انواع البروسيسور

أنواع مختلفة من المعالجات

الأنواع المختلفة من المعالجات هي المعالجات الدقيقة ، والمتحكم الدقيق ، والمعالج المدمج ، ومعالج الإشارات الرقمية ، ويمكن أن تتنوع المعالجات وفقًا للأجهزة. يتم تصنيف العناصر المهمة لوحدة المعالجة المركزية على أنها عناصر قلب المعالج والنظام. تقوم وحدة التحكم بتنشيط تعليمات الإدخال وجلبها وتنفيذها. يمكن دمج المعالج في معالج دقيق ويتكون من وحدة رقاقة IC. لكن بعض الأجهزة تعتمد على معالجات متعددة النواة. وهي تتألف من وحدة معالجة مركزية واحدة أو أكثر. إنه مكون صغير نموذجي به دبابيس مدمجة على اللوحة الأم. يمكن أيضًا ربطها باللوحة الأم بمروحة ومشتت حرارة لتفريق الحرارة الناتجة.

  معالج دقيق

يتم الإشارة إلى العملية الأساسية للنظام بواسطة معالج دقيق مدمج في الأنظمة المدمجة. هناك أنواع مختلفة من المعالجات الدقيقة في السوق تنفذها مؤسسات مختلفة. المعالج الدقيق هو معالج قياسي يتكون من وحدة ALU ووحدة تحكم ونادي من السجلات المعروفة باسم سجلات التحكم وسجلات الحالة وسجلات الخدش.

يمكن أن تكون ذاكرة على الرقاقة ويمكن لبعض الواجهات أن تتفاعل مع العالم الخارجي عبر خطوط متقطعة ، والأخرى يمكن أن تكون منافذ وسجلات ذاكرة للتفاعل مع العالم الخارجي. غالبًا ما يُطلق على هذه المنافذ اسم قابلة للبرمجة وتجعلها تعمل كمخرجات أو مدخلات. يمكن تغذية هذه البرامج وتعديلها حسب سلوك الأجهزة.

يمكن دمج معالج دقيق واحد أو اثنين معًا لتكوين معالجات متعددة. يتم مشاركة عمليات الإدخال والإخراج والذاكرة بواسطة المعالجات. يتشابه وقت الوصول في سجل الذاكرة مع كل معالج وكل معالج مرتبط بالحافلة. يتم تقاسم وظائف العمل والوصول والمدخلات والمخرجات بشكل متبادل من قبل المعالج لأداء نفس الوظيفة.

  متحكم

المتحكم الدقيق قياسي وهو متوفر بأحجام وحزم مختلفة. قراءة المدخلات والتفاعل مع المخرجات المقابلة لها هي الوظيفة الأساسية للميكروكونترولر الأساسي ولذا تسمى بمعالجات المدخلات والمخرجات للأغراض العامة (GPIO). قليل من المتحكمات الدقيقة هي Microchip P1C16F877A و Microchip Atmega328 و Microchip P1C18F45K22 و Microchip P1C16F671 و Microchip P1C16F1503.

  معالج مضمن

تم تصميم المعالج المدمج للتحكم في الوظائف الكهربائية والميكانيكية. وهي تتألف من العديد من الكتل مثل المؤقت ، وذاكرة البرنامج ، وذاكرة البيانات ، وإعادة الضبط ، وإمدادات الطاقة ، وذاكرة البيانات ، ووحدة التحكم بالمقاطعة ، وأنظمة مذبذب الساعة ، ودوائر التوصيل ، والدوائر المحددة ، ومنافذ ودوائر تطبيق النظام.

  معالج الإشارة الرقمية

يستخدم معالج الإشارة الرقمية لتصفية وقياس وضغط الإشارات التناظرية والرقمية. تعني معالجة الإشارة معالجة الإشارات الرقمية وتحليلها. يمكن إجراء هذه العملية باستخدام دوائر التكامل المحددة للتطبيق ، أو معالج الإشارات الرقمية ، أو مجموعة البوابة القابلة للبرمجة الميدانية أو يمكن أن يكون جهاز كمبيوتر لتحقيق إشارة مميزة. تُستخدم المعالجات في DSP للماسحات الضوئية للرموز الشريطية وراسم الذبذبات والطابعات والهواتف المحمولة. تُستخدم هذه المعالجات للتطبيقات السريعة والضمنية للتطبيقات في الوقت الفعلي.

مكونات المعالج

• الأجزاء الأساسية للمعالج هي وحدات التحكم ، ووحدة المنطق الحسابي ، والسجلات ، والنقاط العائمة ، وذاكرة التخزين المؤقت L1 و L2.
• تتكون وحدة المنطق الحسابي من وظائف منطقية وحسابية على المعاملات في التعليمات.
• تسمى وحدة النقطة العائمة بمعالج ثانوي رقمي أو معالج رياضي. إنه مشغل متخصص يتعامل مع الأرقام بسرعة عند مقارنتها بتشغيل دوائر المعالجات الدقيقة الأساسية.
• تُستخدم السجلات لحفظ الإرشادات والبيانات الأخرى لتغذية المعاملات إلى ALU وتخزين نتيجة العملية. توفر ذاكرة التخزين المؤقت L2 و L1 وقت وحدة المعالجة المركزية لجلب البيانات من ذاكرة الوصول العشوائي.
• الوظائف الأساسية هي الجلب ، وفك التشفير ، وإعادة الكتابة والتنفيذ. الجلب هو الوظيفة التي تحصل على التعليمات من الذاكرة وتغذي ذاكرة الوصول العشوائي.
• فك الشفرة هو عملية يمكن فيها تحرير التعليمات لفهم العناصر الأخرى لوحدة المعالجة المركزية المطلوبة للاستمرار في العملية التي تتم بواسطة وحدة فك ترميز التعليمات. في عملية التنفيذ ، تكون وحدة المعالجة المركزية مطلوبة لتشغيل الوظائف وتنفيذها.

• العديد من المعالجات في السوق متعددة النوى والتي تتكون من IC متعددة لتحسين أداء المعالج ، واستهلاك الطاقة محدود ، وتوفر عملية متزامنة لأداء معالجة متوازية أو مهام متعددة.
• يحتوي تركيب النوى المتعددة على معالجات منفصلة حيث يتم توصيلها بمقبس واحد وتوفر اتصالاً مشتركًا لجعله أسرع.
• في بعض أجهزة الكمبيوتر ، تحتوي على مركزين أو أكثر ويمكن زيادتها إلى اثني عشر مركزًا. إذا كانت وحدة المعالجة المركزية لا تستطيع المعالجة إلا من خلال مجموعة من الأوامر المحدودة في وقت واحد ، فيطلق عليها اسم المعالج أحادي النواة. إذا امتثلت وحدة المعالجة المركزية للتعليمين في وقت واحد ، فإنها تسمى معالج ثنائي النواة.
• إذا كان يطيع أربع مجموعات من الأوامر ، فسيتم تسميته بالمعالجات رباعية النواة. إذا كان هناك المزيد من النوى ، فيمكن للكمبيوتر أن يطيع أوامر متعددة في وقت واحد.

قليل من المعالجات متعددة الخيوط التي تستخدم جوهر المعالج الافتراضي. تسمى هذه المعالجات أيضًا باسم وحدات المعالجة المركزية الافتراضية. إنها ليست قوية مثل النواة المادية وهي تعني ضمنيًا زيادة الأداء في الأجهزة الافتراضية. يمكن أن تضيف وحدة المعالجة المركزية الافتراضية غير الضرورية للتأثير على نسبة الدمج التي يمكن بناؤها من أربعة إلى ستة نواة مادية واحدة مدمجة.