasnovane na Intel tehnologiji. Bilo bi nepravedno ne pomenuti i legendarne firme Zilog i MOS Technology. Da li ste znali da je firma Zilog proizodila procesor Z-80 koji je ugrađivan u Spectrum računare, a da je firma MOS Technology proizvodila procesor 6510 koji je ugrađivan u računare Commodore

Zaključci Ovu priču upotpunjuju: 1- USER’S MANUAL, Pentium Processor, ... 2- osnovne ploče sa procesorima... 3- brojni sajtovi, literatura... 4- ispitna pitanja... ? U praksi vas čeka i rad sa hardverom . ..

Literatura [1] Dr Živadin Micić, INFORMACIONE TEHNOLOGIJE, Univerzitet u Kragujevcu, Tehnički fakultet Čačak, 2001 [2] Časopis “Računari”, Specijalno izdanje POPULARNI PROGRAMI II, Bigz, Beograd, Maj, 1997 [3] Elektrotehnički fakultet Beograd, http://titan.etf.bg.ac.yu/~gvozden/mips/radovi/pc_na_dlanu/index.html, World Wide Web, Beograd, 2000 [4] Dejan Ristanović, Istorija mikroprocesora 1970 - 1990 http://user.sezampro.yu/~dejanr/Refer/istmikr.htm, World Wide Web, 2003