Темы

Архитектура микропроцессоров

Microprocessor Architecture · 95 статей

  1. Центральный процессор: основные компоненты и принципы работы.

    Центральный процессор (CPU): что это такое и как работает? Основные компоненты, функции и роль в компьютере. АЛУ, регистры, блок управления.

    #1123 · 36 мин чтения

  2. Устройство управления процессора: принципы работы и архитектура.

    Блок управления (CU) – компонент CPU, управляющий работой процессора. Преобразует инструкции, координирует данные между CPU и устройствами. Архитектура фон Неймана.

    #1444 · 15 мин чтения

  3. Комплексная архитектура набора команд (CISC) и её эволюция.

    Компьютерная архитектура CISC: сложные инструкции, многоступенчатые операции, примеры процессоров (Intel, Motorola, Zilog). Отличие от RISC.

    #1721 · 9 мин чтения

  4. Hitachi 6309: Улучшенная версия Motorola 6809

    6309: Клон Motorola 6809 от Hitachi. Низкое энергопотребление, улучшенная производительность, новые инструкции и регистры. 8-битный процессор!

    #3317 · 3 мин чтения

  5. Первое издание стандарта IEEE 754 для чисел с плавающей точкой

    IEEE 754 1985: стандарт представления чисел с плавающей точкой. Форматы одинарной и двойной точности, бесконечность, NaN, обработка исключений. История и применение.

    #3629 · 3 мин чтения

  6. Микроассемблеры и микропрограммы: принципы, применение и современное состояние.

    Микроассемблер: создание микропрограмм (firmware) для управления компьютером на низком уровне. Исправление ошибок, поддержка разных наборов команд.

    #4854 · 1 мин чтения

  7. Семейство 8-битных микроконтроллеров 68HC11

    68HC11: 8-битный микроконтроллер от Motorola/NXP. Мощный, с EEPROM, для авто, робототехники и встраиваемых систем. Подробности о 6811 и HC08.

    #4905 · 2 мин чтения

  8. MMIX: 64-битная RISC-архитектура от Дональда Кнута

    MMIX: 64-битная RISC-архитектура от Дональда Кнута. Простота, элегантность и высокая производительность. Альтернатива MIX для изучения программирования.

    #5032 · 3 мин чтения

  9. Микроконтроллеры: Компьютеры на одной микросхеме

    Микроконтроллеры: компактные компьютеры на чипе. CPU, память, периферия для встраиваемых систем. Отличие от микропроцессоров и SoC.

    #5073 · 12 мин чтения

  10. Ошибка деления в процессорах Intel Pentium (Ошибка FDIV)

    Ошибка Intel Pentium FDIV: дефект FPU при делении чисел. Обнаружена в 1994 г. приводила к неверным результатам вычислений с плавающей точкой.

    #5932 · 5 мин чтения

  11. RISC-архитектура: упрощение команд для повышения производительности.

    RISC архитектура: упрощенные инструкции для повышения скорости работы процессора. Оптимизация кода, конвейерная обработка, регистры. Компьютерные технологии.

    #6335 · 15 мин чтения

  12. Архитектура RISC и прекращение производства SPARC от Fujitsu

    Архитектура RISC и SPARC: Fujitsu прекращает производство серверов SPARC в 2029 году. История RISC, влияние на SPARC, модернизация клиентов.

    #8656 · 3 мин чтения

  13. Блок вычислений с плавающей точкой: устройство и принципы работы.

    Блок операций с плавающей точкой (FPU): что это, для чего нужен, как работает. Аппаратная и программная реализация, функции и применение в компьютерах.

    #8687 · 3 мин чтения

  14. Микропроцессоры 68010 и 68012: Архитектура, возможности и применение.

    68010 и 68012: совместимость с 68000, виртуализация, обработка ошибок шины и поддержка виртуальной памяти. Улучшения для соответствия требованиям Popek и Goldberg.

    #9141 · 3 мин чтения

  15. Прошивка: низкоуровневое программное обеспечение для устройств.

    Прошивка: что это такое? Низкоуровневое ПО для управления аппаратным обеспечением компьютеров, телефонов и других устройств. Типы памяти и функции.

    #9688 · 6 мин чтения

  16. 8-битные компьютерные архитектуры

    8-битные компьютерные архитектуры: процессоры, АЛУ, память, наборы символов. Обзор 8-битных микрокомпьютеров и их особенностей.

    #10627 · 5 мин чтения

  17. Архитектура набора команд: Абстракция в вычислительной технике.

    Архитектура набора команд (ISA): определение, функции и важность для совместимости программного обеспечения и аппаратного обеспечения CPU. Основы компьютерной архитектуры.

    #11246 · 7 мин чтения

  18. MMX: Технология Intel для мультимедийных вычислений

    MMX: инструкционный набор Intel для Pentium и Pentium II. SIMD-архитектура, ускоряющая мультимедиа и 3D-графику. Поддержка Intel и AMD с 1997 года.

    #12949 · 4 мин чтения

  19. Семейство микроконтроллеров Intel MCS-48 и 8048: история и применение.

    Микроконтроллеры 8048: архитектура, регистры (Accumulator, PC, PSW), история создания (1976, Intel). NMOS технология, семейство MCS-48.

    #14113 · 3 мин чтения

  20. Режим реального адреса в процессорах x86

    Режим реального адреса x86: особенности, 20-битное адресное пространство (1МБ), прямой доступ к памяти и оборудованию. История и совместимость CPU.

    #17985 · 7 мин чтения

  21. 32-битная архитектура компьютеров

    32-битная архитектура компьютеров: что это такое? Эффективность вычислений, объём памяти до 4ГБ, история развития и примеры – Motorola 68000, Apple Macintosh.

    #18164 · 6 мин чтения

  22. Семейство цифровых сигнальных процессоров Motorola DSP56000

    DSP56000 (56K) – семейство цифровых сигнальных процессоров Motorola/NXP. Применение: встраиваемые системы, аудио, радары, связь. С 1986 года и по сей день.

    #19909 · 2 мин чтения

  23. Микроконтроллеры AVR: Архитектура и применение.

    Микроконтроллеры AVR: обзор семейства от Atmel/Microchip. 8-битная RISC архитектура, флэш-память, применение в Arduino и образовательных проектах.

    #23261 · 19 мин чтения

  24. Intel 4004: Первый в мире 4-битный микропроцессор

    Intel 4004: первый в мире коммерческий 4-битный микропроцессор 1971 года. Революция в интегральных схемах и основа для будущих CPU Intel.

    #23697 · 23 мин чтения

  25. Микропоследователь: Принципы работы и применение в архитектуре процессоров.

    Секвенсор в архитектуре ПК: генерация адресов микропрограмм для управления CPU. Использует счетчики, поля микроинструкций и регистры команд.

    #38352 · 2 мин чтения

  26. 64-битная архитектура компьютеров

    64-битная архитектура компьютеров: что это такое? Разрядность процессоров, регистров, адресных шин. Особенности 64-битных вычислений и ограничений памяти.

    #46838 · 22 мин чтения

  27. Сегментная организация памяти на архитектуре Intel x86

    Сегментация памяти x86: история, режимы (реальный, защищенный) и реализация в архитектурах Intel 8086, 80286 и x86-64. Преодоление 64КБ ограничения.

    #47246 · 6 мин чтения

  28. Микроконтроллеры Hitachi H8: История и Архитектура

    Микроконтроллеры Hitachi H8: 8, 16 и 32-битные процессоры Renesas. История, характеристики H8/300, H8/300L, H8/300H и их применение.

    #54315 · 2 мин чтения

  29. Тактирование электронных схем: история и современные тенденции

    Синхронные цифровые схемы и тактирование: двухфазные часы, преимущества и недостатки, история использования в процессорах Motorola 6800 и Intel 8080.

    #54937 · 6 мин чтения

  30. Микроконтроллеры PIC: Обзор и эволюция семейств

    Микроконтроллеры PIC от Microchip Technology: история, развитие и применение в встраиваемых системах. Более 12 млрд чипов с 1976 года!

    #55297 · 16 мин чтения

  31. Семья ассемблеров x86 и инструкции процессора.

    x86 Ассемблер: семейство языков программирования с обратной совместимостью. Инструкции, применение в ОС, драйверах и встраиваемых системах. Низкоуровневое программирование.

    #60955 · 8 мин чтения

  32. Инструкция INT в языке ассемблера x86

    Инструкция INT в ассемблере x86: генерация программных прерываний. Номера прерываний (0-255) в десятичной или шестнадцатеричной форме (0x/h). Используется в реальном режиме.

    #61458 · 2 мин чтения

  33. MIL-STD-1750A: Архитектура 16-битного компьютера военного стандарта

    MIL-STD-1750A: 16-битная архитектура процессора, военный стандарт (1980). Описание ISA, включая FPU и MMU. Устарела с 1996 года. Память 216 слов.

    #62674 · 2 мин чтения

  34. Линия A20 в системной шине x86: история и эволюция.

    Линия A20 в системе x86: назначение, роль в адресной шине, передача 21-го бита адреса. Объяснение принципов адресации и работы процессора.

    #69857 · 3 мин чтения

  35. Микроконтроллеры PIC16C84/PIC16F84/PIC16F84A: История и особенности

    PIC16C84, PIC16F84, PIC16F84A: микроконтроллеры Microchip 8 бит. Первый с последовательной прошивкой и EEPROM. Архитектура с переключением банков памяти.

    #72168 · 2 мин чтения

  36. Отладка встраиваемых систем: ICE и JTAG-отладчики.

    Отладка встраиваемых систем: ICE – аппаратная отладка с заменой процессора. Анализ сигналов для поиска ошибок в старых системах. Эмуляторы и отладчики.

    #73200 · 6 мин чтения

  37. Сдвигающий бочонок: цифровая схема для сдвига и вращения данных

    Сдвигающий баррель: цифровая схема для быстрого сдвига данных в компьютерах. Реализация на основе мультиплексоров, применение в микропроцессорах.

    #77241 · 1 мин чтения

  38. Симуляторы MIPS: SPIM, MARS, QtSpim и другие.

    SPIM – эмулятор процессоров MIPS для изучения ассемблера. Поддерживает R2000/R3000, работает в Windows, macOS, Linux. Бесплатный (BSD лицензия).

    #83538 · 2 мин чтения

  39. OpenRISC: Открытая архитектура RISC процессоров

    OpenRISC: разработка открытых RISC процессоров и ISA. OR1k – 32/64-битная архитектура с поддержкой FPU и векторной обработки. Verilog HDL. OpenCores.

    #93709 · 5 мин чтения

  40. Конвейер инструкций в RISC-процессорах

    Конвейер команд в RISC процессорах: MIPS, SPARC, Motorola 88000, DLX. 5 стадий выполнения, одна инструкция за цикл. Архитектура и история CPU.

    #94393 · 8 мин чтения

  41. Архитектура процессора DLX: упрощенный RISC для обучения и исследований.

    DLX: RISC-архитектура процессора для обучения. Упрощенная версия MIPS, 32-битная, load/store. Используется в университетах, есть реализации ASPIDA и VAMP.

    #105729 · 2 мин чтения

  42. Масатоси Сима: Архитектор микропроцессора Intel 4004

    Масатоси Сима: японский инженер, один из создателей первого микропроцессора Intel 4004. Разработка Busicom, вклад в архитектуру и логический дизайн чипа.

    #109744 · 2 мин чтения

  43. 4-битные компьютерные архитектуры: история и применение

    4-битная архитектура компьютеров: особенности, применение в калькуляторах, микроволновках и кассовых аппаратах. Обработка BCD и нибблы.

    #111274 · 2 мин чтения

  44. Упрощенный Инструктивный Компьютер (SIC): Обучение Системному Программированию

    Упрощенный учебный компьютер (SIC) – гипотетическая система для изучения системного программирования. Идеальна для обучения ассемблеру и архитектуре ПК.

    #117819 · 1 мин чтения

  45. Регистр связи: принципы работы и архитектурные реализации.

    Регистр связи (Link Register) в архитектуре процессоров: эффективное хранение адресов возврата из подпрограмм, альтернатива стеку. POWER, ARM, SPARC.

    #118006 · 2 мин чтения

  46. Регистр состояния процессора и флаги результата операций

    Регистр статуса процессора: флаги, PSW, APSR. Информация о состоянии CPU, влияющая на выполнение команд. Архитектуры x86, ARM, IBM System/360.

    #122137 · 2 мин чтения

  47. Zilog Z180: 8-битный микропроцессор и его варианты.

    Zilog Z180: 8-битный процессор, совместимый с Z80. Улучшенная производительность, встроенные периферийные устройства, MMU до 1МБ памяти. Обзор и характеристики.

    #123923 · 2 мин чтения

  48. Виртуальный режим 8086 в микропроцессорах Intel 80386 и выше.

    Виртуальный режим 8086 (V86) в процессорах Intel 80386+ – эмуляция реального режима для запуска старых приложений в защищенной среде. Виртуализация, сегментация памяти.

    #128366 · 5 мин чтения

  49. R800: Процессор MSX Turbo R и его особенности.

    R800: процессор для MSX Turbo R. Совместимость с Z80, высокая скорость, улучшенный набор инструкций (MULUB, MULUW). История разработки и особенности.

    #135481 · 2 мин чтения

  50. Режимы адресации в архитектуре процессоров

    Режимы адресации в архитектуре CPU: как процессор определяет операнды инструкций. Важно для ассемблера и компиляторов. Подробное описание.

    #148920 · 11 мин чтения

  51. Процессор SHARC: Архитектура, особенности и применение.

    Процессор SHARC от Analog Devices: высокопроизводительный DSP для обработки сигналов, аудио и радиолокации. Архитектура Harvard, VLIW, 32-битные вычисления.

    #179056 · 3 мин чтения

  52. Микроконтроллеры Freescale 68HC12 и MC9S12: Архитектура и особенности

    68HC12: микроконтроллеры Freescale/NXP на базе 68HC11. Архитектура, совместимость, 8/16-битные регистры, до 128КБ Flash. Информация для разработчиков!

    #182197 · 2 мин чтения

  53. LEON: Радиационно-стойкий процессор для космоса и не только.

    LEON: радиационно-стойкий 32-битный процессор SPARC V8, разработанный ESA. VHDL-описание, лицензии LGPL/GPL и коммерческая. Для космоса и не только!

    #189470 · 4 мин чтения

  54. Zilog eZ80: 8-битный микропроцессор нового поколения

    eZ80: 8-битный микропроцессор Zilog, совместимый с Z80/Z180, но в 3 раза быстрее! До 50 МГц, трехступенчатый конвейер, высокая производительность.

    #193889 · 3 мин чтения

  55. Ортогональные наборы команд: принципы и эволюция

    Ортогональный набор команд в компьютерной архитектуре: независимость типов инструкций и режимов адресации. VAX 11 – пример, влияние RISC.

    #202403 · 5 мин чтения

  56. Fairchild F8: История 8-битного микропроцессора

    Fairchild F8: 8-битный микропроцессор 1975 года. Описание архитектуры, компонентов (3850, 3851, 3852/3853) и возможностей для создания микроконтроллеров.

    #207104 · 11 мин чтения

  57. SC/MP: Ранний 8-битный микропроцессор National Semiconductor.

    SC/MP: первый 8-битный микропроцессор от National Semiconductor (1976). Простота, низкая стоимость, мультипроцессорность. INS8060, INS8070.

    #207145 · 10 мин чтения

  58. Микропроцессор AT&T Hobbit: Архитектура, ориентированная на C

    Микропроцессор AT&T Hobbit 1990-х: RISC-архитектура, оптимизация под C. Разработка Bell Labs, быстрая обработка данных, но не получила коммерческого успеха.

    #207975 · 2 мин чтения

  59. Исследование и разработка микропроцессора на архитектуре RISC в Беркли.

    RISC-процессоры: история разработки в UC Berkeley (1980-1984). Влияние на SPARC, ARM и MIPS. Исследование архитектуры с упрощенным набором команд.

    #209097 · 8 мин чтения

  60. Zilog Z8 и Z8 Encore!: Архитектура и современные реализации.

    Z8: микроконтроллер Zilog с 1979 года. Обзор архитектуры, Z8 Encore!, eZ8 Encore! – повышение эффективности в 2-3 раза. Новые семейства XP и MC.

    #218090 · 2 мин чтения

  61. Микроконтроллер Intel 8061: Основа систем управления двигателями Ford EEC IV

    Микроконтроллер Intel 8061: особенности, применение в Ford EEC IV, отличия от 8096, Toshiba 6127/6126. Обзор и характеристики процессора MCS 96.

    #224837 · 4 мин чтения

  62. Архитектура процессора MIC-1: Устройство и принципы работы.

    MIC-1: простая архитектура процессора для обучения. Структура, микрокод, ALU, регистры 32 бита. Пример из книги Таненбаума по организации ЭВМ.

    #240706 · 1 мин чтения

  63. Прошивка для добавления поддержки устройства в BIOS

    Option ROM: прошивка для расширения BIOS на ПК. Инициализация устройств, драйверы, работа после POST. Поддержка оборудования и расширенные возможности.

    #249276 · 5 мин чтения

  64. PICAXE: Микроконтроллеры для начинающих и хоббистов

    Микроконтроллеры PICAXE: простота разработки электроники для хобби. Программирование с ПК, как Arduino, на базе PIC. Разные варианты по пинам и корпусу.

    #249616 · 2 мин чтения

  65. Вектор сброса процессора: адреса и особенности реализации

    Вектор сброса: адрес начала выполнения инструкций CPU после перезагрузки. Важен для загрузки системы, примером – FFFF0h у Intel 8086.

    #250080 · 2 мин чтения

  66. Разрядность компьютерных архитектур: от 8 до 128 бит

    Разрядность компьютерных архитектур: 8, 16, 32, 64 бита. Эволюция от 8-битных процессоров (Z80, 8088) к современным системам и пределы увеличения разрядности.

    #252698 · 6 мин чтения

  67. Программируемый контроллер прерываний: принципы работы и эволюция

    Программируемый контроллер прерываний (PIC): управление запросами на прерывания от устройств, приоритизация IRQ, интеграция с CPU и чипсетом.

    #253166 · 2 мин чтения

  68. Микропроцессор W65C02: Улучшенная CMOS версия 6502

    65C02: усовершенствованный 8-битный CMOS микропроцессор от WDC. Низкое энергопотребление, новые инструкции, надежность. Для портативных устройств и встраиваемых систем.

    #254464 · 8 мин чтения

  69. Motorola 68881/68882: Устройства для вычислений с плавающей точкой

    Motorola 68881/68882: сопроцессоры для 68020/68030. Ускорение вычислений с плавающей точкой в компьютерах 80-х. История, характеристики и производительность.

    #255890 · 3 мин чтения

  70. Семейство микроконтроллеров Atmel AT89, совместимых с Intel 8051

    Микроконтроллеры Atmel AT89: совместимы с Intel 8051, доступны, низкая цена. Идеальны для новых и старых проектов, USB, PWM, SPI, CAN.

    #270294 · 1 мин чтения

  71. Подсистема x87 для вычислений с плавающей точкой в архитектуре x86

    x87: подмножество x86 для вычислений с плавающей точкой. Ускоряет математические операции с помощью сопроцессоров, повышая производительность программ.

    #318717 · 8 мин чтения

  72. 48-битные вычисления и адресация

    48-битные целые числа в компьютерной архитектуре: диапазон, возможности адресации 256 ТБ памяти, применение в CPU и ALU. Подробно о 48-битном представлении данных.

    #321751 · 1 мин чтения

  73. PicoBlaze

    #323955 · 2 мин чтения

  74. Таблица векторов прерываний: концепция и реализация

    Таблица векторов прерываний (IVT): структура данных, связывающая запросы прерываний с обработчиками. Реализация зависит от архитектуры процессора (Intel, ARM и др.).

    #340752 · 1 мин чтения

  75. Программирование встроенных систем: методы и преимущества

    Программирование встроенных систем (ISP/ICSP): обновление прошивки микроконтроллеров без извлечения из устройства. Обзор протоколов и преимуществ.

    #340757 · 9 мин чтения

  76. Архитектура 32-битного RISC процессора V850 от Renesas Electronics

    V850: 32-битная RISC архитектура от Renesas для встраиваемых микроконтроллеров. Замена NEC V60, load/store, 32 регистра, сжатый набор команд.

    #344759 · 4 мин чтения

  77. Инструмент тестирования программного обеспечения: Симулятор набора команд.

    Инструкционный эмулятор: симуляция архитектуры процессора для разработки и тестирования ПО. Поддержка "shift left", совместимость оборудования.

    #359716 · 4 мин чтения

  78. Семейство контроллеров прерываний APIC от Intel

    APIC: продвинутый контроллер прерываний Intel для многопроцессорных систем. LAPIC, I/O APIC, замена 8259 PIC. Эффективная маршрутизация прерываний.

    #372835 · 4 мин чтения

  79. Регистр состояния и счётчик программы в архитектуре System/360

    Регистр PSW (Program Status Word) в IBM System/360: назначение, биты, коды условий, привилегированные инструкции. Подробное описание архитектуры.

    #375843 · 5 мин чтения

  80. Ассемблеры: Сравнение и Обзор

    Ассемблеры: сравнение, типы (в составе компиляторов, кросс-ассемблеры), хостинг на разных ОС и процессорах. Разработка встраиваемых систем.

    #384473 · 7 мин чтения

  81. Parallax Inc.: Разработка и производство микроконтроллеров и образовательных робототехнических комплектов.

    Parallax Inc. – микроконтроллеры BASIC Stamp & Propeller, робототехника, учебные наборы и курсы. Разработка, производство, продажа в Rocklin, Калифорния.

    #388162 · 5 мин чтения

  82. MIPS: История создания и влияние на архитектуру вычислительных систем.

    MIPS: история разработки RISC-архитектуры в Стэнфорде (1981-1984). Вклад в микропроцессоры, VLSI, компиляторы. Награды Хеннесси и Паттерсона.

    #391270 · 3 мин чтения

  83. Минимальные архитектуры процессоров: принципы и характеристики

    Минимальная архитектура CPU (MISC): упрощенный набор команд, стековая организация, компактный декодер. Быстрая работа и эффективность процессора.

    #396239 · 5 мин чтения

  84. Таблица дескрипторов прерываний (IDT) в архитектуре x86

    Таблица дескрипторов прерываний (IDT) в x86: назначение, обработка аппаратных, программных прерываний и исключений. Основы архитектуры x86.

    #411672 · 3 мин чтения

  85. W65C21S: Адаптер периферийного интерфейса для микропроцессоров 65xx

    W65C21S: гибкий интерфейсный адаптер для микропроцессоров 65xx. Управление до 2 периферийными устройствами, двунаправленный ввод/вывод, регистры направления данных.

    #418119 · 1 мин чтения

  86. W65C22: Универсальный интерфейсный адаптер для микропроцессоров 65xx

    W65C22: универсальный интерфейсный адаптер для микропроцессоров 65xx. Совместим с MOS 6522, 14 МГц, DIP40/PLCC44. Замена NMOS, открытый сток прерываний.

    #418127 · 2 мин чтения

  87. Интерфейсный адаптер асинхронной связи W65C51: характеристики и управление.

    W65C51 ACIA: интерфейс для микропроцессорных систем и последовательной связи. Замена MOS 6551, встроенный генератор скорости, 50-19200 бод.

    #418143 · 1 мин чтения

  88. AVR32: Архитектура 32-битного микроконтроллера Atmel

    AVR32: 32-битный RISC микроконтроллер от Atmel. Высокая производительность, одноцикловое выполнение команд и быстрый умножитель. Разработка – Норвегия.

    #423841 · 3 мин чтения

  89. Микроконтроллеры RS08: Архитектура и особенности

    Микроконтроллеры RS08 от NXP: 8-битная архитектура, упрощенная версия MC68HCS08. Идеальны для встраиваемых систем с минимальными требованиями к ресурсам.

    #445917 · 2 мин чтения

  90. CSG 65CE02: Эволюция 8/16-битного микропроцессора Commodore

    CSG 65CE02: 8/16-битный микропроцессор Commodore, улучшенная версия MOS Technology 6502. CMOS-технология, снижение энергопотребления, ускоренное выполнение команд.

    #450020 · 4 мин чтения

  91. NAR 2

    #458624 · 2 мин чтения

  92. TMS6100

    #471894 · 2 мин чтения

  93. FLAGS register

    #473688 · 3 мин чтения

  94. Carry flag

    #494159 · 3 мин чтения

  95. Control register

    #494808 · 4 мин чтения