<-Prozessor
Ein Haufen Prozessoren ->

Geschichte:

Jahr Ereignis
1950er Elektronenröhren von Transistoren verdrängt, anfangs ein?zeln, später in Gattern und Registern
1955 erste Erwähnung des Begriffs CPU in der Broschüre von IBM(705 EDPM)
1970er Mikroprozessor fast zwangsläufig überall integriert
1980er mathematische Coprozessor
2000er Grafikprozessor in den Hauptprozessor integriert

- Definition: Ein Prozessor ist meist eine Maschine oder eine elektrische Schaltung, die gemäß übergebenen Befehlen andere Maschinen oder elektrische Schaltungen steuert und dabei einen Prozess oder Algorithmus vorantreibt, was meist Datenverarbeitung beinhaltet.

- Abkürzung: CPU = Central Processing Unit

- Hersteller: AMD, Nvidia, Sony, Fujitsu, Intel, Motorola

- Nutzung: Die beliebteste Nutzung ist als zentrale Recheneinheit von Computern, welche Befehle (Software) ausführt, am verbreitesten sind sie als Mikrocontroller in eingebetteten Systemen (DVD-Spieler, Ticketautomat).

Prozessoren

 

 

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Verarbeitung eines einzelnen Befehls
1 Der Befehlszähler wird vom Steuerwerk über das Bus-Interface auf den Adressbus gelegt, ein Leseimpuls wird signalisiert.
Der Befehlszähler wird parallel dazu auf die nächste Adresse weitergezählt.
2

Nach der Verzögerung durch die endliche Zugriffszeit des RAMs liegt an den Datenleitungen der Inhalt dieser Speicherzelle an.
3 Das Steuerwerk kopiert diese Daten über das Bus-Interface in das Befehlsregister.
4

Der Befehl wird vor-decodiert, ob er komplett geladen ist. Wenn es ein Befehl ist, der aus mehreren Bytes besteht, werden sie (fa?lls das durch eine größere Busbreite nicht schon geschehen ist) durch Wiederholung der Schritte 1 bis 3 aus dem Speicher geholt und in die zuständigen Prozessorregister kopiert. Gehört zum Befehl auch das Auslesen einer Speicherzelle des RAMs, wird vom Steuerwerk die Adresse für diese Daten auf die Adressleitungen gelegt, ein Leseimpuls wird signalisiert. Danach muss genügend lange Zeit gewartet werden, dass das RAM diese Informationen sicher bereitstellen konnte. Anschließend wird der Datenbus ausgelesen und in das zuständige Prozessorregister kopiert.
5 Der Befehl wird fertig-dekodiert und die zu seiner Abarbeitung benötigten Untereinheiten aktiviert, die internen Datenpfade werden entsprechend geschaltet.
6 Das Rechenwerk erledigt die eigentliche Verarbeitung innerhalb des Prozessors, beispielsweise die Addition zweier Registerinhalte. Das Ergebnis landet wieder in einem der Prozessorregister.
7 Wenn der Befehl ein Sprung- oder Verzweigungsbefehl ist, wird das Ergebnis nicht in einem Datenregister abgelegt, sondern im Befehlszähler.
8 Das Steuerwerk aktualisiert je nach Ergebniswert ggf. das Statusregister mit seinen Zustandsflags.
9 Gehört zum Befehl auch das Rückspeichern eines Ergebnisses/Registerinhalts in das RAM, wird vom Steuerwerk die Adresse für diese Daten auf die Adressleitungen gelegt und der Dateninhalt auf die Datenleitungen, ein Schreibimpuls wird signalisiert. Danach muss genügend lange Zeit gewartet werden, dass das RAM diese Informationen sicher aufnehmen konnte.
10 Der Befehl ist jetzt abgearbeitet, und es kann oben bei Schritt 1 zum nächsten Befehl weitergeschritten werden.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Quellen: Als Hyperlink in den Bildern.