Vi xử lý là gì? Khái niệm, cấu tạo và nguyên lý hoạt động | Bảo Tín Automation

Các khái niệm cơ bản về vi xử lý là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng thực tế của vi xử lý.

Khái niệm cơ bản về vi xử lý là gì?

Về cơ bản, khái niệm của vi xử lý không khác nhiều so với vi điều khiển.

Bạn đang xem: Vi xử lý là gì? Khái niệm, cấu tạo và nguyên lý hoạt động | Bảo Tín Automation

Vi xử lý gì ? Vi xử lý là một thuật ngữ chung dùng để chỉ các lĩnh vực khác nhau trong việc ứng dụng công nghệ vi điện tử, công nghệ tích hợp và xử lý chương trình năng lượng vào môi trường. Trong giai đoạn đầu của công nghệ vi xử lý, chip (hoặc bộ vi xử lý).

Cấu tạo của vi xử lý

Xem thêm : Cách cài đặt và cập nhật driver cho card màn hình

Nó được thiết kế để chỉ tích hợp phần cứng cơ bản như CPU ​​và các mạch giao tiếp giữa CPU và phần cứng khác. Ở giai đoạn này, các phần cứng khác (bao gồm cả bộ nhớ) thường không được tích hợp trên chip mà phải ghép nối bên ngoài. Những phần cứng này được gọi là thiết bị ngoại vi. Sau này, do sự phát triển vượt bậc của công nghệ tích hợp, các thiết bị ngoại vi cũng được tích hợp vào IC, người ta gọi bộ vi xử lý có tích hợp thiết bị ngoại vi là “microcontrollers”.

Nguyên lý hoạt động của vi xử lý

Bộ vi xử lý có các khối chức năng cần thiết để lấy dữ liệu, xử lý dữ liệu và xuất dữ liệu sau khi xử lý. Chức năng chính của bộ vi xử lý là xử lý dữ liệu, chẳng hạn như cộng, trừ, nhân, chia, so sánh, v.v. Một bộ vi xử lý không thể giao tiếp trực tiếp với các thiết bị ngoại vi, nó chỉ có thể nhận và xử lý dữ liệu.

Để bộ vi xử lý hoạt động thì phải gắn các chương trình vào, các chương trình này điều khiển các mạch logic, sau đó vi xử lý sẽ xử lý các dữ liệu cần thiết khi cần thiết.

Chương trình là một tập hợp các lệnh dùng để xử lý dữ liệu thực thi của mỗi lệnh được lưu trong bộ nhớ. Công việc thực hiện một lệnh bao gồm: nhận lệnh từ bộ nhớ, giải mã lệnh và thực hiện lệnh sau khi giải mã. Thực hiện công việc của thiết bị cuối cùng, chẳng hạn như: cảm biến tiệm cận, điều khiển động cơ, hiển thị ký tự trên màn hình, v.v., đòi hỏi phải kết hợp bộ vi xử lý với mạch giao tiếp bên ngoài, được gọi là thiết bị nhập / xuất (I / O), còn được gọi là thiết bị ngoại vi.

Xem thêm : Trung tâm CNTT & TT tỉnh Gia Lai –

Bản thân bộ vi xử lý không hiệu quả lắm nếu chỉ sử dụng một mình, nhưng với tư cách là một bộ phận của máy tính, hiệu quả ứng dụng của bộ vi xử lý là rất lớn. Bộ vi xử lý được sử dụng kết hợp với các thiết bị khác cho các hệ thống lớn, phức tạp, đòi hỏi nhiều tính toán phức tạp và tốc độ nhanh.

Ví dụ, hệ thống sản xuất tự động trong công nghiệp, mạch khuếch đại, tổng đài điện thoại, hoặc rô bốt có khả năng hoạt động phức tạp.

Ứng dụng của vi xử lý

So với các hệ thống khác, vi xử lý có khả năng vượt trội về tính toán, xử lý và thay đổi chương trình linh hoạt theo mục đích người dùng, đặc biệt đối với các sự cố và hệ thống quy mô lớn. Tuy nhiên, đối với các ứng dụng nhỏ, trong đó phạm vi tính toán không đòi hỏi nhiều sức mạnh tính toán, việc áp dụng bộ vi xử lý nên được xem xét. Vì hệ thống lớn hay nhỏ, nếu sử dụng bộ vi xử lý thì cần phải có một khối mạch giao tiếp phức tạp như nhau. Các khối này, bao gồm bộ nhớ để lưu trữ dữ liệu và thực thi chương trình, các mạch giao tiếp ngoại vi cho đầu vào và đầu ra, và các vòng điều khiển, được liên kết với bộ vi xử lý để thực hiện công việc liên kết Mô-đun này đòi hỏi người thiết kế phải có hiểu biết sâu rộng về các thành phần vi xử lý, bộ nhớ và thiết bị ngoại vi. Hệ thống được tạo ra khá phức tạp, với diện tích lớn và mạch in phức tạp, vấn đề chính là trình độ của người thiết kế. Do đó, giá thành sản phẩm cuối cùng rất cao và không phù hợp với các hệ thống nhỏ.

Do những nhược điểm trên, các nhà sản xuất tích hợp một lượng nhỏ bộ nhớ và một số mạch giao tiếp ngoại vi với bộ vi xử lý vào một vi mạch duy nhất gọi là Microcontroller – Vi điều khiển. Vi điều khiển có các chức năng tương tự như vi xử lý, nhưng kiến ​​trúc phần cứng của người dùng đơn giản hơn nhiều.

Nguồn: https://vnedulink.edu.vn
Danh mục: Máy Tính