Các loại bộ xử lý khác nhau là gì: Ứng dụng và đặc điểm

Bộ xử lý được phát minh bởi Marcian Hoff (28 tháng 10 năm 1937 tại New York). Một số công ty sản xuất bộ xử lý là Intel , AMD, Qualcomm, Motorola, Samsung, IBM, v.v ... Bộ xử lý là những con chip kích thước nhỏ được làm bằng silicon được đặt bên trong thiết bị để thực hiện tác vụ hoặc hoạt động trong vòng vài giây và tốc độ của nó được đo bằng megahertz. Tìm nạp, giải mã, thực thi và viết lại các lệnh là bốn chức năng chính chính của bộ xử lý. Trong điện thoại di động, máy tính xách tay, máy tính, máy giặt, vv bộ xử lý được sử dụng. Trong bài viết này, các loại bộ xử lý khác nhau sẽ được thảo luận.

Bộ xử lý là gì?

Định nghĩa: Bộ xử lý là một con chip hoặc một mạch logic đáp ứng và xử lý các lệnh cơ bản để điều khiển một máy tính cụ thể. Các chức năng chính của bộ xử lý là tìm nạp, giải mã, thực thi và ghi lại các hoạt động của một lệnh. Bộ xử lý còn được gọi là bộ não của bất kỳ hệ thống nào kết hợp máy tính, máy tính xách tay, điện thoại thông minh, hệ thống nhúng, v.v. ALU (Đơn vị logic số học) và CU (Đơn vị điều khiển) là hai phần của bộ xử lý. Khối logic số học thực hiện tất cả các phép toán như cộng, nhân, trừ, chia, v.v. và khối điều khiển hoạt động giống như cảnh sát giao thông, nó quản lý lệnh hoặc hoạt động của các lệnh. Bộ xử lý giao tiếp với các thành phần khác, chúng cũng là thiết bị đầu vào / đầu ra và bộ nhớ / thiết bị lưu trữ.

Các loại bộ xử lý

Có nhiều loại bộ xử lý khác nhau trong hệ thống nhúng, bao gồm những loại sau.

Bộ xử lý mục đích chung

Có năm loại bộ xử lý đa năng, đó là Bộ vi điều khiển, Bộ vi xử lý, Bộ xử lý nhúng, DSP và Bộ xử lý phương tiện.

Bộ vi xử lý

Các bộ xử lý có mục đích chung được đại diện bởi bộ vi xử lý trong các hệ thống nhúng. Có nhiều loại bộ vi xử lý khác nhau có sẵn trên thị trường từ các công ty khác nhau. Bộ vi xử lý cũng là một bộ xử lý đa năng bao gồm một đơn vị điều khiển, ALU, một loạt các thanh ghi còn được gọi là thanh ghi bàn di chuột, thanh ghi điều khiển và thanh ghi trạng thái.

Có thể có một bộ nhớ trên chip và một số giao diện để giao tiếp với thế giới bên ngoài như các đường ngắt, các đường khác cho bộ nhớ và các cổng để giao tiếp với thế giới bên ngoài. Các cổng thường được gọi là cổng lập trình có nghĩa là, chúng ta có thể lập trình các cổng này hoạt động như một đầu vào hoặc như một đầu ra. Các bộ xử lý đa năng được hiển thị trong bảng dưới đây.

Vi điều khiển

Bộ vi điều khiển về cơ bản là một máy tính có nhiều gói và kích cỡ khác nhau. Đầu vào đọc và phản hồi đầu ra là chức năng cơ bản của vi điều khiển. Nói chung, nó được gọi là Đầu ra Đầu vào Mục đích Chung (GPIO). Một số vi điều khiển là Vi mạch Atmega328-AU, Vi mạch P1C16F877A-I / P, Vi mạch P1C16F1503-I / P, Vi mạch P1C16F671-I / SN, Vi mạch P1C18F45K22-I / P, v.v.

Bộ xử lý nhúng

Bộ xử lý nhúng là một loại bộ xử lý được thiết kế để điều khiển các chức năng cơ học và chức năng điện. Nó bao gồm một số khối chúng là bộ xử lý, bộ đếm thời gian, bộ điều khiển ngắt, bộ nhớ chương trình và bộ nhớ dữ liệu, bộ cấp nguồn, thiết lập lại và mạch dao động đồng hồ, mạch dành riêng cho ứng dụng hệ thống, các cổng và mạch giao tiếp.

Bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số

Bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số là một loại bộ xử lý được sử dụng để đo, lọc và / hoặc nén các tín hiệu kỹ thuật số hoặc tín hiệu tương tự. Xử lý tín hiệu có nghĩa là phân tích và thao tác tín hiệu. Quá trình này có thể được thực hiện thông qua máy tính hoặc Mạch tích hợp ứng dụng cụ thể (ASIC) , Mảng cổng lập trình trường (FPGA) hoặc Bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số (DSP) để thu được tín hiệu rõ ràng. Bộ xử lý DSP được sử dụng trong máy hiện sóng, máy quét mã vạch, điện thoại di động, máy in, v.v. Các bộ xử lý này nhanh và sử dụng cho các ứng dụng thời gian thực. Hệ thống DSP điển hình được thể hiện trong hình bên dưới.

hệ thống-cho-kỹ thuật số-bộ xử lý tín hiệu điển hình

Các bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số được hiển thị trong bảng dưới đây

Các ứng dụng của DSP

Các ứng dụng của bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số Chúng tôi

• Xử lý giọng nói
• Đang xử lý hình ảnh
• Xử lý y tế
• Xử lý sinh trắc học
• Địa chấn học
• Rađa

Bộ xử lý phương tiện

Bộ xử lý hình ảnh / video là bộ xử lý phương tiện được thiết kế hoặc tạo ra để xử lý dữ liệu trong thời gian thực. Giao diện người dùng bằng giọng nói và âm thanh chuyên nghiệp là các ứng dụng của bộ xử lý âm thanh. Một số bộ xử lý đa phương tiện là TN2302AP IP, IN2602 AP IP, DM3730, DM3725, DM37385, DM388, TMS320DM6467, TMS320DM6431, v.v.

Bộ xử lý hệ thống dành riêng cho ứng dụng (ASSP)

Bộ xử lý hệ thống dành riêng cho ứng dụng là chất bán dẫn mạch tích hợp sản phẩm được sử dụng để thực hiện một chức năng cụ thể. Hiệu suất, đặc điểm và kích thước khuôn của bộ xử lý hệ thống dành riêng cho ứng dụng cũng giống như ASIC. ASSP được sử dụng trong nhiều loại ngành khác nhau để thực hiện mã hóa hoặc giải mã video và mã hóa hoặc giải mã âm thanh. Thay cho phần mềm nhúng, bộ xử lý hệ thống dành riêng cho ứng dụng được sử dụng để chạy ứng dụng và nó cung cấp giải pháp nhanh hơn. Ví dụ: IIM7100, W3100A

Bộ xử lý bộ hướng dẫn ứng dụng cụ thể (ASIP)

Các bộ xử lý tập lệnh dành riêng cho ứng dụng được thiết kế cho các ứng dụng cụ thể. Các bộ vi xử lý này có mức tiêu thụ điện năng thấp, tốc độ tính toán cao và tính linh hoạt tốt. Do khả năng lập trình, việc sử dụng đường dẫn dữ liệu cao trong ASIP và hiệu suất của bộ xử lý tập lệnh này tốt.

Bộ xử lý ASIC

Các mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng được xây dựng cho các ứng dụng cụ thể. Các chip này có kích thước nhỏ và tiêu thụ điện năng thấp. Chi phí thiết kế của ASIC cao và đây là nhược điểm chính. Các chip mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng được sử dụng trong vệ tinh, modem, máy tính, v.v. Một số công ty sản xuất ASIC hàng đầu là Ams AG. Công ty niêm yết, Bitfury. Công ty tư nhân, XMOS Chất bán dẫn Công ty tư nhân, Công ty tư nhân bán dẫn Analogix, Công ty tư nhân máy tính EDAptive, Công ty tư nhân Đài phát thanh Lumen, Công nghệ thiết bị tích hợp, Hookit. Công ty tư nhân, v.v.

Đa xử lý

Bộ đa xử lý là một máy tính có nhiều CPU, mỗi CPU dùng chung bộ nhớ chính, bus máy tính và thiết bị ngoại vi để xử lý đồng thời các chương trình và các hệ thống này còn được gọi là hệ thống kết hợp chặt chẽ. Ưu điểm của bộ đa xử lý là tăng thông lượng, tăng độ tin cậy và tính kinh tế của quy mô. Những bộ xử lý này được sử dụng khi cần tốc độ rất cao để xử lý một khối lượng lớn dữ liệu. Bộ đa xử lý đối xứng được hiển thị trong hình dưới đây.

đối xứng-đa xử lý

Đặc điểm của đa xử lý

Đặc điểm của Đa xử lý là

• Đa bộ xử lý bao gồm nhiều hơn hai bộ xử lý hoặc hai bộ xử lý tương tự nhau
• Bộ nhớ và cơ sở đầu vào / đầu ra được chia sẻ bởi bộ xử lý
• Thời gian truy cập của bộ nhớ là như nhau đối với mỗi bộ xử lý vì các bộ xử lý được kết nối bằng bus
• Bộ xử lý chia sẻ quyền truy cập vào các thiết bị đầu vào / đầu ra
• Tất cả các bộ xử lý đều thực hiện cùng một chức năng

Câu hỏi thường gặp

1). Vi điều khiển là gì?

Vi điều khiển là một IC (Mạch tích hợp) được thiết kế để thực hiện các chức năng cụ thể trong một hệ thống nhúng.

2). Các loại bộ vi xử lý là gì?

Có năm loại bộ vi xử lý, chúng là DSP (Bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số), ASIC (Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng), RISC (Tính toán bộ lệnh giảm), CISC (Máy tính bộ lệnh phức hợp) và Siêu vô hướng Bộ xử lý .

3). Sự cần thiết của bộ xử lý DSP là gì?

Bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số cần lọc và nén các tín hiệu tương tự và được sử dụng để phát hiện lỗi.

4). Cốt lõi là gì?

Cốt lõi là bộ não của Bộ xử lý trung tâm. Có nhiều loại lõi khác nhau, chúng là lõi tám, lõi kép, lõi tứ, v.v.

5). Bộ nhớ chính của máy tính là gì?

Bộ nhớ Truy cập Ngẫu nhiên là bộ nhớ chính trong máy tính, được sử dụng để lưu trữ phần mềm Hệ điều hành (Hệ điều hành) và các tệp dữ liệu hoặc dữ liệu khác cho thiết bị.

Trong bài viết này, các loại bộ xử lý sẽ được thảo luận. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, những loại vi xử lý nào được sử dụng trong điện thoại thông minh?