मायक्रोप्रोसेसर प्रणाली

जवळजवळ सर्व इलेक्ट्रिकल उपकरणांमध्ये मायक्रोप्रोसेसर सिस्टमचा वापर आधुनिक समाजाच्या तांत्रिक पायाभूत सुविधांचे सर्वात महत्वाचे वैशिष्ट्य आहे. वीज, उद्योग, वाहतूक, दळणवळण यंत्रणा या संगणकीय नियंत्रण प्रणालीवर खूप अवलंबून आहेत. मायक्रोप्रोसेसर प्रणाली मापन यंत्रे, विद्युत उपकरणे, प्रकाश प्रतिष्ठापन इ.

हे सर्व विद्युत अभियंत्यांना मायक्रोप्रोसेसर तंत्रज्ञानाची किमान मूलभूत माहिती जाणून घेण्यास बाध्य करते.

मायक्रोप्रोसेसर प्रणाली माहिती प्रक्रिया स्वयंचलित करण्यासाठी आणि विविध प्रक्रिया नियंत्रित करण्यासाठी डिझाइन केल्या आहेत.

"मायक्रोप्रोसेसर सिस्टम" हा शब्द खूप विस्तृत आहे आणि त्यात "इलेक्ट्रॉनिक कंप्युटिंग मशीन (ECM)", "कंट्रोल कॉम्प्युटर", "संगणक" आणि इतर अशा संकल्पना समाविष्ट आहेत.

मायक्रोप्रोसेसर प्रणालीमध्ये हार्डवेअर किंवा इंग्रजीमध्ये — हार्डवेअर आणि सॉफ्टवेअर (सॉफ्टवेअर) — सॉफ्टवेअर समाविष्ट आहे.

डिजिटल माहिती

मायक्रोप्रोसेसर प्रणाली डिजिटल माहितीसह कार्य करते, जी संख्यात्मक कोडची मालिका आहे.

कोणत्याही मायक्रोप्रोसेसर प्रणालीच्या केंद्रस्थानी एक मायक्रोप्रोसेसर असतो जो केवळ बायनरी संख्या (0s आणि 1s ने बनलेला) स्वीकारू शकतो.बायनरी संख्या ही बायनरी संख्या प्रणाली वापरून लिहिली जाते. उदाहरणार्थ, दैनंदिन जीवनात आपण दशांश संख्या प्रणाली वापरतो जी संख्या लिहिण्यासाठी दहा वर्ण किंवा अंक वापरते, 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9. त्यानुसार, बायनरी प्रणालीमध्ये अशी दोनच चिन्हे (किंवा अंक) आहेत - 0 आणि 1.

हे समजून घेणे आवश्यक आहे की संख्या प्रणाली केवळ संख्या लिहिण्यासाठी नियम आहे आणि प्रणालीच्या प्रकाराची निवड वापरण्याच्या सुलभतेद्वारे निर्धारित केली जाईल. बायनरी सिस्टमची निवड त्याच्या साधेपणामुळे होते, याचा अर्थ डिजिटल उपकरणांची विश्वासार्हता आणि त्यांच्या तांत्रिक अंमलबजावणीची सुलभता.

डिजिटल माहितीच्या मोजमापाच्या युनिट्सचा विचार करा:

थोडा (इंग्रजी «BInary digiT» — बायनरी अंकातून) फक्त दोन मूल्ये घेते: 0 किंवा 1. तुम्ही तार्किक मूल्य «होय» किंवा «नाही» एन्कोड करू शकता, स्थिती «चालू» किंवा «बंद», राज्य « उघडा» «किंवा» बंद «इ.

आठ बिट्सच्या समूहाला बाइट म्हणतात, उदाहरणार्थ 10010111. एक बाइट तुम्हाला 256 मूल्ये एन्कोड करण्याची परवानगी देतो: 00000000 — 0, 11111111 — 255.

बिट हे माहितीचे सर्वात लहान एकक आहे.

बाइट - माहिती प्रक्रियेचे सर्वात लहान युनिट. बाइट - मशीन शब्दाचा एक भाग, सामान्यत: 8 बिट्सचा समावेश असतो आणि संगणकावरील माहितीचे संचयन, प्रसारण आणि प्रक्रिया करताना एकक म्हणून वापरले जाते. बाइट अक्षरे, अक्षरे आणि विशेष वर्ण (सामान्यत: सर्व 8 बिट्स व्यापलेले) किंवा दशांश अंक (1 बाइटमधील प्रत्येक 2 अंक) दर्शवते.

दोन संलग्न बाइट्सला एक शब्द, 4 बाइट्स एक दुहेरी शब्द, 8 बाइट्स एक क्वाड शब्द म्हणतात.

आपल्या सभोवतालची जवळजवळ सर्व माहिती अॅनालॉग आहे. म्हणून, माहिती प्रक्रियेसाठी प्रोसेसरमध्ये प्रवेश करण्यापूर्वी, ते एडीसी (एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर) वापरून रूपांतरित केले जाते.याव्यतिरिक्त, माहिती एका विशिष्ट स्वरूपात एन्कोड केलेली आहे आणि ती डिजिटल, तार्किक, मजकूर (प्रतिकात्मक), ग्राफिक, व्हिडिओ इत्यादी असू शकते.

उदाहरणार्थ, ASCII कोडचे टेबल (इंग्रजी अमेरिकन स्टँडर्ड कोड फॉर इन्फॉर्मेशन इंटरचेंजमधून) मजकूर माहिती एन्कोड करण्यासाठी वापरले जाते. एक अक्षर एका बाइटमध्ये लिहिलेले आहे, जे 256 मूल्ये घेऊ शकतात. ग्राफिकल माहिती बिंदूंमध्ये (पिक्सेल) विभागली गेली आहे आणि प्रत्येक बिंदूचा रंग आणि स्थान क्षैतिज आणि अनुलंब कोड केलेले आहे.

बायनरी आणि दशांश प्रणालींव्यतिरिक्त, एमएस हेक्साडेसिमल प्रणाली वापरते ज्यामध्ये संख्या लिहिण्यासाठी 0 ... 9 आणि A ... F चिन्हे वापरली जातात. त्याचा वापर या वस्तुस्थितीमुळे होतो की एक बाइटचे वर्णन दोन द्वारे केले जाते. -अंकी हेक्साडेसिमल संख्या, जे मोठ्या प्रमाणात अंकीय कोड रेकॉर्ड कमी करते आणि ते अधिक वाचनीय बनवते (11111111 — FF).

तक्ता 1 - वेगवेगळ्या संख्या प्रणालींमध्ये संख्या लिहिणे

संख्येचे मूल्य निश्चित करण्यासाठी (उदाहरणार्थ, भिन्न संख्या प्रणालींसाठी 100 क्रमांकाचे मूल्य 42, 10010, 25616 असू शकते), संख्येच्या शेवटी संख्या प्रणाली दर्शविणारे एक लॅटिन अक्षर जोडा: बायनरी संख्यांसाठी अक्षर b, हेक्साडेसिमल संख्यांसाठी — h , दशांश संख्यांसाठी — d. अतिरिक्त पदनाम नसलेली संख्या दशांश मानली जाते.

अंकांचे एका सिस्टीममधून दुसऱ्या सिस्टीममध्ये रूपांतर करणे आणि अंकांसह मूलभूत अंकगणित आणि तार्किक ऑपरेशन्स तुम्हाला अभियांत्रिकी कॅल्क्युलेटर (विंडोज ऑपरेटिंग सिस्टमचे मानक अनुप्रयोग) बनविण्यास अनुमती देतात.

मायक्रोप्रोसेसर प्रणालीची रचना

मायक्रोप्रोसेसर प्रणाली मायक्रोप्रोसेसर (प्रोसेसर) वर आधारित आहे जी माहिती प्रक्रिया आणि नियंत्रण कार्ये करते. मायक्रोप्रोसेसर सिस्टीम बनवणारी उर्वरित उपकरणे प्रोसेसरला काम करण्यास मदत करून सेवा देतात.

मायक्रोप्रोसेसर सिस्टीम तयार करण्यासाठी अनिवार्य उपकरणे म्हणजे इनपुट/आउटपुट पोर्ट्स आणि अंशतः मेमरी... इनपुट - आउटपुट पोर्ट्स प्रोसेसिंग किंवा कंट्रोल कृतींचे परिणाम प्रक्रिया आणि आउटपुट करण्यासाठी माहिती प्रदान करून प्रोसेसरला बाह्य जगाशी जोडतात. बटणे (कीबोर्ड), विविध सेन्सर इनपुट पोर्टशी जोडलेले आहेत; आउटपुट पोर्ट्सवर - विद्युत नियंत्रणास अनुमती देणारी उपकरणे: इंडिकेटर, डिस्प्ले, कॉन्टॅक्टर्स, सोलनॉइड वाल्व्ह, इलेक्ट्रिक मोटर्स इ.

प्रोसेसर ऑपरेट करण्यासाठी आवश्यक असलेला प्रोग्राम (किंवा प्रोग्रामचा संच) साठवण्यासाठी मेमरी प्रामुख्याने आवश्यक असते. प्रोग्रॅम हा कमांड्सचा क्रम असतो जो प्रोसेसरला समजतो, मनुष्याने (सामान्यतः प्रोग्रामर) लिहिलेला असतो.

मायक्रोप्रोसेसर प्रणालीची रचना आकृती 1 मध्ये दर्शविली आहे. सरलीकृत स्वरूपात, प्रोसेसरमध्ये अंकगणित लॉजिक युनिट (ALU) असते जे डिजिटल माहितीवर प्रक्रिया करते आणि कंट्रोल युनिट (CU) असते.

मेमरीमध्ये सामान्यत: रीड-ओन्ली मेमरी (ROM) समाविष्ट असते, जी अस्थिर असते आणि माहितीच्या दीर्घकालीन स्टोरेजसाठी (उदा., प्रोग्राम्स) आणि यादृच्छिक-अॅक्सेस मेमरी (RAM), तात्पुरत्या डेटा स्टोरेजसाठी असते.

आकृती 1 — मायक्रोप्रोसेसर प्रणालीची रचना

प्रोसेसर, पोर्ट आणि मेमरी बसेसद्वारे एकमेकांशी संवाद साधतात. बस हा तारांचा एक संच आहे जो कार्यशीलपणे एकत्रित असतो. सिस्टीम बसेसच्या एका सेटला इंट्रासिस्टम बस म्हणतात, ज्यामध्ये आहेत:

• डीबी डेटा बस (डेटा बस), ज्याद्वारे प्रोसेसर, मेमरी आणि पोर्ट दरम्यान डेटाची देवाणघेवाण केली जाते;

• अॅड्रेस बस एबी (अ‍ॅड्रेस बस), प्रोसेसरच्या मेमरी सेल आणि पोर्ट्सला संबोधित करण्यासाठी वापरली जाते;

• कंट्रोल बस सीबी (कंट्रोल बस), रेषांचा एक संच जो प्रोसेसरपासून बाह्य उपकरणांवर विविध नियंत्रण सिग्नल प्रसारित करतो आणि त्याउलट.

मायक्रोप्रोसेसर

मायक्रोप्रोसेसर - डिजिटल माहितीवर प्रक्रिया करण्यासाठी आणि या प्रक्रियेच्या प्रक्रियेवर नियंत्रण ठेवण्यासाठी डिझाइन केलेले सॉफ्टवेअर-नियंत्रित डिव्हाइस, इलेक्ट्रॉनिक घटकांच्या उच्च प्रमाणात एकत्रीकरणासह एक (किंवा अनेक) एकात्मिक सर्किट्सच्या स्वरूपात बनविलेले.

मायक्रोप्रोसेसर मोठ्या संख्येने पॅरामीटर्सद्वारे दर्शविले जाते, कारण ते एक जटिल सॉफ्टवेअर-नियंत्रित उपकरण आणि इलेक्ट्रॉनिक उपकरण (मायक्रोक्रिकिट) दोन्ही आहे. म्हणून, मायक्रोप्रोसेसरसाठी, केस प्रकार आणि प्रोसेसरसाठी सेट केलेले निर्देश दोन्ही... मायक्रोप्रोसेसरच्या क्षमता मायक्रोप्रोसेसर आर्किटेक्चरच्या संकल्पनेद्वारे परिभाषित केल्या जातात.

प्रोसेसरच्या नावातील उपसर्ग «मायक्रो» म्हणजे ते मायक्रोन तंत्रज्ञान वापरून लागू केले जाते.

आकृती 2 — इंटेल पेंटियम 4 मायक्रोप्रोसेसरचे बाह्य दृश्य

ऑपरेशन दरम्यान, मायक्रोप्रोसेसर मेमरी किंवा इनपुट पोर्टमधून प्रोग्राम कमांड्स वाचतो आणि ते कार्यान्वित करतो. प्रत्येक कमांडचा अर्थ काय आहे हे प्रोसेसरच्या सूचना संचाद्वारे निर्धारित केले जाते. सूचना संच मायक्रोप्रोसेसरच्या आर्किटेक्चरमध्ये तयार केला जातो आणि कमांड कोडची अंमलबजावणी प्रोसेसरच्या अंतर्गत घटकांद्वारे काही सूक्ष्म-ऑपरेशन्सच्या अंमलबजावणीमध्ये व्यक्त केली जाते.

मायक्रोप्रोसेसर आर्किटेक्चर - ही त्याची तार्किक संस्था आहे; हे मायक्रोप्रोसेसर प्रणाली तयार करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या फंक्शन्सच्या हार्डवेअर आणि सॉफ्टवेअर अंमलबजावणीच्या दृष्टीने मायक्रोप्रोसेसरची क्षमता परिभाषित करते.

मायक्रोप्रोसेसरची मुख्य वैशिष्ट्ये:

1) घड्याळ वारंवारता (MHz किंवा GHz मोजण्याचे एकक) — 1 सेकंदात घड्याळाच्या डाळींची संख्या.घड्याळाच्या डाळी घड्याळ जनरेटरद्वारे तयार केल्या जातात, जे सहसा प्रोसेसरच्या आत असते. कारण सर्व ऑपरेशन्स (सूचना) घड्याळाच्या चक्रात केल्या जातात, त्यानंतर कामाची कार्यक्षमता (प्रति युनिट वेळेत केलेल्या ऑपरेशन्सची संख्या) घड्याळाच्या वारंवारतेवर अवलंबून असते. प्रोसेसर वारंवारता विशिष्ट मर्यादेत बदलू शकते.

2) बिट प्रोसेसर (8, 16, 32, 64 बिट, इ.) — एका घड्याळ चक्रात प्रक्रिया केलेल्या डेटाच्या बाइट्सची संख्या निर्दिष्ट करते. प्रोसेसरची बिट रुंदी त्याच्या अंतर्गत रजिस्टर्सच्या बिट रुंदीद्वारे निर्धारित केली जाते. प्रोसेसर 8-बिट, 16-बिट, 32-बिट, 64-बिट इत्यादी असू शकतो. डेटावर 1, 2, 4, 8 बाइट्सच्या भागांमध्ये प्रक्रिया केली जाते. हे स्पष्ट आहे की बिट खोली जितकी जास्त असेल तितकी कामाची उत्पादकता जास्त असेल.

मायक्रोप्रोसेसरचे अंतर्गत आर्किटेक्चर

ठराविक 8-बिट मायक्रोप्रोसेसरचे सरलीकृत अंतर्गत आर्किटेक्चर आकृती 3 मध्ये दर्शविले आहे. मायक्रोप्रोसेसरची रचना तीन मुख्य भागांमध्ये विभागली जाऊ शकते:

1) आदेश, डेटा आणि पत्त्यांच्या तात्पुरत्या स्टोरेजसाठी नोंदणी;

2) अंकगणित लॉजिक युनिट (ALU) जे अंकगणित आणि तार्किक ऑपरेशन्स करते;

3) कंट्रोल आणि टायमिंग सर्किट — कमांड सिलेक्शन प्रदान करते, ALU चे ऑपरेशन आयोजित करते, सर्व मायक्रोप्रोसेसर रजिस्टर्समध्ये प्रवेश प्रदान करते, बाह्य नियंत्रण सिग्नल ओळखते आणि व्युत्पन्न करते.

आकृती 3 — 8-बिट मायक्रोप्रोसेसरचे सरलीकृत अंतर्गत आर्किटेक्चर

जसे आपण आकृतीवरून पाहू शकता, प्रोसेसर रजिस्टर्सवर आधारित आहे, जे विशेष (विशिष्ट हेतूसह) आणि सामान्य हेतू रजिस्टरमध्ये विभागलेले आहेत.

प्रोग्राम काउंटर (संगणक) — पुढील कमांड बाइटचा पत्ता असलेले रजिस्टर. प्रोसेसरला माहित असणे आवश्यक आहे की पुढे कोणती कमांड कार्यान्वित केली जाईल.

बॅटरी - तर्कशास्त्र आणि अंकगणित प्रक्रियेसाठी बहुतेक सूचनांमध्ये वापरलेले रजिस्टर; हे एएलयू ऑपरेशनसाठी आवश्यक असलेल्या डेटाच्या बाइट्सपैकी एकाचा स्त्रोत आहे आणि जिथे एएलयू ऑपरेशनचा परिणाम ठेवला आहे.

फंक्शन रजिस्टर (किंवा फ्लॅग रजिस्टर) मध्ये मायक्रोप्रोसेसरच्या अंतर्गत स्थितीबद्दल माहिती असते, विशेषत: शेवटच्या ALU ऑपरेशनचा परिणाम. ध्वज नोंदणी म्हणजे नेहमीच्या अर्थाने नोंदवही नसून फक्त फ्लिप फ्लॉपचा संच (ध्वज वर किंवा खाली. सामान्यतः शून्य, ओव्हरफ्लो, नकारात्मक आणि कॅरी फ्लॅग असतात).

स्टॅक पॉइंटर (SP) - स्टॅकच्या स्थितीचा मागोवा ठेवतो, म्हणजेच त्यात त्याच्या शेवटच्या वापरलेल्या सेलचा पत्ता असतो. स्टॅक — डेटा स्टोरेज आयोजित करण्याचा एक मार्ग.

कमांड रजिस्टरमध्ये कमांड डीकोडरद्वारे डीकोड केलेला वर्तमान कमांड बाइट असतो.

बाह्य बस लाइन्स बफरद्वारे अंतर्गत बस मार्गांपासून वेगळ्या केल्या जातात आणि मुख्य अंतर्गत घटक हाय-स्पीड अंतर्गत डेटा बसद्वारे जोडलेले असतात.

मल्टीप्रोसेसर सिस्टमची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी, सेंट्रल प्रोसेसरची कार्ये अनेक प्रोसेसरमध्ये वितरीत केली जाऊ शकतात. मध्यवर्ती प्रोसेसरला मदत करण्यासाठी, संगणक सहसा सह-प्रोसेसर सादर करतो, कोणत्याही विशिष्ट कार्यांच्या कार्यक्षम अंमलबजावणीवर लक्ष केंद्रित करतो. विस्तृत गणितीय आणि ग्राफिक सह-प्रोसेसर, इनपुट आणि आउटपुट केंद्रीय प्रोसेसरला बाह्य उपकरणांसह परस्परसंवादाच्या साध्या परंतु असंख्य ऑपरेशन्समधून ऑफलोड करतात.

सध्याच्या टप्प्यावर, उत्पादकता वाढविण्याची मुख्य दिशा मल्टी-कोर प्रोसेसरचा विकास आहे, म्हणजे. समांतर (एकाच वेळी) अनेक ऑपरेशन्स करण्यासाठी एका प्रकरणात दोन किंवा अधिक प्रोसेसर एकत्र करणे.

इंटेल आणि एएमडी प्रोसेसर डिझाइन आणि उत्पादनासाठी आघाडीच्या कंपन्या आहेत.

मायक्रोप्रोसेसर सिस्टम अल्गोरिदम

अल्गोरिदम - एक तंतोतंत प्रिस्क्रिप्शन जे प्रारंभिक माहितीचे ऑपरेशन्सच्या क्रमामध्ये रूपांतरित करण्याच्या प्रक्रियेस अनन्यपणे सेट करते जे विशिष्ट वर्गाच्या कार्यांच्या संचाचे निराकरण करण्यास आणि इच्छित परिणाम प्राप्त करण्यास अनुमती देते.

संपूर्ण मायक्रोप्रोसेसर प्रणालीचा मुख्य नियंत्रण घटक म्हणजे प्रोसेसर... काही विशेष प्रकरणे वगळता, इतर सर्व उपकरणांवर नियंत्रण ठेवते. उर्वरित उपकरणे, जसे की RAM, ROM आणि I/O पोर्ट, गौण आहेत.

ते चालू होताच, प्रोसेसर प्रोग्राम संचयित करण्यासाठी राखीव असलेल्या मेमरी क्षेत्रातून डिजिटल कोड वाचण्यास प्रारंभ करतो. वाचन हे पहिल्यापासून सुरू होऊन सेलनुसार सेल क्रमाने केले जाते. सेलमध्ये डेटा, पत्ते आणि आदेश असतात. सूचना ही प्राथमिक क्रियांपैकी एक आहे जी मायक्रोप्रोसेसर करू शकते. मायक्रोप्रोसेसरचे सर्व कार्य अनुक्रमिक वाचन आणि आदेशांची अंमलबजावणी करण्यासाठी कमी केले जाते.

प्रोग्राम कमांड्सच्या अंमलबजावणीदरम्यान मायक्रोप्रोसेसरच्या क्रियांचा क्रम विचारात घ्या:

1) पुढील सूचना अंमलात आणण्यापूर्वी, मायक्रोप्रोसेसर त्याचा पत्ता संगणक प्रोग्राम काउंटरमध्ये संग्रहित करतो.

2) MP संगणकात असलेल्या पत्त्यावर मेमरीमध्ये प्रवेश करतो आणि कमांड रजिस्टरमधील पुढील कमांडचा पहिला बाइट मेमरीमधून वाचतो.

3) कमांड डीकोडर कमांड कोड डीकोड (डिसीफर) करतो.

4) डीकोडरकडून मिळालेल्या माहितीच्या अनुषंगाने, नियंत्रण युनिट सूक्ष्म-ऑपरेशन्सचा एक वेळ-क्रमबद्ध क्रम तयार करते जे कमांड निर्देशांची अंमलबजावणी करते, यासह:

— रजिस्टर्स आणि मेमरीमधून ऑपरेंड्स पुनर्प्राप्त करते;

- कमांड कोडद्वारे निर्धारित केल्यानुसार अंकगणित, तार्किक किंवा इतर ऑपरेशन्स करतात;

- कमांडच्या लांबीवर अवलंबून, संगणकाची सामग्री बदलते;

— पुढील कमांडवर नियंत्रण हस्तांतरित करते ज्याचा पत्ता पुन्हा संगणक प्रोग्राम काउंटरमध्ये आहे.

मायक्रोप्रोसेसरसाठी निर्देश सेट तीन गटांमध्ये विभागले जाऊ शकतात:

1) डेटा हलविण्यासाठी आदेश

हस्तांतरण मेमरी, प्रोसेसर, I/O पोर्ट्स (प्रत्येक पोर्टचा स्वतःचा पत्ता असतो), प्रोसेसर रजिस्टर दरम्यान होतो.

2) डेटा ट्रान्सफॉर्मेशन कमांड

सर्व डेटा (मजकूर, चित्र, व्हिडिओ, इ.) संख्या आहेत आणि केवळ अंकगणित आणि तार्किक ऑपरेशन्स संख्यांसह केल्या जाऊ शकतात. म्हणून, या गटाच्या आदेशांमध्ये बेरीज, वजाबाकी, तुलना, तार्किक क्रिया इ.

3) नियंत्रण आदेशाचे हस्तांतरण

प्रोग्राममध्ये एकल अनुक्रमिक सूचना असणे अत्यंत दुर्मिळ आहे. बर्‍याच अल्गोरिदमना प्रोग्राम ब्रँचिंगची आवश्यकता असते. प्रोग्रामच्या कामाचे अल्गोरिदम बदलण्यासाठी, कोणत्याही स्थितीनुसार, नियंत्रण हस्तांतरण आदेश वापरले जातात. या आज्ञा विविध मार्गांवर प्रोग्राम अंमलबजावणीचा प्रवाह सुनिश्चित करतात आणि लूप आयोजित करतात.

बाह्य उपकरणे

बाह्य उपकरणांमध्ये सर्व उपकरणे समाविष्ट आहेत जी प्रोसेसरच्या बाह्य आहेत (RAM वगळता) आणि I/O पोर्टद्वारे कनेक्ट केलेली आहेत. बाह्य उपकरणे तीन गटांमध्ये विभागली जाऊ शकतात:

1) मानवी-संगणक संप्रेषण साधने (कीबोर्ड, मॉनिटर, प्रिंटर इ.);

2) नियंत्रण वस्तू (सेन्सर्स, अॅक्ट्युएटर, एडीसी आणि डीएसी) सह संप्रेषणासाठी उपकरणे;

3) मोठ्या क्षमतेची बाह्य स्टोरेज उपकरणे (हार्ड डिस्क, फ्लॉपी डिस्क).

बाह्य उपकरणे मायक्रोप्रोसेसर प्रणालीशी भौतिकरित्या - कनेक्टरद्वारे आणि तार्किकदृष्ट्या - पोर्ट्स (कंट्रोलर) द्वारे जोडली जातात.

प्रोसेसर आणि बाह्य उपकरणांमध्ये इंटरफेस करण्यासाठी इंटरप्ट सिस्टम (यंत्रणा) वापरली जाते.

व्यत्यय प्रणाली

ही एक विशेष यंत्रणा आहे जी कोणत्याही वेळी, बाह्य सिग्नलद्वारे, प्रोसेसरला मुख्य प्रोग्रामची अंमलबजावणी थांबविण्यास, व्यत्यय आणणार्‍या इव्हेंटशी संबंधित ऑपरेशन्स करण्यास आणि नंतर मुख्य प्रोग्रामच्या अंमलबजावणीकडे परत जाण्यास परवानगी देते. .

प्रत्येक मायक्रोप्रोसेसरमध्ये किमान एक व्यत्यय विनंती इनपुट INT (इंटरप्ट शब्दावरून) असतो.

कीबोर्डसह वैयक्तिक संगणक प्रोसेसरच्या परस्परसंवादाचे उदाहरण पाहू या (आकृती 4).

कीबोर्ड - प्रतीकात्मक माहिती आणि नियंत्रण आदेश प्रविष्ट करण्यासाठी एक साधन. कीबोर्ड कनेक्ट करण्यासाठी, संगणकावर एक विशेष कीबोर्ड पोर्ट (चिप) आहे.

आकृती 4 — कीबोर्डसह CPU ऑपरेशन

कामाचे अल्गोरिदम:

1) जेव्हा की दाबली जाते तेव्हा कीबोर्ड कंट्रोलर अंकीय कोड तयार करतो. हा सिग्नल कीबोर्ड पोर्ट चिपकडे जातो.

२) कीबोर्ड पोर्ट CPU ला इंटरप्ट सिग्नल पाठवतो. प्रत्येक बाह्य उपकरणाचा स्वतःचा व्यत्यय क्रमांक असतो ज्याद्वारे प्रोसेसर ओळखतो.

3) कीबोर्डवरून व्यत्यय प्राप्त केल्यानंतर, प्रोसेसर प्रोग्रामच्या अंमलबजावणीमध्ये व्यत्यय आणतो (उदाहरणार्थ, मायक्रोसॉफ्ट ऑफिस वर्ड एडिटर) आणि मेमरीमधून कीबोर्ड कोडवर प्रक्रिया करण्यासाठी प्रोग्राम लोड करतो. अशा प्रोग्रामला ड्रायव्हर म्हणतात.

4) हा प्रोग्राम प्रोसेसरला कीबोर्ड पोर्टवर निर्देशित करतो आणि संख्यात्मक कोड प्रोसेसर रजिस्टरमध्ये लोड केला जातो.

5) डिजिटल कोड मेमरीमध्ये संग्रहित केला जातो आणि प्रोसेसर दुसरे कार्य करत राहतो.

ऑपरेशनच्या उच्च गतीमुळे, प्रोसेसर एकाच वेळी मोठ्या प्रमाणात प्रक्रिया पार पाडतो.