CC BY
0ЙЕЯЙЙ®
EURASIAN JOURNAL OF MATHEMATICAL THEORY AND COMPUTER SCIENCES
Innovative Academy Research Support Center UIF = 8.3 | SJIF = 7.906 www.in-academy.uz
FEATURES OF INTEGRATED CIRCUITS AND MICROPROCESSOR DEVICES
Dauletmuratova R.A.
Lecturer at the Nukus branch of the Tashkent University of Information Technologies named after Muhammad al-Khorezmi https://doi.org/10.5281/zenodo.10867847
ARTICLE INFO
ABSTRACT
Received: 17th March 2024 Accepted: 24th March 2024 Online: 25th March 2024
KEYWORDS Integrated circuits,
microprocessors, electronics, digital technology, data processing, information
technology, industry, science, energy consumption,
application.
Integrated circuits and microprocessors are the basis of modern digital technology and electronics. They play a key role in the functioning of many devices and systems, from computers and mobile devices to cars and household appliances. In this article, I will look at the features of integrated circuits and microprocessor devices, their history of development, operating principles, as well as areas of application and development prospects.
ОСОБЕННОСТИ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ И МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ
УСТРОЙСТВ
Даулетмуратова Р.А.
Преподаватель Нукусского филиала Ташкентского университета информационных
технологий имени Мухаммеда аль-Хорезми
ARTICLE INFO
ABSTRACT
Received: 17th March 2024 Accepted: 24th March 2024 Online: 25th March 2024 KEYWORDS
Интегральные схемы,
микропроцессоры, электроника, цифровая техника, обработка данных, информационные технологии,
промышленность, наука,
энергопотребление,
применение.
Интегральные схемы и микропроцессоры являются основой современной цифровой техники и электроники. Они играют ключевую роль в функционировании многих устройств и систем, от компьютеров и мобильных устройств до автомобилей и бытовой техники. В данной статье мы рассмотрим особенности интегральных схем и микропроцессорных устройств, их историю развития, принцип работы, а также области применения и перспективы развития.
Интегральные схемы (ИС) представляют собой электронные компоненты, включающие в себя множество электронных элементов (транзисторы, диоды,
I EURASIAN JOURNAL OF MATHEMATICAL THEORY AND COMPUTER SCIENCES
Innovative Academy Research Support Center UIF = 8.3 | SJIF = 7.906 www.in-academy.uz
резисторы и т.д.) на одном кремниевом кристалле [3]. Они обеспечивают миниатюризацию и увеличение производительности электронных устройств за счет объединения большого количества элементов на небольшой площади. Микропроцессор - это центральный процессор компьютера или другого электронного устройства, который выполняет основные операции обработки данных и управления функционированием системы. Он содержит кэш-память, устройство управления, арифметико-логическое устройство и другие компоненты для выполнения команд и обработки данных. Интегральные схемы и микропроцессоры существенно повлияли на развитие информационных технологий, промышленности и науки, обеспечивая повышение производительности, сокращение размеров устройств и уменьшение энергопотребления. Они широко применяются во всех областях жизни - от электроники и вычислительной техники до автомобилестроения и медицины, делая их неотъемлемой частью современного мира [5].
Интегральные схемы и микропроцессоры имеют богатую историю развития, начиная с середины 20-го века. Вот краткий обзор основных этапов и достижений:
1. 1950-е годы: появление транзисторов и технологии микросхем, которые стали основой для создания интегральных схем. Первые эксперименты в области интегрированных схем проводились в компаниях как Texas Instruments и Fairchild Semiconductor.
2. 1960-е годы: инженер Джек Килби из Texas Instruments и Роберт Нойс из Fairchild Semiconductor независимо друг от друга разработали первые интегральные схемы, которые соединяли несколько компонентов на одном кристалле.
3. 1970-е годы: развитие микропроцессоров. Компания Intel выпустила первый коммерческий микропроцессор Intel 4004, который открыл путь к созданию персональных компьютеров и цифровой электроники.
4. 1980-е годы: быстрое развитие микропроцессоров и разработка более мощных и энергоэффективных чипов. Появление персональных компьютеров стало возможным благодаря интегрированным схемам и микропроцессорам [1].
5. 1990-е годы и далее: непрерывное увеличение числа транзисторов на кристалле, улучшение технологии производства и сокращение размеров компонентов. Развитие микроархитектуры и внедрение новых материалов позволили улучшить производительность и энергоэффективность микропроцессоров.
Постоянные инновации и усовершенствования в области интегральных схем и микропроцессоров продолжают давать толчок развитию информационных технологий и электроники.
Интегральные схемы (ИС) - это ключевые элементы современной электроники, которые объединяют большое количество электронных компонентов на одном кристалле, обеспечивая высокую производительность устройств, миниатюризацию, надежность и энергоэффективность. Развитие технологий производства интегральных схем привело к резкому увеличению их плотности интеграции, что позволяет создавать компактные и мощные устройства для самых разных областей применения. Существует большое разнообразие типов интегральных схем, каждый из которых предназначен для определенных задач и областей применения [4]. Цифровые ИС
EURASIAN JOURNAL OF MATHEMATICAL THEORY AND COMPUTER SCIENCES
Innovative Academy Research Support Center UIF = 8.3 | SJIF = 7.906 www.in-academy.uz
используются для выполнения логических операций и обработки цифровой информации, в то время как аналоговые ИС предназначены для работы с аналоговыми сигналами и непрерывными значениями. Гибридные и программируемые ИС обеспечивают уникальные возможности для создания специализированных устройств и систем. Преимущества использования интегральных схем очевидны: повышенная производительность, снижение затрат на производство, энергоэффективность, надежность и интеграция множества функций в одном устройстве. Технологии изготовления ИС, такие как подмасочная литография и диффузионно ионная литография, позволяют создавать микросхемы с высочайшей точностью и качеством. Интегральные схемы находят применение практически во всех областях жизни - от компьютеров и телефонов до автомобилестроения и медицинской техники. Они являются основой для развития новых технологий и устройств, обеспечивая непрерывное прогресс в сфере электроники. В современном мире невозможно представить себе технический прогресс без участия интегральных схем, которые продолжат совершенствоваться и удивлять нас своими возможностями в будущем.
В современном мире микропроцессорные устройства играют ключевую роль во многих аспектах нашей повседневной жизни. Они стали неотъемлемой частью компьютеров, мобильных устройств, умных технологий, транспортных средств и других областей, обеспечивая нам быструю и эффективную обработку данных, управление функциями и выполнение различных задач. Микропроцессор, являющийся главным элементом таких устройств, представляет собой высокоинтегрированный микросхемный процессор, способный выполнять миллионы операций за секунду. Именно благодаря микропроцессорам устройства способны реагировать на наши команды, обрабатывать информацию, поддерживать связь с другими устройствами и выполнять множество других функций. Основные характеристики микропроцессорных устройств, такие как архитектура, частота процессора, кеш-память, поддержка инструкций и многозадачность, определяют их производительность, эффективность и возможности [2]. Благодаря разработке новых технологий и улучшению характеристик микропроцессоров, мы видим постоянное совершенствование устройств, которые мы используем в повседневной жизни. Микропроцессорные устройства эффективно выполняют широкий спектр задач, от обработки информации и игр до управления производственными процессами и медицинскими устройствами. Их гибкость, многофункциональность и возможность адаптации делают их незаменимыми в современном мире технологий и инноваций. В целом, микропроцессорные устройства продолжают демонстрировать непрерывное развитие и улучшение, открывая новые возможности и перспективы для создания более умных, эффективных и инновационных технологий. Это делает их не просто элементами устройств, а двигателями технического прогресса и современной цифровой эпохи.
Интегральные схемы и микропроцессоры - это два основных компонента, используемые в электронике и компьютерных технологиях. Вот сравнение между ними:
1. Определение:
EURASIAN JOURNAL OF MATHEMATICAL THEORY AND COMPUTER SCIENCES
Innovative Academy Research Support Center UIF = 8.3 | SJIF = 7.906 www.in-academy.uz
- Интегральная схема - это миниатюрный узел электронной схемы, на котором собраны несколько элементов (транзисторы, диоды и др.) на кремниевом кристалле.
- Микропроцессор - это центральный микрочип, содержащий миллионы транзисторов, который выполняет цифровую обработку данных и управление устройствами.
2. Функциональность:
- Интегральные схемы выполняют различные функции, такие как усиление сигналов, преобразование данных, управление питанием и т.д.
- Микропроцессоры предназначены для выполнения вычислительных операций, управления устройствами, обработки данных и выполнения программ.
3. Размер и сложность:
- Интегральные схемы обычно содержат от нескольких десятков до тысяч элементов на одном кристалле.
- Микропроцессоры содержат миллионы транзисторов и спроектированы для выполнения сложных вычислительных задач.
4. Применение:
- Интегральные схемы широко используются в различных электронных устройствах, от микроконтроллеров до усилителей и сенсоров.
- Микропроцессоры применяются в компьютерах, смартфонах, планшетах, автомобилях, промышленных устройствах и других сферах, где требуется высокая производительность обработки данных.
5. Гибкость и программирование:
- Интегральные схемы обычно не предназначены для программирования и обычно выполняют фиксированную функцию.
- Микропроцессоры являются программируемыми и могут выполнять различные задачи, в зависимости от установленного программного обеспечения.
Таким образом, интегральные схемы и микропроцессоры являются важными компонентами электронных устройств, каждый из которых имеет свои уникальные характеристики и функции. Понимание различий между ними позволяет инженерам и разработчикам выбирать наиболее подходящие компоненты для своих проектов и задач.
Заключение. Интегральные схемы и микропроцессоры играют ключевую роль в современной электронике и компьютерных технологиях. Интегральные схемы представляют собой миниатюрные узлы, выполняющие разнообразные функции, в то время как микропроцессоры являются центральными микрочипами, способными выполнять сложные вычисления и управлять устройствами. Таким образом, оба компонента, интегральные схемы и микропроцессоры, являются неотъемлемой частью современной электроники и технологий, обеспечивая нам возможность создания инноваций и развитие цифровой эпохи.
References:
1. Басманов А. С., Широков Ю. Ф. Микропроцессоры и однокри- стальные микроЭВМ: Номенклатура и функциональные возможности / под ред. В. Г. Домрачева. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 127 с.
I EURASIAN JOURNAL OF MATHEMATICAL THEORY AND COMPUTER SCIENCES
Innovative Academy Research Support Center UIF = 8.3 | SJIF = 7.906 www.in-academy.uz
2. Вуд А. Микропроцессоры в вопросах и ответах / пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 185 с.
3. Интерфейсы систем обработки данных: справочник / под ред. А. А. Мячева. М.: Радио и связь, 1989.
4. Комаров А. В. Введение в микропроцессоры: Конспект лекций по курсу «Микропроцессорные устройства». Обнинск: ИАТЭ, 1998.
5. Мячев А. А., Иванов В. В. Интерфейсы вычислительных систем на базе мини и микроЭВМ / под ред. Б. Н. Наумова. М.: Радио и связь, 1986.-248 с.
6. Нестеров П. В. Микропроцессоры. Архитектура и ее оценка. М.: Высшая школа, 1984. - 104 с.
7. Уокерли Дж. Архитектура и программирование микроЭВМ: в 2-х кн. / пер. с англ. М.: Мир, 1984. Кн. 1. 486 с. Кн. 2.-359 с.
8. Хосе М. Ангуло. Микропроцессоры: Архитектура, программи- рование и проектирование систем. Тбилиси: Ганатлеба, 1989.
9. Kalmuratova, A., & Kalmuratova, I. (2023). THE IMPORTANCE OF VALIDATION SYSTEM IN SPEAKING TESTS. Евразийский журнал академических исследований, 3(3 Part 3), 6264.
10. Kalmuratova, I., & Arepov, J. (2023). QARAQALPAQ HÄM INGLIS TILLERINDE ATLiQTiN KOPLIK KATEGORIYASiNiN ANLATlliW OZGESHELIKLERI. Бюллетень педагогов нового Узбекистана, 1(12), 11-13.
11. Калмуратова, И. (2023). The role of rubrics and checklists in validation of speaking skill. Ренессанс в парадигме новаций образования и технологий в XXI веке, 1(1), 384386. https://doi.org/10.47689/XXIA-TTIPR-vol1-iss1-pp384-386
12. Kalmuratov, M. T., & Dauletmuratova, R. A. (2024). NETWORK VIRTUALIZATION AND ITS IMPACT ON COMMUNICATION TECHNOLOGIES. В INTERNATIONAL BULLETIN OF ENGINEERING AND TECHNOLOGY (Т. 4, Выпуск 2, сс. 106-108). Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.10704755
13. Калмуратов, М. Т. (2024). СОВРЕМЕННЫЕ УГРОЗЫ СЕТЕВОЙ БЕЗОПАСНОСТИ. В MODELS AND METHODS IN MODERN SCIENCE (Т. 3, Выпуск 2, сс. 48-51). Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.10648827
14. Kalmuratov , M., & Dauletmuratova , R. (2023). THE IMPLEMENTATION OF INNOVATIVE EDUCATIONAL TECHNOLOGIES IN UZBEKISTAN. Academic International Conference on Multi-Disciplinary Studies and Education, 1(12), 29-30. Retrieved from http://aidlix.com/index.php/us/article/view/1209
