i microprocessador | enciclopèdia.cat

OBRES

OBRES

Divulgació científica
Estadístiques
Gran enciclopèdia catalana

microprocessador

Símbol deμP
substantiu masculím
Electrònica i informàtica
Símbol deμP
electrònica electròn i informàtica inform
Dispositiu electrònic constituït per un circuit integrat extraordinàriament complex que fa d’unitat central de procés en els microordinadors.

La seva funció, per tant, és anàloga a la de la CPU (unitat central) d’un ordinador. El microprocessador fou ideat el 1971 i ràpidament fou comercialitzat; n'aparegueren una sèrie de models que en pocs anys tingueren una difusió extraordinària. Aquests primers tipus de microprocessadors es caracteritzen pel fet d’utilitzar mots de 8 bits (els de 4 bits foren de seguida abandonats), però cap al 1978 aparegueren els microprocessadors de 16 bits i, més recentment, els de 32 bits. La funció principal del microprocessador és la de rebre dades en forma de sèrie de dígits binaris, fer operacions aritmètiques i lògiques amb aquestes dades d’acord amb les instruccions prèviament emmagatzemades, i donar, posteriorment, els resultats a l’usuari mitjançant l’element de sortida (pantalla, teletip, visualitzadors alfanumèrics, traçadors de gràfics, etc). En un microprocessador hi ha sempre els següents elements: la unitat de descodificació i control, la unitat aritmètica i lògica (ALU), els diferents registres, un acumulador, les memòries intermèdies d’adreces i els separadors d’entrada-sortida. La connexió del microprocessador amb altres circuits de l’ordinador és feta mitjançant els busos d’adreces, dades i control. El bus d’adreces permet al microprocessador de seleccionar la posició de memòria a la qual vol accedir, el bus de dades permet al microprocessador de rebre i enviar ordres a d’altres dispositius del microordinador. Quan hom executa un programa, cada instrucció arriba a través del bus de dades fins al registre d’instruccions, on és emmagatzemada per a ésser descodificada, i posteriorment és enviada a la unitat de control per a ésser executada. Aquesta unitat és la que coordina totes les operacions que es realitzen al microprocessador. Les operacions aritmètiques i lògiques en el microprocessador es realitzen a l’ALU, on arriben les dades numèriques (a través del bus de dades) i el senyal de control per a escollir l’operació aritmètica o lògica a realitzar. L’ALU és connectada a un conjunt de registres generals que permeten d’emmagatzemar informacions parcials, com, per exemple, l’acumulador utilitzat per a enregistrar el resultat d’operacions successives. L’ALU té unes certes sortides anomenades senyaladors (flags) que indiquen diferents circumstàncies que poden esdevenir-se en el procés de càlcul, com ara el desbordament de la capacitat de càlcul (overflow) o el bit de transport (carry). Els resultats de les operacions tornen a ésser emmagatzemades a la memòria a través del bus de dades. Per al maneig del microprocessador hi ha un joc d’instruccions, que és una llista de les diferents operacions bàsiques que pot fer. Aquestes instruccions consisteixen en una seqüència de zeros i uns, amb una longitud típica de 8,16 o 32 bits, segons el tipus de microprocessador. Però per facilitar l’escriptura del programa ha estat desenvolupat el llenguatge assemblador, que és el que utilitzen tots els microprocessadors. En general, cada instrucció simbòlica escrita en aquest llenguatge representa una sola instrucció en llenguatge de màquina. Des de l’aparició del primer microprocessador fins a l’actualitat n'han apareguts diferents tipus, alguns dels quals han esdevingut d’un ús correntíssim. A partir dels tipus inicials 4 004 i 8 008 d’Intel n'anaren succeint d’altres, com el TMS 1 000 de Texas Instruments, el 1 802 de RCA i, especialment, el 8 080 d’Intel, el 6 800 de Motorola i el Z-80 de Zilog (1976). Posteriorment Intel donà a conèixer el 8 085, un dels més difosos; Texas, el 9 980, i Intel, el 8 088. Tots aquests són de 8 bits. Entre els de 16 bits cal esmentar el 8 086 d’Intel, el 6 800 de Motorola, el Z-8 000 de Zilog i el 16 000 de National. Entre els de 32 bits cal esmentar el iAPX 432 d’Intel, el MC 68 000 de Motorola i el NS 32 032 de National. Els microprocessadors han sofert durant els darrers anys una contínua evolució, la qual cosa ha fet augmentar enormement les possibilitats de tractament de dades i ha repercutit en l’evolució dels sistemes microelectrònics automatitzats i dels microordinadors. Els models tan difosos fa uns anys, el 8086 i el 8088, han quedat copmnpletament obsolets; després d’aquests aparegueren el 80186 i, sobretot, el 80286, molt més perfeccionat, el qual permeté de fabricar els ordinadors anomenats AT o de tecnologia avançada, que ben aviat feren arraconar els anteriors, coneguts com a XT, basats en els microprocessadors abans esmentats. Però poc després, l’aparició del 80386, el primer microprocessador de 32 bits de la sèrie 80 d’Intel, i, darrerament, del 80486, han anat desplaçant el 80286. Tots els microprocessadors foren previstos per treballar opcionalment amb els coprocessadors matemàtics corresponents (8087, 80287 o 80387), els quals faciliten la tasca al microprocessador en cas d’operacions matemàtiques complexes i ajuden així l’ordinador en l’execució de programes de càlcul, disseny assistit, etc. Així, la majoria d’ordinadors personals tenen prevista la possibilitat d’incorporar, en cas de necessitat, el coprocessador matemàtic corresponent per a ajudar l’aparell en les tasques que calgui. Però cada cop s’ha fet més evident la necessitat generalitzada del coprocessador, sobretot en els aparells més avançats, i per això el darrer tipus de microprocessador, el 80486, ja duu incorporat el coprocessador interiorment de fàbrica.

Col·laboració: 
LlMF / R
Llegir més...