تحقیق درباره ریز پردازنده

اختصاصی از کوشا فایل تحقیق درباره ریز پردازنده دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 25

Microprocessor

1- مقدمه ای بر ریزپرازنده

2- ساختار عمومی ریزپردازنده های پیشرفته

3- معماری ریزپردازنده؟

- مجموعه دستورالعمل های ریزپردازنده

- قالب داده ها

- قالب برای دستورالعمل ها

- شیوه های آدرس دهی

4- سلسله مراتب حافظه

- رجیستر فایل

- Cache

- حافظه مجازی و صفحه بندی

- قطعه بندی

- جداول صفحه، TBL،‌ حفاظت

5- پایپ لاین

- خط لوله دستورالعمل

- مخابرات خط لوله

- پیشگویی انشعاب

- Bypassing یا Result Forwarding

6- (Instruction Level Parallelism) IPL

- ILP چیست؟

- محدودتی های ILP

- پردازنده های سوپر اسکالر

- اجرای ترتیبی و خارج از نوبت

- Register renaming

- پردازنده های VLIW

- تکنیک های کامپایل برای ILP

7- اصول کامپیوترهای RISC

- RISC در برابر CISC

- ارزیابی سیستم های RISK

- ارزیابی Cache در مقابل رجیستر فایل تراشه

8- I/O

- گذرگاه های I/O

- وقفه ها

- Memory Marred I/O

- DMA

- دستگاه های I/O

- سیستم های دیسک

9- چند پردازنده ای

- speedup و کارآیی

- سیستم های چند پردازنده ای

- سیستم های Message passing

- سیستم های Shared Memory

Case Study

حانواده اینتل

- معماری خانواده اینتل

- مجموعه ثبات:

- قالب های داده

- شیوه های آدرس دهی

- ئقفه

- قطعه بندی

- صفحه بندی

- مکانیزم حفاظت

- پنتیوم

- ریزپردازنده های i486 و i386

- 8086 و 80186 و 80286

- 8086 و 8088

خانواده موتورولا M68000

- ثبات های پردازنده

- قالب های داده

- شیوه های آدرس دهی

- مجموعه دستورالعمل ها

- مدیریت حافظه

ریزپردازنده های پیشرفته RISC

- پردازنده DEC Alpha AXP

- معماری آلفا

خانواده Power PC

- معماری Power PC

- IBM RS/6000

خانواده Sparc

- معماری اسپارک

- سوپر اسپارک

خانواده MIPS RX000

- معماری MIPS

- R4400 و MIPS R4000

- خانواده اینتل i86

خانواده موتورولا M88000

- معماری M88000

- معماری MC88110

معماری HP

- معماری

- حافظه

کتاب؟

1- MicroproGssors & Micro Computers

8086 & Z-80 , John Effenbeck

2- Advanced Computer Architecture , Hwang

3- Advanced Mocrocessor , Daniel Tabak.

مقدمه

در اواسط دهه 70 ریزپردازنده ها ساختار ساده ای داشتند و در این زمان هر ریزپردازنده از یک واحد پردازشگر مرکزی (cpu) و یک تراشه LSI (شامل 5/000 ترازیستور) تشکیل شده بود و با فرکانس 1 تا 5 مگاهرتز در یک سیستم 8 بیتی کار می کرد و این ریزپردازنده ها دارای 2 الی 7 ثبات 8 بیتی بودند. به خاطر قیمت و بهای اندک و اندازه کوچک ریزپردازنده ها، در بیشتر سیستم های کامپیوتری از آنها استفاده می شد و به جائی رسید که جایگزین سیستم های mainframe و میکروکامپیوترها شدند. با ظهور ریزپردازنده ها هر خانه ای دارای یک کامپیوتر دیجیتالی است.

از دهه 70 به بعد ریزپردازنده ها تغییرات زیادی کرده اند و در دهه 90 ریزپردازنده ها 32 بیتی تا 64 بیتی شدند. و با فرکانس هایی از 25 تا 200MHZ کار می کردند و عملاً دارای تراشه هایی با سه میلیون ترازیستور بودند (VISI). اکثر این ریزپردازنده ها قادر بودند بیشتر از یک دستورالعمل را در یک چرخه اجرا کنند. تمامی ریزپردازنده‌های پیشرفته دارای یک تراشه FPU هستند و اکثر آن ها دارای 16تا 32 ثبات همه منظوره در cpu و یک رجیستر فایل با 32 ثبات برای IU و یک رجیستر فایل با 32 ثبات جداگانه برای FPU هستند.

خیلی از ریزپردازنده ها برای عملیات شناور و عملیات صحیح دارای Operational Unit هستند و مقدار قابل توجهی Cache دارند. در اکثر آنها Cache شامل Cache داده و Cache دستورالعمل است . کارآیی ریزپردازنده های پیشرفته امروز مساوی یا بیشتر از Mainframe و یا سوپر کامپیوترهای دوران قبل می باشد.

تعداد زیادی کارخانه سازنده ریزپردازنده وجود دارد که دارای ویژگی های خاص خود می باشند و دو گروه از گسترده ترین خانواده ریزپردازنده که در دهه 70 ساخته شده اند عبارتند از اینتل X86 یا 80X86 و خانواده موتورولا M680X0.

نزدیک به دهه 80 ما شاهد یک توسعه موازی روی معماری های جدید بوده ایم که تمایل به کامپیوترهائی با مجموعه دستورالعمل کاهش یافته یا RISC بوده اند. خانواده های اینتل X86 و موتورولا M68000 از کلاس غیرRISK یعنی کامپیوترهایی با مجموعه دستورهای پیچیده یا CISC تشکیل شده اند.

اینتل، یک ریزپردازنده 4 بیتی به نام 4004 در سال 1971 شروع کرد که در یک ماشین حساب معمولی بکار میرفت، و به آسانی محاسبات BCD را انجام میداد. در سال 1972 ریزپردازنده 8 بیتی 8008 توسعه یافت و در سال 1974 یک ریزپردازنده قدرتمند 8 بیتی به نام 8080 تولد یافت و به دنبال آن 8085 در سال 1976 به بازار آمد. بخشی از معماری 8085/8080 همانند مجموعه ثبات ها در خانواده X86 همچنان استفاده می شود. اینتل ساخت ریزپردازنده های خانواده X86 را با یک ریزپردازنده 16 بیتی به نام 8086 در 1978 آغاز کرد و عملاً تمامی کارخانه های معروف ریزپردازنده های 16 بیتی بعد از دهه 70 و تا نزدیک دهه 80 از یک تراشه ارزان قیمت و یک گذرگاه خارجی 8 بیتی با یک معماری داخلی 16 بیتی استفاده می کردند.

در سال 1969 ریزپردازنده 8080 با باس خارجی 8 بیتی و گذرگاه داخلی 16 بیتی ایجاد شد و برای گذرگاه داده خود 50% به تراشه های میانی کمتری در مقایسه با پردازنده های 16 بیتی نیاز داشتند و هزینه آن ها نیز کمتر بود.