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segunda-feira, 20 de julho de 2009

O que é um microprocessador ?

O que é um microprocessador ?


Um microprocessador é um circuito integrado construído numa fina peça de silício (wafer). Contém milhares, ou mesmo milhões, de transistores, que estão interligados por superfinos traços de alumínio. Os transistores trabalham em conjunto armazenando e manipulando dados de forma a que o microprocessador possa executar uma vasta variedade de funções úteis.


A evolução tem sido um fator constante no mundo dos microprocessadores. Poderemos constatar este fato, verificando que o primeiro microprocessador da Intel, o 4004, introduzido em 1971 continha 2300 transistores. Um dos mais recente processadores da Intel, o Pentium ® II contem 7.5 milhões de transistores.


Uma das aplicações mais comuns dos microprocessadores é em computadores pessoais. Mas a aplicação dos microprocessadores não está restrita aos PC's. Eles também são utilizados para dar "inteligência" a aparelhos que usamos no nosso dia a dia. Utilizando microprocessadores é possível adicionar funcionalidades aos nossos aparelhos domésticos, como por exemplo, realizar uma rediscagem automática em nosso telefone, desligar automaticamente um termostato de aquecimento, aumentar a segurança dos automóveis bem como a sua eficiência, etc.



1.2. Como funciona um microprocessador ?


Para explicar como funciona um microprocessador decidimos pegar num exemplo simples no qual vamos calcular a soma de 2 com 3.

Ao carregar na tecla 2, o microprocessador 'acorda' e manda um sinal à Unidade de Prefetch a pedir à memória pelos dados referentes à instrução visto que não existem estes dados na Memória de Instruções.

A nova instrução de dados chega ao microprocessador através da Unidade de Barramento vinda da memória principal e é guardada na Memória de Instruções, onde é designado o código "2=X".

A Unidade de Prefetch pede à Memória de Instruções uma cópia do código "2=X" e manda-a para a Unidade de Decodificação para processamento futuro.

Na Unidade de Decodificação a instrução "2=X" é traduzida ou decodificada para uma string de código binário que é mandado para a Unidade de Controlo e para a Memória de Dados a dizer-lhes o que fazer com a instrução.

Visto que a Unidade de Decodificação 'descobriu' que o número 2 era

para ser guardada para uma futura utilização na memória de Dados, a Unidade de Controle executa a instrução "2=X". Isto faz com que o número 2 vá para o endereço na Memória de Dados chamado "X", onde ficará à espera de ordens futuras.

Quando se carregar a tecla 3, ocorrerá um ciclo equivalente ao da tecla 2.

Quando se carregar a tecla "+", a Unidade de Prefetch pede à memória principal do computador e à Memória de Instruções por instruções sobre os novos dados, que devem ser lidos da memória principal.

Visto que esta é uma nova instrução, o "+" vem para o microprocessador da memória principal e fica guardado num endereço da Memória de Instruções como o código "X+Y=Z", mostrando que a operação de adição irá ocorrer.

A Unidade de Prefetch pede à Memória de Instruções por uma cópia do código "X+Y=Z" e manda-a para a Unidade de Decodificação para processamento futuro.

Na Unidade de Decodificação, "X+Y=Z" é traduzido ou decodificado para ser mandado para a Unidade de Controle e Memória de Dados a dizer-lhes o que fazer com a instrução. A ALU também recebe a mensagem de que uma função ADD irá ser realizada.

Na Unidade de Controle o código é dividido e o comando ADD é mandado para a ALU onde "X" e "Y" são somados depois de serem enviados da Memória de Dados. A ALU envia finalmente o valor "5" para ser guardado nos Registradores.

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