Класифікація і структура мікропроцесорів

Людство зробило величезний шлях до створення обчислювальних машин, без яких неможливо уявити сучасне суспільство з усіма аспектами його життєдіяльності в сферах промисловості, народного господарства і побутового пристрою. Але і сьогодні прогрес не стоїть на місці, відкриваючи нові форми комп’ютеризації. У центрі ж технологічного розвитку вже кілька десятиліть перебуває структура мікропроцесора (МП), яка удосконалюється в своїх функціональних і конструкційних параметрів.

Поняття мікропроцесора

В загальному розумінні поняття мікропроцесора представляється як програмно-керований пристрій або система, що базується на великій інтегральній схемі (БІС). З допомогою МП виконуються операції обробки даних або керування системами, обробляють інформацію. На перших етапах розвитку МП базувалися на окремих низкофункциональных мікросхемах, в яких були присутні транзистори в кількості від декількох одиниць до сотень. Найпростіша типова структура мікропроцесора могла утримувати групу мікросхем, що мають загальні електротехнічні, конструкційні та електричні параметри. Такі системи називаються мікропроцесорним комплектом. Поряд з МП, в одній системі могли також складатися постійні та оперативні запам’ятовуючі пристрої, а також контролери та інтерфейси для підключення зовнішньої апаратури – знову ж таки, по сумісним комунікацій. В результаті розвитку концепції мікроконтролерів мікропроцесорний комплект доповнювався більш складними сервісними пристроями, регістрами, шинними формирователями, таймерами і т. д.

На сьогоднішній день мікропроцесор все рідше розглядається як окремий пристрій в контексті практичного застосування. Функціональна структура і принцип роботи мікропроцесора вже на етапах проектування орієнтуються на застосування в складі обчислювального пристрою, призначеного для виконання цілої низки завдань, пов’язаних з виконанням обробки і управління інформацією. Ключовою ланкою в процесах організації роботи мікропроцесорного пристрою є контролер, який обслуговує конфігурацію управління і режими взаємодії обчислювального ядра системи з зовнішньою апаратурою. У якості проміжної ланки між контролером і мікропроцесором можна розглядати інтегрований процесор. Його функціонал орієнтується на розв’язання допоміжних завдань, безпосередньо не пов’язаних з призначенням основного МП. Зокрема, це можуть бути мережеві і комунікаційні функції, що забезпечують роботу мікропроцесорного пристрою.