Микропроцессоры и их характеристики

6. Интерфейсная  система микропроцессора предназначена  для связи с другими устройствами  компьютера и включает в себя:

• внутренний интерфейс микропроцессора;
• буферные запоминающие регистры;
• схемы управления портами ввода-вывода и системной шиной (порт

ввода-вывода — это аппаратура сопряжения, позволяющая подключить к микропроцессору, другое устройство.)

Рис. 2 Структура микропроцессора:

РОН – регистры общего назначения; РгБ – буферный регистр; РгСдв – сдвиговый регистр; АЛУ – арифметико-логическое устройство; УУВО – устройство управления выполнением операций; ДшК – дешифратов команд; РгК – регистр команд; ПС – программный счетчик; БД – буфер данных; БА – буфер адреса; ОЗУ – оперативное запоминающее устройство; ЗУК – запоминающее устройство команд.

К микропроцессору  и системной шине наряду с типовыми внешними устройствами могут быть подключены и дополнительные платы с интегральными  микросхемами, расширяющие и улучшающие функциональные возможности микропроцессора.

 

1.4. Основные  характеристики микропроцессоров  ПК

К основным характеристикам микропроцессора можно отнести такие показатели как тактовую частоту, разрядность процессора, размер кэш-памяти, тип ядра, форм-фактор и т.д. Рассмотрим вышесказанное более подробно.

1. Тактовая частота. Самый важный показатель, определяющий скорость работы процессора. Тактовая частота, измеряемая в мегагерцах (МГц) и гигагерцах (ГГц), обозначает лишь то количество циклов, которые совершает работающий процессор за единицу времени (секунду). Пик спроса сегодня приходится на процессоры с частотой от 3 до 4 ГГц.

2. Разрядность процессора. Если тактовую частоту процессора  можно уподобить скорости течения  воды в реке, то разрядность  процессора — ширине ее русла.  Понятно, что процессор со вдвое  большей разрядностью может «заглотнуть»  вдвое больше данных в единицу  времени — в том случае, конечно,  если это позволяет сделать  специально оптимизированное программное  обеспечение. Разpядность пpоцессоpа - максимальное количество pазpядов двоичного кода, котоpые могут обpабатываться или пеpедаваться одновpеменно.

3. Размер кэш-памяти. В  эту встроенную память процессор  помещает все часто используемые  данные. Кэш-память в процессоре  имеется двух видов. Самая быстрая  — кэш-память первого уровня (16—32 кб у процессоров Intel и до 128 кб — в последних моделях AMD).

Существует еще чуть менее  быстрая, но зато более объемная кэш-память второго уровня — и именно ее объемом отличаются различные модификации  процессоров.

4. Тип микpопpоцессоpа. Тип установленного в компьютеpе микpопpоцессоpа является главным фактоpом, опpеделяющим облик ПК. Именно от него зависят вычислительные возможности компьютеpа. В зависимости от типа используемого микpопpоцессоpа и опpеделенных им аpхитектуpных особенностей компьютеpа pазличают пять классов ПК:

• компьютеры класса XT;
• компьютеpы класса AT;
• компьютеpы класса 386;
• компьютеpы класса 486;
• компьютеpы класса Pentium.

 

5. Быстpодействие микpопpоцессоpа - это число элементаpных опеpаций, выполняемых микpопpоцессоpом  в единицу вpемени (опеpации/секунда).

6. Аpхитектуpа микpопpоцессоpа. Понятие архитектуры микропроцессора включает в себя систему команд и способы адресации, возможность совмещения выполнения команд во времени, наличие дополнительных устройств в составе микропроцессора, принципы и режимы его работы.

В соответствии с аpхитектуpными особенностями, опpеделяющими свойства системы команд, pазличают:

• микропроцессоры типа CISC с полным набором системы команд;
• микропроцессоры типа RISC с усеченным набором системы команд;
• микропроцессоры типа VLIW со сверхбольшим командным словом;
• микропроцессоры типа MISC с минимальным набором системы команд

и весьма высоким быстродействием  и др.[4]

 

 

Заключение

ЭВМ получили широкое распространение, начиная с 50-х годов. Прежде это  были очень большие и дорогие  устройства, используемые лишь в государственных  учреждениях и крупных фирмах. Размеры и форма цифровых ЭВМ  неузнаваемо изменились в результате разработки новых устройств, называемых микропроцессорами.

В данной работе объектом изучения послужили  микропроцессоры ПК. Были раскрыты основные понятия, используемые в выбранной  теме; дана классификация микропроцессоров и краткая характеристика их элементов; рассмотрена структура и основные характеристики микропроцессоров ПК.

Будущее микропроцессорной техники  связано сегодня с двумя новыми направлениями - нанотехнологиями и квантовыми вычислительными системами. Эти пока еще главным образом теоретические исследования касаются использования в качестве компонентов логических схем молекул и даже субатомных частиц: основой для вычислений должны служить не электрические цепи, как сейчас, а положение отдельных атомов или направление вращения электронов. Если "микроскопические" компьютеры будут созданы, то они обойдут современные машины по многим параметрам.

После рассмотрения этой темы, стало более чёткое представление  устройстве процессора, его характеристиках  и его функциях. Так же было узнано о разнообразии микропроцессоров, их фирм производителей, а так же  об их эволюции на протяжении всей истории  ПК.

 

2. Практическая  часть

2.1. Общая характеристика  задачи

Швейная фабрика ООО «Модница» выполняет пошив женских платьев для розничной торговли. Данные для выполнения расчетов представлены на рис. 16.1 и 16.2.

Для решения  задачи необходимо следующее.

1. Построить  таблицы по данным, приведенным  на рис. 16.1 и 16.2.

2. Рассчитать  общую стоимость пошива одного  изделия каждого фасона (рис. 16.1).

3. Организовать  межтабличные связи с использованием  функций ВПР или ПРОСМОТР для  автоматического формирования стоимости пошива планируемого выпуска изделий.

4. Сформировать  и заполнить таблицу с данными  по расчету стоимости пошива планируемого выпуска изделий с учетом повышающего коэффициента по каждому фасону и по всем фасонам в целом (рис. 16.2).

5. Результаты расчетов  стоимости пошива с учетом  повышающего коэффициента (КП) по каждому фасону платьев представить в графическом виде.

Стоимость пошива одного изделия, руб.

Фасон	Раскрой материала	Сметывание деталей	Машинная строчка деталей	Стоимость пошива
Облегающее платье	823	527	698
Платье с драпировками	1085	659	754
Платье с асимметрией	1112	629	786
Платье с воланами	784	521	683
Платье в стиле сафари	1326	718	856
Платье с пышной юбкой	959	598	695

Рис. 16.1. Данные о стоимости пошива одного изделия

 

 

Повышающий коэффициент  за сложность пошива

Фасон	Повышающий коэффициент  за количество усложняющих элементов (Кп)
Облегающее платье	1,4
Платье с драпировками	2,2
Платье с асимметрией	2,0
Платье с воланами	1,8
Платье в стиле сафари	2,3
Платье с пышной юбкой	1,5

Рис. 16.2. Данные о повышающем коэффициенте за сложность пошива

 

Стоимость пошива планируемого выпуска изделий

№ П№ п/п	Фасон	Кол-во изделий, шт.	Стоимость пошива одного изделия, руб.	Стоимость пошива планируемого выпуска, руб.	Стоимось пошива с учетом Кп, руб.
1	Облегающее платье	895
2	Платье с драпировкой	657
3	Платье с асимметрией	714
4	Платье с воланами	822
5	Платье в стиле сафари	1126
6	Платье с пышной юбкой	457
Итого общая стоимость пошива, руб.

Рис. 16.3. Расчет стоимости  пошива планируемого выпуска изделий

 

2.2. Алгоритм решения задачи.

1.Запустить табличный процессор MS Excel.

2. Создать книгу с именем «Модница».

3. Лист 1 переименовать в  лист с названием Данные.

 

4. На рабочем листе  Данные создать таблицу данных о стоимости пошива одного изделия, рассчитать общую стоимость пошива одного изделия следующим образом: занести в ячейку Е3 формулу =В3+С3+D3 (рис 1.)

 
Рис. 3. Расположение таблицы «Стоимость пошива одного изделия» на рабочем листе Данные

5. Лист 2 переименовать в лист с названием  Повышающий коэффициент.

6. На рабочем листе  Повышающий коэффициент создать  таблицу с данными о повышающем  коэффициенте за сложность пошива. (рис.2) Заполнить графу Фасон: занести в ячейку А3 формулу

=ПРОСМОТР(Данные!A3;Данные!A3:A8).  Размножить введенную в ячейку формулу для остальных ячеек (А3-А8) данной графы.

Рис. 4. Расположение таблицы «Повышающий коэффициент за сложность пошива»

7. Лист 3 переименовать в  лист с названием Сводная ведомость.

8. На рабочем листе  Сводная ведомость создать таблицу,  в которой будет содержаться  расчет стоимости пошива планируемого  выпуска изделий. 

9. Заполнить графу Фасон:  вставить в ячейку В3 формулу  =ПРОСМОТР(Данные!A3;Данные!A3:A8), размножить ее для остальных ячеек этой графы.

10. Заполнить графу Стоимость  пошива одного изделия, вставив  в ячейку D3 формулу =ПРОСМОТР(Данные!E3;Данные!E3:E8) и размножить ее для остальных ячеек этой графы (D3-D8).

Рис. 5. Расположение таблицы «Стоимость пошива планируемого выпуска изделий» на рабочем листе Сводная ведомость

11. Рассчитать Стоимость  пошива планируемого выпуска  изделий. Для этого вставить  в ячейку Е3 формулу: =C3*D3. Размножить  введенную в ячейку Е3 формулу  для остальных ячеек этого  столбца (Е3-Е8).

12. Заполнить графу Стоимость  пошива с учетом Кп. Вставить в ячейку F3 формулу: =E3*'Повышающий коэффициент'!B3. Размножить ее для остальных ячеек данной графы (F3 по F8).

Рис. 6. Данные о стоимости пошива планируемого выпуска изделий с учетом повышающего коэффициента

 

13. Рассчитать итоговую стоимость пошива, вставив в ячейку F9 формулу =СУММ(F3:F8).

14. Лист 4 переименовать в  лист с названием График.

15. На рабочем листе  график  MS Excel создать гистограмму результатов расчетов стоимости пошива с учетом повышающего коэффициента (Кп) по каждому фасону платьев.

Построение графика:

• На панели инструментов табличного процессора MS Excel в меню

Вставка выбираем Диаграммы.

• Выбираем вид и тип диаграммы, нажимаем кнопку Далее.
• В диапазоне данных задаем те значения из таблицы с данными (вместе

с заголовком столбца), который  требуется отразить по оси Y.

• Выбираем Закладку РЯД;  В графе Подписи по оси Х выделяем

данные, которые будут  отражаться на оси Х (без названия столбца), нажимаем кнопку Далее.

• Форматируем диаграмму: задаем название диаграммы, подписи по оси