Microprocessador

MICROPROCESSADORES

O microprocessador, popularmente chamado de processador, é um circuito integrado que realiza as funções de cálculo e tomada de decisão de um computador. Todos os computadores e equipamentos eletrônicos baseiam-se nele para executar suas funções, podemos dizer que o processador é o cérebro do computador por realizar todas estas funções e tornar o computador inteligente.

Um microprocessador incorpora as funções de uma unidade central de computador (CPU) em um único circuito integrado, ou no máximo alguns circuitos integrados. É um dispositivo multifuncional programável que aceita dados digitais como entrada processa de acordo com as instruções armazenadas em sua memória, e fornece resultados como saída. Microprocessadores operam com números e símbolos representados no sistema binário.

Responsável pela execução das instruções num sistema, o microprocessador escolhido entre os disponíveis no mercado determina em certa medida a capacidade de processamento do computador e também o conjunto primário de instruções que ele compreende. O sistema operativo é construído sobre este conjunto.

O próprio microprocessador subdivide-se em várias unidades, trabalhando em altas frequências. A ULA(Unidade Lógica Aritmética), unidade responsável pelos cálculos aritméticos e lógicos e os registradores são parte integrante do microprocessador na família x86, por exemplo.

QUARTA GERAÇÃO DE PROCESSADORES

Embora as primeiras gerações de computadores tivessem obtido grande sucesso nas décadas de 50 e 60, apresentavam alguns inconvenientes: o tamanho e a velocidade. Um impacto tecnológico viria a reduzir as dimensões dos computadores ao mesmo tempo em que os tornariam mais rápidos: o surgimento dos microprocessadores.

Depois de 1970, as evoluções tecnológicas se deram principalmente na miniaturização dos componentes internos dos computadores e os avanços ficaram relacionados com a escala de integração dos circuitos integrados, ou seja, em quantos circuitos se podem colocar em um único chip.

O primeiro chip semicondutor continha só um transistor cada um. À medida que a tecnologia de fabricação foi avançando, agregaram-se mais e mais transistores, e em consequência mais e mais funções foram integradas em um mesmo chip.

A partir de 1975, dizemos que os computadores entraram na sua quarta geração e estão até hoje. A geração é marcada pelos microprocessadores: dispositivo eletrônico encapsulado em um chip que possui internamente uma unidade de controle, uma unidade lógico-aritmética e uma memória interna englobando as funcionalidades básicas de um computador. Hoje em dia, os microprocessadores têm vários milhões de comportas no mesmo chip.

Os computadores diminuíram de tamanho com o uso desses chips e passaram a ser chamados de microcomputadores.

O aumento da velocidade nos processadores possibilitou a execução de um número cada vez maior de tarefas ao mesmo tempo.

A memória endereçada também cresceu, chegando a 64KB.

Até a Terceira Geração de Computadores o tempo de resposta das máquinas era medido em ciclos, ou seja, o número de ações em curtos períodos de tempo para ver a fração de segundo utilizada por cada. Com a velocidade dos microprocessadores isso não era viável. Por isso surgiram as medições por clock, que calcula o número de ciclos que podem ser realizados por segundo.

Nesta geração, o número de clock dos microcomputadores chegava a até 4MHZ

A quarta geração consistia em sistemas com pelo menos mil comportas lógicas. O sucessor natural do LSI foi VLSI (Very Large Scale Integration) que significa integração em escala muito grande de sistemas baseados em transistores em circuitos integrados. Ou seja, permitiu que milhões de transistores pudessem ser encapsulados em uma única pastilha, também denominada chip. Parte das tecnologias de semicondutores e comunicação que começavam a desenvolver.

EVOLUÇÃO DOS MICROPROCESSADORES

Existem diversos fabricantes de microprocessadores que foram surgindo desde o lançamento pioneiro da Intel, como a Motorola, a Zilog e a Texas Instruments, entre outros. A Intel, após o lançamento do microprocessador 4004, concebeu outros microprocessadores, e alguns deles foram utilizados na implementação dos primeiros PCs, tornando-se referência de mercado. Os principais microprocessadores lançados no mercado pela Intel são:

• 4004 (1971): primeiro microprocessador de 4 bits, contendo 45 instruções e 4Kbytes de capacidade de endereçamento de memória. Foi utilizado em aplicações simples, como calculadoras, os primeiros vídeo games e pequenos sistemas de controle.

• 8008 (1972): primeiro microprocessador de 8 bits, possui capacidade de Endereçamento de memória e 16 Kbytes. Utilizado em aplicações mais Complexas que o anterior, onde a manipulação de caracteres de 8 bits era Importante, como caixas registradoras. Logo se tornou obsoleto pela sua limitação de endereçamento de memória.

• 8080 (1973): primeiro dos microprocessadores modernos de 8 bits. A partir dele outros fabricantes começaram a lançar seus microprocessadores de 4 e 8 bits, alavancando um grande avanço tecnológico nesta área. Ele é capaz de endereçar 64 Kbytes de memória, possui mais instruções do que o anterior e ainda utiliza um clock cerca de 10 vezes mais rápido que o 8008. Além disso, possui a vantagem de ser compatível com a família TTL, facilitando o seu

interfaceamento com outros componentes.

• 8085 (1976): este processador pode ser considerado a nova versão do 8080, além de mais rápido, possuindo algumas características extras, como a incorporação do gerador de clock e circuitos internos para a geração de sinais de controle, diminuindo o número de componentes adicionais necessários para a construção de um sistema.

• 8086 (1978): primeiro processador de 16 bits, incorporando instruções de multiplicação e divisão, e com velocidade 3 vezes maior que o 8085. Endereça 1 Mbytes de memória, o que permitiu a concepção dos primeiro microcomputadores da linha PC, e posteriormente os XT, ancestrais dos microcomputadores atuais, que na época até os substituíam em algumas aplicações. Possui ainda um número maior de registradores, possibilitando a agilidade de operações entre registradores, sem o envolvimento da memória exterior.

• 8088 (1979): possui basicamente as mesmas