Informace o mikroprocesorových čipech (MPU)

Mikroprocesorový čip AM1705BPTP3 s pouzdrem HLQFPMikroprocesorové čipy (MPU) jsou křemíková zařízení, která slouží jako centrální výpočetní jednotka (CPU) v počítačích. Obsahují tisíce elektronických součástek a používají soubor strojových instrukcí k provádění matematických operací a přesouvání dat z jednoho místa v paměti na druhé. Mikroprocesory obsahují adresovou sběrnici, která posílá adresy do paměti, linky pro čtení a zápis, a datovou sběrnici, která může posílat data do paměti nebo přijímat data z paměti. Obsahují také hodinovou linku, která umožňuje hodinový impulz pro sekvenci procesoru, a resetovací linku, která resetuje čítač programu a znovu spouští jeho provádění.

Systémové architektury

Základní součásti mikroprocesorových čipů zahrnují jednu nebo více aritmeticko-logických jednotek (ALU) a posuvné registry. Existují dvě systémové architektury mikroprocesorových čipů.

mikroprocesorové čipy

Obrázek: informationtechniciantraining.tpub.com

Zařízení, která používají návrh počítače s redukovanou sadou instrukcí (RISC), zpracovávají několik jednoduchých instrukcí namísto mnoha složitých, aby urychlila operace.

Zařízení, která používají návrh počítače se složitou instrukční sadou (CISC), naopak poskytují instrukce s proměnlivou délkou, více formami adresování a obsahují pouze malý počet registrů pro všeobecné použití.

Vstupně-výstupní (I/O) porty a rozhraní jsou spojení, která zajišťují cestu dat mezi mikroprocesorovými čipy (MPU) a externími zařízeními, jako jsou klávesnice, displeje a čtečky. Počet I/O portů se rovná počtu vstupních, výstupních a univerzálních portů (linek) dohromady. Řadiče komunikace spravují vstupy a výstupy dat. Převádějí také datové výstupy pro přenos po komunikačních linkách a provádějí všechny potřebné řídicí funkce, kontrolu chyb a synchronizaci.

Rozhraní

Mezi rozhraní pro mikroprocesorové čipy patří např:

  • Protokol řízení přenosu/internetový protokol (TCP/IP)
  • Sériové periferní rozhraní (SPI)
  • Sběrnice I2C (Inter-IC), infračervená datová asociace (IrDA)
  • Synchronní řízení datového spoje (SDLC)
  • Vysokoúrovňové řízení datového spoje (HDLC)
  • Šířková modulace impulsů (PWM).
  • Mikroprocesorové čipy (MPU), které využívají sběrnici pro správu systému (SMBus)
  • Sběrnici řídicí sítě (CANbus)
  • Univerzální sériové porty (USB)

Specifikace

Mezi důležité specifikace, které je třeba vzít v úvahu při výběru mikroprocesorových čipů (MPU), patří:

Datová sběrnice – Většina mikroprocesorových čipů je k dispozici s 8bitovou, 16bitovou, 24bitovou, 32bitovou, 64bitovou, 128bitovou nebo 256bitovou datovou sběrnicí.

Rodina mikroprocesorů – Běžně jsou k dispozici produkty z mnoha patentovaných rodin mikroprocesorů.

Napájecí napětí – Napájecí napětí se pohybuje v rozmezí od – 5 V do 5 V a zahrnuje přechodná napětí, jako jsou – 4,5 V, – 3,3 V, – 3 V, 1,2 V, 1,5 V, 1,8 V, 2,5 V, 3 V, 3,3 V a 3,6 V.

Taktovací rychlost – Taktovací rychlost, frekvence, která určuje, jak rychle pracují zařízení připojená k systémové sběrnici, se obvykle vyjadřuje v megahertzích (MHz).

Paměť RAM (Random Access Memory) – Paměť RAM se obvykle vyjadřuje v kilobajtech (kB) nebo megabajtech (MB).

Rozptyl energie – Rozptyl energie, celková spotřeba zařízení, se obvykle vyjadřuje ve wattech (W) nebo miliwattech (mW).

Provozní teplota – Provozní teplota je plně požadovaný rozsah.

Typy obalů

Mezi základní typy obalů integrovaných obvodů patří:

  • Ball grid array (BGA)
  • Quad flat package (QFP)
  • Single in-line package (SIP)
  • Dual in-line package (DIP)

mikroprocesorové čipy

Obrázek kredit: micro.magnet.fsu.edu

K dispozici je mnoho variant balení.

  • Varianty BGA zahrnují plastové kuličkové mřížkové pole (PBGA) a páskové kuličkové mřížkové pole (TBGA).
  • Běžná jsou také balení FLGA (Fine-pitch land grid array).
  • Varianty QFP zahrnují nízkoprofilové čtyřnásobné ploché pouzdro (LQFP) a tenké čtyřnásobné ploché pouzdro (TQFP).
  • DIP jsou k dispozici v keramickém (CDIP) nebo plastovém (PDIP) provedení.

Mezi další typy obalů integrovaných obvodů pro mikroprocesorové čipy patří např:

  • Pouzdro s malým obrysem (SOP)
  • Tenké pouzdro s malým obrysem (TSOP)
  • Shrink small outline package (SSOP)
  • Shrink zigzag inline package (SZIP)
  • Tenké pouzdro s velmi malým obrysem (TVSOP)
  • Malé pouzdro J-lead (SOJ)
  • Plastový nosič čipů (PLCC)
  • Bezolovnatý keramický nosič čipů (LCCC)

Normy

BS 7238 – Slovník terminologie týkající se mikroprocesorů

BS IEC 796-3 – Specifikace se používá jako rozhraní používané pro připojení mikroprocesorových systémových komponent pomocí konektoru typu pin and socket (indirect) backplane.

BS EN 60821 – Vysoce výkonná páteřní sběrnice pro použití v mikropočítačových systémech, které využívají jeden nebo více mikroprocesorů.

Obrázek kredit:

Texas Instruments

.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.