ریزپردازنده یا میکروپروسسور

واژه میکروپروسسور در صنعت نیمه هادی توسط شرکت Intel ابداع شد. آنها این واژه را برای توصیف یک مدار مجتمع ماشین حساب گونه‌ی چهار بیتی که تازه طرح کرده بودند به کار بردند.

  امروزه میکروپروسسور به آی سی هایی گفته می شود که اساس یک میکرو کامپیوتر را تشکیل می دهند.مثلا کامپیوتر شخصی IBM بر اساس میکروپروسسور Intel 8088 ؛اپل مکینتاش (Apple Macintosh)بر اساس موتورولا Motorola 68000 ساخته شده اند.

بعضی سازندگان به کار بردن چند میکرو پروسسور در یک کامپیوتر را مفید تشخیص داده اند.یکی از این میکرو پروسسورها برای کنترل صفحه کلید؛دومی برای پرداختن به عملیات ورودی/خروجی؛سومی برای کنترل وسایل ذخیره سازی انبوه (دیسک گردانها) وچهارمی به عنوان پروسسور اصلی سیستم می توانند به کار روند.

این تکنیک پردازش توزیع شده Distributed Processing نام دارد. بعضی تراشه ههی میکرو پروسسور مدعی اند که خود به تنهایی یک میکروکامپیوتر یک-تراشه ای هستند.زایلوگ ۸۰-Zشامل واحد پردازنده مرکزی CPU یک حافظه از پیش برنامه ریزی شده حاوی نرم افزار سیستم عامل؛حافظه چرکنویس Scratch Pad برای ذخیره سازی موقت نتایج؛مدار منطقی برای ارتباط با پایانه کامپیوترو سه دریچه ورودی خروجی برای کاربردهای کنترل سخت افزار است.

با وجود پیشرفتهای تکنولوژی نیمه هادی و میکروپروسسورها ساختار اصلی کامپیوتر دیجیتال در ۳۵ سال گذشته بدون تغییر مانده است.این ساختار معروف مدل (فون نیومن) از کامپیوتر با برنامه ذخیره شده است.

مدل برنامه نویسی یک میکروپروسسور سازمان داخلی پروسسور را نشان می دهد.عناصر نوعی موجود در آن:مدل انباره(انباره:رجیست داده در CPU )؛رجیسترهای همه منظوره(رجیستر:یک مجموعه فیلیپ فلاپ دارای خط ساعت مشترک که برای ذخیره کردن چند بیت به کار میروند.)؛رجیستر پرچم(پرچم:فیلیپ فلاپهای داخل میکروپروسسور که با توجه به آخرین دستور انجام شده Set یا Reset می شوند.)؛رجیستر اشاره گر پشته(SP) (پشته:فضایی از RAM که به صورت ورودی آخر ـخروجی اول (LIFO) که برای ذخیره موقت داده به کار می رود.عمل ذخیره با دستورهای PUSH و POP صورت می گیرد.)؛رجیستر شمارنده برنامه (PC) و رجیسترهای شاخص هستند.

مجموعه دستورالعملهای یک میکروپروسسور لیست تمام فرمانهایی است که CPU میتواند تشخیص دهد و اجرا کند. برای یادگیری مجموعه دستورالعملهای یک میکروپروسسور بهتر است که دستورها را به گروههای مختلف طبقه بندی کنیم.برای ۸۰۸۵ و ۸۰۸۰ و ۸۰-Z گروههای انتقال داده؛ریاضی؛منطقی و چرخشی؛شاخه ای؛پشته؛کنترل ماشین؛تبادل؛انتقال بلوکی و جستجو و عمل بر روی بیتها را داریم.در حالت کلی هر دستور میکروپروسسور چند مود آدرس دهی متفاوت دارد؛۸۰۸۰و۸۰۸۵ چهار و ۸۰-Z شش مود آدرس دهی دارد.

یک برنامه میکروپروسسور باید خوب سازماندهی شود. در برنامه باید این ستونها در نظر گرفته شود:آدرس:کد منتج (کد منتج:شکل دودویی یک برنامه کامپیوتری که آماده ی اجرا است.)؛بر چسب؛آپ کد (آپ کد:اسم مختصر یک دستور کامپیوتری که نوع عملی که باید انجام شود را مشخص می کند.)؛عملوند وتوضیح.

برای عیب یابی بخش های سخت افزاری میکروپروسسور ابزارهایی وجود دارد: مولتی متر؛پروپ لاجیکی؛اسیلوسکوپ؛تحلیلگر امضا و تحلیلگر منطقی از این ابزارها هستند.

تحلیلگر لاجیکی پیچیده ترین ابزار عیب یابی است ولی برای استفاده موثر از آن هم باید سیستم تحت بررسی را خوب بشناسیم وهم خود تحلیلگر را.

اینتل با ۸۰۸۶ میکروپروسسورهای ۸ بیتی ۸۰۸۰ و ۸۰۸۵ را پشت سر گذاشت راه را برای میکروپروسسورهای قدرتمند ۸۰۲۸۶ و ۳۲ بیتی ۸۰۳۸۶ و ۸۰۴۸۶ باز کرد.

۸۰۸۶ و ۸۰۸۸ از لحاظ داخلی به صورت دو پروسسور سازمان دهی شده اند.این دو را واحد اجرا (EU) و واحد اتصال باس (BIU) می نامند.

۸۰۸۶ دارای یک باس ۸ بیتی است و تنها می تواند به صورت بایتی با حافظه در تماس باشد. ۸۰۸۶ با خانواده ی میکروپروسسورهای ۱۶ و ۳۲ بیتی ۸۰۲۸۶ و ۸۰۳۸۶ و ۸۰ ۴۸۶ سازگاری رو به بالا دارد.

سیستمهای عامل PC-DOS و MS-DOS تنها بر روی کامپیوترهای براساس ۸۰۸۶ اجرا می شوند.