UNUTRAŠNJA ORGANIZACIJA MIKROPROCESORA

SADRŽAJ

1. UVOD 1
2. UNUTRAŠNJA ORGANIZACIJA MIKROPROCESORA 4
2.1. Faze izvršavanja instrukcije 5
2.2. Generator takta (vremensko vođenje) 6
2.3. Magistrale 7
2.4. Registri mikroprocesora 11
2.5. Aritmetičko logička jedinica 17
2.6. Upravljačka jedinica 19
3. ZAKLJUČAK 21
4.LITERATURA 22



1. UVOD

Kad bih se objašnjavala definicija procesora šestogodišnjem djetetu, onda bi ona glasila: "procesor je mozak računara".Procesor je glavna kompjuterska komponenta i naziva se centralna procesorska jedinica (Central Processing Unit) ili skraćeno CPU. CPU je u stvari jedan veoma mali komad silicijuma i cesto se naziva silikonski čip ili procesorski čip. Ovaj sićušni dio je mozak kompjutera. On je za kompjuter isto što i motor za automobil iz razloga što on sarađuje sa svim ostalim dijelovima kompjutera. U njegovom sastavu su upravljačka, aritmetičko logička jedinica i registri, što mu u stvari omogućava da upravlja radom čitavog računara. Što je brži čip to je brži i cijeli kompjuter. CPU je takođe odgovoran za pravilno izvršavanje svih funkcija mikroračunara. CPU generiše većinu impulsa za kontrolu vremenskog redosleda po kome spoljne jedinice komuniciraju sa računarom. Većinu upravljačkih funkcija računara vrši hardver ili mašina sa konačnim brojem stanja ili FSN (Finite-State-Machine), koja je dio CPU-a. Ova mašina primorava procesor da sekvencijalno izvršava naredbe upisanog programa. Kad uključimo napajanje računara, FSM zna odakle treba da očita prvu naredbu iz programa. Kada preuzme neku naredbu, upiše je u registar naredbi gde se dekodira.

Procesor je ustvari centralni čip u računaru, zadužen za sve zadaće izvršavanja zahtjeva računara. CPU je centralna komponenta PC -ja i on je odgovoran za sve što PC radi (procesira). Ujedno je i najskuplji dio PC-ja i on određuje koji operativni sistem može biti upotrijebljen, koji softver može raditi na njemu, koliko je stabilan sistem i još niz drugih stvari.
Slika 1.1 Osnovni elementi mikroprocesora [3]
Procesor (centralni procesor, centralna jedinica) predstavlja programski upravljan digitalni uređaj koji obavlja sledeće funkcije:
 na osnovu instrukcija obrađuje podatke izvršavanjem nad njima relativno prostih operacija-mašinskih operacija;
 donosi odluke u procesu obrade o toku odvijanja izvršenja instrukcija programa;
 upravlja ostalim komponentama računara;
 obezbeđuje prenos podataka između komponenata računara, kao i razmenu podataka sa spoljnim okruženjem.
Procesor radi izvršavajući program smešten u operativnu memoriju, koji se sastoji od sledećih aktivnosti:
 prenos (pozivanje) svake instrukcije iz operativne memorije u upravljačku jedinicu;
 prenos podataka iz operativne memorije ili registra procesora u aritmetičko-logičku jedinicu;
 izvršenje (realizacija) operacije predviđene torn instrukcijom;
 pamćenje rezultata u operativnoj memoriji ili registrima.

U zadnje dvije dekade razvijene su dvije arhitekture procesora:
CISC (Complex Instruction Set Computer)
RISC (Reduced Instruction Set Computer)
CISC je tradicionalna arhitektura računara 80-tih i 90-tih godina. CISC računari su organizovani tako da se smanji broj instrukcija uvođenjem kompleksnih instrukcija koje izvode višestruke funkcije u jednoj instrukciji i za dekodiranje ovih instrukcija potrebna su složena elektronska kola.
1984. godine uveden je koncept RISC računara, a razlog tome je bio što su studije pokazale da se aproksimativno 80% posla PC-ja izvodi sa 20% instrukcija. RISC procesira jednostavne instrukcije mnogo brže od CISC-a, a dizajn i proizvodnja su jeftiniji, ali on gubi efikasnost kada su u pitanju kompleksnije instrukcije. RISC mašine imaju velik uticaj na softver, jer RISC kompajleri moraju generisati softverske rutine za izvođenje kompleksnih instrukcija, dok je to kod CISC mašina ugrađeno u hardver.
U zadnje vrijeme ove dvije arhitekture se približavaju jedna drugoj, tj. postaju slične. Mnogi današnji RISC čipovi podržavaju onoliko mnogo instrukcija koliko dojučerašnji CISC čipovi. S druge strane, CISC čipovi upotrebljavaju mnoge tehnologije RISC čipova.
Istorijat mikroprocesora počinje sa prvim Intelovim čipom 8088, upotrijebljenjim u IBM PC-u. Iako je već tada Intel imao bolji i brži čip 8086, razlozi za upotrebu 8088 su bili ekonomske prirode: 8-bitni bus je zahtijevao jeftiniju matičnu ploču , dok je 8086 zahtijevao 16-bitnu matičnu ploču, a većina ostalih čipova je imala 8-bitni dizajn.