微處理器 - 概述



微處理器是微型計算機的控制單元,它被製作在一個小型晶片上,能夠執行算術邏輯單元 (ALU) 操作並與連線到它的其他裝置進行通訊。

微處理器由算術邏輯單元 (ALU)、暫存器陣列和控制單元組成。ALU 對從記憶體或輸入裝置接收的資料執行算術和邏輯運算。暫存器陣列由用字母(如 B、C、D、E、H、L 和累加器)標識的暫存器組成。控制單元控制計算機內的資料和指令的流程。

基本微型計算機的框圖

Basic Microcomputer

微處理器是如何工作的?

微處理器遵循以下順序:取指令、解碼和執行。

最初,指令按順序儲存在記憶體中。微處理器從記憶體中取這些指令,然後對其進行解碼並執行這些指令,直到遇到停止指令。之後,它將結果以二進位制形式傳送到輸出埠。在這些過程之間,暫存器儲存臨時資料,而 ALU 執行計算功能。

微處理器中使用的術語列表

以下是微處理器中一些常用術語的列表:

  • 指令集 - 微處理器能夠理解的指令集。

  • 頻寬 - 單條指令處理的位數。

  • 時鐘速度 - 確定處理器每秒可以執行的運算元。以兆赫茲 (MHz) 或千兆赫茲 (GHz) 為單位表示。也稱為時鐘頻率。

  • 字長 - 取決於內部資料匯流排、暫存器、ALU 等的寬度。8 位微處理器一次可以處理 8 位資料。字長範圍從 4 位到 64 位不等,具體取決於微型計算機的型別。

  • 資料型別 - 微處理器有多種資料型別格式,例如二進位制、BCD、ASCII、有符號數和無符號數。

微處理器的特點

以下是任何微處理器的一些最突出的特點:

  • 經濟高效 - 微處理器芯片價格低廉,成本低。

  • 尺寸小巧 - 微處理器晶片尺寸小巧,便於攜帶。

  • 低功耗 - 微處理器採用金氧半導體技術製造,功耗低。

  • 通用性強 - 微處理器通用性強,可以透過配置軟體程式將其用於多種應用。

  • 可靠性高 - 微處理器中積體電路的故障率非常低,因此可靠性高。

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