Introduction aux microprocesseurs intégrés et à ses applications

Introduction aux microprocesseurs intégrés et à ses applications

Un microprocesseur intégré est une puce informatique utilisée à l'intérieur de plusieurs appareils et équipements pour fournir des fonctionnalités supplémentaires. Un microprocesseur est un composant électronique numérique avec des transistors intégrés sur un circuit intégré à semi-conducteur unique qui est petit et consomme moins d'énergie. En raison de la flexibilité, du coût, de la programmabilité et de l'adaptabilité les microcontrôleurs sont populaires pour implémenter différents types de contrôleurs que nous connaissons histoire de l'électronique . Les fonctions du microprocesseur comprennent l'extraction, le décodage et le traitement des données.



microprocesseur intégré

microprocesseur intégré

Les systèmes de microprocesseurs intégrés ne sont rien d'autre que des puces informatiques qui font partie intégrante du système d'éclairage, électroménagers , équipements industriels, etc. Généralement, les microprocesseurs sont utilisés dans le traitement du signal, le calcul général et les données informatiques en temps réel. En tant que processeur de signal, les utilisations des microprocesseurs dans les téléviseurs numériques comprennent le décodage des signaux numériques et radio. Dans les systèmes en temps réel, les microprocesseurs sont intégrés dans des dispositifs de sécurité comme le système anti-blocage, ces systèmes sont largement utilisés dans les automobiles. Son importance comprend:






  • Gestion de nombreuses fonctions comme les calculs et le traitement de texte à des vitesses plus élevées
  • Exécution d'opérations pour les fonctions répétitives, continues, progressives et séquentielles sans travail humain
  • Communiquer avec Internet, les téléphones et autres appareils d'interface

Schéma fonctionnel d'un microprocesseur intégré

Schéma fonctionnel d

Schéma fonctionnel d'un microprocesseur intégré

Une puce de microprocesseur est construite en utilisant des dispositifs à semi-conducteurs dans lesquels des milliers de transistors sont intégrés dans une seule puce pour de meilleures performances. Quand on regarde histoire du microprocesseur , les processeurs Pentium 4 ont environ 40 à 50 millions de transistors. Les principaux composants du microprocesseur comprennent:



  • ALU (unité logique arithmétique)
  • Unité de mémoire
  • Unité de contrôle
  • Registres
  • Bus système

Unité arithmétique et logique

Une ALU est également connue sous le nom d'unité entière car elle est utilisée pour effectuer des opérations logiques telles que Not, OR AND, et des calculs mathématiques comme ajouter, soustraire, diviser, multiplier et des comparaisons telles que supérieur, inférieur à, etc.

Unité de mémoire


La mémoire cache est une petite quantité de mémoire située sur la puce d'un microprocesseur. UNE microprocesseur stocke une copie des données et des instructions dans sa mémoire cache lors de l'exécution du programme. Les types de mémoire de microprocesseur comprennent la ROM et la RAM.

Unité de contrôle

L'unité de contrôle est le cerveau d'un microprocesseur car elle gère des opérations complètes. Il effectue les opérations telles que la gestion des entrées, des périphériques de sortie, le stockage des données et la récupération des instructions.

Registres

Les registres sont de petites mémoires rapides intégrées à l'unité centrale (CPU) pour accélérer son fonctionnement. Les registres à usage général stockent des données arbitraires et les registres à usage spécial contrôlent le processeur.

Bus système

Le bus système est un fil unique utilisé pour connecter différents composants afin de communiquer avec les parties internes et externes du microprocesseur. Le bus reçoit des données et des instructions de la mémoire principale, puis les envoie au cache d'instructions et au cache de données. Enfin, ceux-ci sont traités et les résultats sont à nouveau envoyés à la mémoire principale via ce bus.

Types de microprocesseurs

Le classification du microprocesseur embarqué dépend de plusieurs facteurs tels que les performances de calcul, la disponibilité de la mémoire, le type d'application, etc., et certains de ces microprocesseurs comprennent:

  • Microprocesseurs de jeu d'instructions complexes
  • Microprocesseurs de jeu d'instructions réduits
  • Microprocesseurs superscalaires
  • Circuit intégré spécifique à l'application (ASIC)
  • Microprocesseurs de signaux numériques (DSP)

Applications du microprocesseur

Applications du microprocesseur

Applications du microprocesseur

Ces microprocesseurs peuvent être utilisés pour des applications générales ou des applications spéciales. Les applications des microprocesseurs sont les suivantes:

1. Applications à usage général

Les microprocesseurs pour applications générales comprennent Ordinateur personnel , micro-ordinateurs monocarte, super minis et conceptions assistées par ordinateur (CAO).

Ordinateur personnel

Les ordinateurs personnels ont des microprocesseurs 8 bits ou 16 bits. Les ordinateurs personnels sont livrés avec un microprocesseur 8 bits pour apprendre des programmes et jouer à des jeux vidéo, tandis que les ordinateurs avec un microprocesseur 16 bits sont utilisés pour les affaires, les comptes, le traitement de texte et autres.

Micro-ordinateurs à carte unique

Les micro-ordinateurs monocarte ont une configuration matérielle et logicielle simple et sont moins chers. Ces micro-ordinateurs sont utilisés pour construire de petits systèmes informatiques et pour former des étudiants.

Super minis et CAO

Les processeurs 32 bits sont utilisés dans les micro-ordinateurs puissants. Et, en conséquence, les performances de ces ordinateurs sont bien meilleures que les mini-ordinateurs et, ceux-ci sont utilisés dans l'ingénierie comme des machines CAO.

2. Application à usage spécial

l'application à usage spécial comprend le contrôle, la communication , instrumentation, bureautique et publication.

la communication

Dans l'industrie du téléphone, les microprocesseurs sont utilisés dans les modems, les centraux téléphoniques, les postes téléphoniques numériques, ainsi que dans les systèmes de réservation aérienne et les systèmes de réservation ferroviaire aux niveaux international et national. Les téléphones portables et les téléviseurs utilisent également des microprocesseurs.

Instrumentation

Dans divers instruments, les microprocesseurs sont mis en œuvre en tant que contrôleurs principaux et également utilisés dans les instruments médicaux pour mesurer la température et la pression artérielle.

Contrôler

Les microprocesseurs sont maintenant disponibles dans les appareils ménagers comme les machines à laver et les fours à micro-ondes et, en l'automatisation industrielle secteurs, microcontrôleurs sont utilisés pour contrôler divers paramètres tels que la température, la vitesse, l'humidité et la pression.

Publication et bureautique

Ceux-ci sont utilisés au bureau pour effectuer des opérations de feuille de calcul et de stockage. Dans la publication, les microprocesseurs sont utilisés dans les imprimantes LASER pour une bonne vitesse et pour réaliser des copies automatiques de photos.

Tout cela concerne les systèmes de microprocesseurs embarqués et leurs applications. Nous pensons que les informations fournies dans ce sujet valent la peine de prendre en compte l'importance des microprocesseurs. Veuillez partager vos suggestions et opinions sur cet article ou projets électriques et électroniques dans la section des commentaires.

Crédits photo

  • Microprocesseur intégré par fineartamerica
  • Schéma fonctionnel du microprocesseur intégré par hqew