組み込みマイクロプロセッサとそのアプリケーションの概要

組み込みマイクロプロセッサは、追加機能を提供するためにいくつかのデバイスや機器の内部で使用されるコンピュータチップです。マイクロプロセッサは、小型で消費電力の少ない単一の半導体ICにトランジスタが統合されたデジタル電子部品です。柔軟性、コスト、プログラム可能性、適応性により マイクロコントローラは人気があります 私たちが知っているさまざまなタイプのコントローラーを実装する エレクトロニクスの歴史 。マイクロプロセッサの機能には、データのフェッチ、デコード、および処理が含まれます。

組み込みマイクロプロセッサ

組み込みマイクロプロセッサシステムは、照明システムの不可欠な部分であるコンピュータチップに他なりません。 家電 、産業機器など。一般に、マイクロプロセッサは、信号処理、一般的なコンピューティング、およびリアルタイムコンピューティングデータで使用されます。シグナルプロセッサとして、デジタルテレビでのマイクロプロセッサの用途には、デジタル信号とラジオ信号のデコードが含まれます。リアルタイムシステムでは、マイクロプロセッサはアンチロックブレーキシステムなどのセキュリティデバイスに組み込まれており、これらのシステムは自動車で広く使用されています。その重要性は次のとおりです。

• 計算やワードプロセッシングなどの多くの機能をより高速に処理
• 人的労力をかけずに、反復、継続、進行、および順次機能の操作を実行する
• インターネット、電話、その他のインターフェースデバイスとの通信

組み込みマイクロプロセッサのブロック図

組み込みマイクロプロセッサのブロック図

マイクロプロセッサチップは、数千の半導体デバイスを使用して構築されています トランジスタ パフォーマンスを向上させるためにシングルチップに統合されています。私たちが見るとき マイクロプロセッサの歴史 、Pentium4プロセッサには約4000万から5000万のトランジスタがあります。主要なマイクロプロセッサの部品は次のとおりです。

• ALU（算術論理演算装置）
• メモリユニット
• コントロールユニット
• レジスター
• システムバス

算術論理演算装置

ALUは、Not、OR ANDなどの論理演算、および加算、減算、除算、乗算などの数学計算、およびより大きい、より小さいなどの比較を実行するために使用されるため、整数単位とも呼ばれます。

メモリユニット

キャッシュメモリは、マイクロプロセッサのチップ上にある少​​量のメモリです。 A マイクロプロセッサ プログラムの実行中に、データと命令のコピーをキャッシュメモリに保存します。マイクロプロセッサメモリの種類には、ROMとRAMが含まれます。

コントロールユニット

コントロールユニットは、完全な操作を管理するマイクロプロセッサの頭脳です。入力、出力デバイスの管理、データの保存、命令のフェッチなどの操作を実行します。

レジスター

レジスタは、動作を高速化するために中央処理装置（CPU）に組み込まれた小型で高速なメモリです。汎用レジスタは任意のデータを格納し、専用レジスタはプロセッサを制御します。

システムバス

システムバスは、マイクロプロセッサの内部および外部部品と通信するためにさまざまなコンポーネントを接続するために使用される単一のワイヤです。バスはメインメモリからデータと命令を受信し、それらを命令キャッシュとデータキャッシュに送信します。最後にこれらが処理され、結果がこのバスを介してメインメモリに再度送信されます。

マイクロプロセッサの種類

ザ・ 組み込みマイクロプロセッサの分類 コンピューティングパフォーマンス、メモリの可用性、アプリケーションのタイプなどのいくつかの要因に依存し、これらのマイクロプロセッサの一部には次のものが含まれます。

• 複雑な命令セットマイクロプロセッサ
• 縮小命令セットマイクロプロセッサ
• スーパースカラーマイクロプロセッサ
• 特定用途向け集積回路（ASIC）
• デジタル信号マイクロプロセッサ（DSP）

マイクロプロセッサのアプリケーション

マイクロプロセッサのアプリケーション

これらのマイクロプロセッサは、汎用アプリケーションまたは特殊目的アプリケーションに使用できます。マイクロプロセッサのアプリケーションには、次のものがあります。

1.汎用アプリケーション

汎用アプリケーション用のマイクロプロセッサには、 パソコン 、シングルボードマイクロコンピューター、スーパーミニ、コンピューター支援設計（CAD）。

パソコン

パーソナルコンピュータには、8ビットまたは16ビットのマイクロプロセッサが搭載されています。家庭用コンピュータには、プログラムの学習やビデオゲームのプレイ用に8ビットマイクロプロセッサが付属していますが、16ビットマイクロプロセッサを搭載したコンピュータは、ビジネス、アカウント、ワードプロセッシングなどの目的で使用されます。

シングルボードマイクロコンピューター

シングルボードマイクロコンピューターは、ハードウェアとソフトウェアの構成が単純で、安価です。これらのマイクロコンピューターは、小さなコンピューターシステムを構築し、学生を訓練するために使用されます。

スーパーミニとCAD

32ビットプロセッサは強力なマイクロコンピュータで使用されています。その結果、これらのコンピューターのパフォーマンスはミニコンピューターよりもはるかに優れており、CADマシンとしてエンジニアリング側で使用されています。

2.特別な目的のアプリケーション

特別な目的のアプリケーションには、制御が含まれます、 コミュニケーション 、計装、オフィスオートメーションおよび出版。

コミュニケーション

電話業界では、マイクロプロセッサは、モデム、電話交換機、デジタル電話セット、さらには国際レベルと国内レベルの両方の航空予約システムと鉄道予約システムで使用されています。携帯電話やテレビもマイクロプロセッサを使用しています。

計装

さまざまな機器では、マイクロプロセッサがメインコントローラとして実装されており、医療機器でも使用されています。 温度を測定する と血圧。

コントロール

マイクロプロセッサは現在、洗濯機や電子レンジなどの家電製品で利用できます。 産業自動化 セクター、 マイクロコントローラー 温度、速度、湿度、圧力などのさまざまなパラメータを制御するために使用されます。

出版とオフィスオートメーション

これらは、スプレッドシートの操作や保管を行うためにオフィスで使用されます。出版物では、マイクロプロセッサは、高速で自動写真コピーを作成するためにレーザープリンタで使用されています。

これはすべて、組み込みマイクロプロセッサシステムとそのアプリケーションに関するものです。このトピックで提供される情報は、マイクロプロセッサの重要性を検討する価値があると信じています。この記事についてのあなたの提案や意見を共有してくださいまたは 電気および電子プロジェクト コメントセクションで。

写真クレジット

• 組み込みマイクロプロセッサ fineartamerica
• による組み込みマイクロプロセッサのブロック図 hqew