マイコンの性能は主に何によって決まるのでしょうか？

マイコンの性能を決めるのは主に「CPU」です。コンピュータの性能を測定するには、ビット数、速度、容量、帯域幅などの一般的な技術指標を使用して評価できます。その中で、主にマイコンの性能を決定する部品はマイクロプロセッサ（CPU）です。 ）。マイコンはCPUをベースとしたベアメタルであり、内部メモリ、入出力インターフェース回路、および対応する補助回路を備えています。

#この記事の動作環境: Windows 7 システム、Dell G3 コンピューター。

マイクロコンピュータの性能を決定する主な要素はマイクロプロセッサ (CPU) です。

マイクロコンピュータは「マイコン」「マイコン」とも呼ばれ、人間の脳の機能を担うことから「マイコン」とも呼ばれます。マイクロコンピュータは、大規模な集積回路で構成される小型の電子コンピュータです。これは、マイクロプロセッサ (CPU) をベースとしたベアメタルで、内部メモリ、入出力 (I/0) インターフェイス回路、および対応する補助回路を備えています。パソコンの性能は主にCPUの性能に依存します。

マイクロプロセッサは、命令のフェッチ、命令の実行、外部メモリやロジック コンポーネントとの情報交換などの操作を実行することができ、マイクロコンピュータの演算制御部分です。メモリや周辺回路チップと組み合わせてマイクロコンピュータを構成できます。

マイクロプロセッサの分類:

マイクロプロセッサはその応用分野に応じて、汎用高性能マイクロプロセッサ、組み込みマイクロプロセッサ、組み込みマイクロプロセッサの3つに大別されます。デジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラー。一般に、汎用プロセッサは高性能を追求し、汎用ソフトウェアを実行するために使用され、完全で複雑なオペレーティング システムを備えています。組み込みマイクロプロセッサは、特定のアプリケーションの問題を処理する高性能を重視し、主に特定分野の特殊なプログラムを実行するために使用されます。軽量なオペレーティングシステムを搭載しており、主に携帯電話やCDプレーヤーなどの民生機器に使用されています。マイコンは比較的低価格であり、マイクロプロセッサ市場で最も大きな需要があります。主に自動車、エアコン、自動装置などに使用されています。機械およびその他の分野、自動制御装置。

CPUとはCentral Processing Unit (Central Microprocessor)の略称で、コンピュータの最も重要な部分であり、演算装置と制御装置から構成されます。コンピューターを人間にたとえると、CPU は人間の脳に相当します。 CPU の発展は非常に早く、パーソナル コンピュータが 8088 (XT) から Pentium 4 の時代に至るまで、わずか 21 年しかかかりませんでした。

マイクロプロセッサの構成:

マイクロプロセッサは、算術論理演算装置(ALU、Arithmetic Logical Unit)、アキュムレータ、汎用レジスタ群、プログラムから構成されます。カウンタ (命令インジケータとも呼ばれる)、タイミングおよび制御ロジック コンポーネント、データおよびアドレス ラッチ/バッファ、内部バス コンポーネント。オペレーターとコントローラーがその主要コンポーネントです。

算術論理ユニット

算術論理ユニット ALU は、主に算術演算 (、-、×、÷、比較) とさまざまな論理演算 (AND、OR、NOT、XOR、shift) を実行します。他の操作。 ALU は組み合わせ回路であり、オペランドを登録する機能を持たないため、オペランドを格納するための一時レジスタ TMP と、ALU にオペランドを与えるだけでなく、ALU の演算結果を受け取るアキュムレータ AC の 2 つのレジスタが必要になります。

メモリ

マイコンのメモリは、現在使用中または頻繁に使用されるプログラムやデータを保存するために使用されます。メモリは、読み取りおよび書き込み方法に基づいて、ランダム アクセス メモリ (RAM) と読み取り専用メモリ (ROM) に分類されます。 RAM は読み取り/書き込みメモリとも呼ばれ、CPU は作業中、必要に応じていつでもその内容を読み書きできます。 RAM は揮発性メモリです。つまり、電源を切ると内容が失われるため、一時的なプログラムとデータしか保存できません。 ROM は読み出しのみで書き込みはできず、電源を切っても記憶内容は変化しない不揮発性メモリです。したがって、ROM は永続的なプログラムやデータを保存するためによく使用されます。初期ブートプログラム、監視プログラム、オペレーティングシステムの基本入出力管理プログラムBIOSなど。

I/O インターフェイス

入出力インターフェイス回路は、マイコンの重要なコンポーネントです。マイコンと外部入出力機器や各種制御対象を接続し、外部との情報交換を行う論理制御回路です。ペリフェラルは構造、動作速度、信号形式、データフォーマットが異なるため、システムバスに直接接続することはできず、入出力インターフェース回路を介してCPUとの情報交換を中間変換する必要があります。 I/O インターフェイスは I/O アダプタとも呼ばれ、異なる周辺機器には異なる I/O アダプタが装備されている必要があります。 I/Oインターフェース回路はマイコン応用システムに欠かせない重要な部分です。マイコンアプリケーションシステムの開発・設計は、実はI/Oインターフェースの開発・設計が主になります。 ＃＃＃＃＃＃バス＃＃＃

バスは、コンピュータ システム内のコンポーネント間で情報を送信するための共通チャネルであり、マイクロコンピュータの重要なコンポーネントです。これは、複数の通信ラインと、駆動および絶縁用のさまざまなスリーステート ゲート デバイスで構成されます。マイコンの構造は必ずバス構造を採用しており、マイコンを構成する機能部品（マイコン、メモリ、入出力インターフェース回路など）がバスを介して接続される、マイコンシステム特有の構造となっています。 。バス構造の採用により、システム内の機能部品間の相互関係は、バスに面した各部品間の単一の関係となり、バス規格に準拠した部品（機能ボード/カード）であれば接続可能となります。このバス規格を利用したシステムに接続できるため、システムの機能拡張や更新が容易で、構造がシンプルで信頼性が大幅に向上します。

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