מיקרו-מחשב

ה-קומודור 64 היה אחד המיקרו-מחשבים הפופולריים ביותר בתקופתו. הוא אף נחשב למחשב הביתי הנמכר ביותר בכל הזמנים

מיקרו-מחשב הוא מחשב שבליבו מצוי מיקרו-מעבד (הנקרא גם מיקרופרוססור או בקיצור µP) המשמש כיחידת עיבוד מרכזית. מיקרו-מחשבים הם קטנים ותופסים מעט מקום בהשוואה למחשבים מרכזיים ולמיני-מחשבים. מיקרו-מחשבים רבים (כאשר הם מצוידים במקלדת ומסך) הם גם מחשבים אישיים.

השימוש במונח מיקרו-מחשב פחת משמעותית מאז אמצע שנות ה-80 וכבר אינו נפוץ. הוא בדרך כלל מקושר לדור הראשון של המחשבים הביתיים כדוגמת הקומודור 64. היות שמגוון הולך וגדל של מחשבים המבוססים על מיקרו-מעבד מתאים להגדרה של מיקרו-מחשב, כבר אין מכנים אותם כך בדיבור יומיומי.

היסטוריה

המיקרו-מעבדים הראשונים היו קצת יותר משבבי מחשבונים רב תכליתיים. החל משנות ה-70 נהיו מחשבים אלו פופולריים בשל צניחת מחירם ועלייה מתמדת במהירותם. ההשפעה המרכזית של המיקרו-מחשב טמונה בתרומתו להרחבת השימושים במחשבים לתחומים חדשים לחלוטין.

מבנה המיקרו-מחשב

כל מיקרו-מחשב מכיל ארבעה מרכיבים עיקריים והם: מיקרו-מעבד הכולל גם יחידה אריתמטית-לוגית ויחידת נקודה צפה (Floating-point), זיכרונות, יחידת קלט (Input) ויחידת פלט (Output).

בנוסף, מאחר שהמיקרו-מעבד צריך לבצע חישובים רבים, לפנות לזיכרונות ולהתקני קלט/פלט (I/O), חברת אינטל פיתחה רכיבים היקפיים (פריפרייליים) חכמים שיעזרו וייקלו על עבודת המיקרופרוססור. יתר על כן, רכיבים אלו נחוצים ומייעלים את עבודת המערכת, ובלעדיהם המערכת תעבוד לאט ובצורה לא יעילה.

הרכיבים ההיקפיים הם מתוכנתים (באמצעות פקודות ניתן לשלוט על תצורת העבודה של הרכיב). ברוב מערכות המיקרו-מחשבים משתמשים ברכיבים הבאים: מונה מתוכנת מסוג 8254, בקר קלט/פלט מסוג 8255, בקר פסיקות מסוג 8259, בקר תקשורת טורית מסוג 8251 ובקר גישה ישירה לזיכרון (DMA - Direct Memory Access) מסוג 8237.

סוגי מיקרו-מחשבים

• מערכות עיבוד נתונים - במערכות כאלה חשוב רוחב הזיכרון ומהירות החישוב. לדוגמה: ב-8086 רוחב הזיכרון הוא 16 ביט, החל מה-80386 רוחב הזיכרון הוא 32 ביט, וכיום במעבדים החדשים רוחב הזיכרון שלהם הוא 64 ביט. כמו כן חשובה מהירות החישוב (תדר השעון של המעבד), אשר גדלה בכל דור של מעבדים.

• מערכות מכשור ובקרה - במערכות כאלה מחברים יותר התקני קלט/פלט (I/O) ופחות זיכרונות. מאחר שברוב התקני ה-I/O רוחב אפיק הנתונים (Data Bus) הוא 8 ביט, לא נדרש מהמעבד רוחב זיכרון גדול, וברוב המערכות מספיק רוחב של 8 ביט. מהירות המעבד לא חשובה כל כך מאחר שרוב התקני ה-I/O איטיים יחסית למהירות פעולת המעבד (למעט מערכות עם מספר רב של התקני I/O). במיקרו-קונטרולרים כדוגמת ה-8051, יש דגש על פניה להתקני I/O הכוללים: פורטים, פקודות על ביטים בודדים וכו'.

במקרים בודדים דרוש גם רוחב זיכרון גדול וגם מהירות גבוהה. לדוגמה: אם רוצים לדגום בתדר מקסימלי רכיב המרה A/D בעל 16 ביט. במקרים כאלה אפשר לחבר מעבדים מהירים יותר ועם רוחב Data Bus של 16 ביט (לדוגמה: 80151 או 80251).

לקריאה נוספת

• מיכאל קונג'ה, מחשבים ספרתיים ומיקרו מחשבים, הוצאת שורש, 2008.

ערך זה הוא קצרמר בנושא מחשבים. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.