He leído sobre las diferentes partes del microprocesador como ALU, registros, etc. todas las diferentes partes digitales. ¿Hay partes analógicas dentro del procesador?
Respuestas
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Se trata de una cuestión compleja, porque lo que realmente hace que una pieza sea "digital" puede tener múltiples definiciones.
Fundamentalmente, la realidad es analógica (al menos a las escalas a las que operan la mayoría de los microprocesadores). Por lo tanto, se puede argumentar de forma coherente que en realidad no existen digital microprocesadores. "Digital" es un mecanismo teórico para simplificar la expresión de sistemas analógicos en los que las tensiones analógicas están (en la medida de lo posible) limitadas a dos estados, cada uno de los cuales representa un valor booleano.
Esta simplificación hace que mucho más fácil para nuestros enclenques cerebros humanos contemplar sistemas complejos, y mucho más fácil para la gente escribir software para evaluar el comportamiento de dichos sistemas complejos.
Sin embargo, si se pregunta si alguno de los componentes del interior de la mayoría de los microprocesadores funciona fuera de esta visión simplificada, la respuesta es en general no.
- Algunos microprocesadores llevan integrados ADC (convertidores analógico-digitales), que por definición deben funcionar al menos parcialmente fuera de la simplificación digital.
- Algunos microprocesadores también tienen DAC (convertidores digital-analógico), que son muy parecidos a los ADC.
- Algunos microprocesadores tienen comparadores analógicos que pueden configurarse para actuar sobre las señales analógicas de entrada.
- Disparador Schmitt Los búferes de entrada también son parcialmente analógicos.
Básicamente, en este punto, la pregunta es más, suponiendo que usted está preguntando acerca de si los componentes dentro de un MCU operar fuera de la simplificación digital, la pregunta se convierte entonces en "¿Cómo se define un microprocesador"? Fundamentalmente, el *núcleo de la CPU( de casi todos los microprocesadores es puramente digital.
Sin embargo, muchos microprocesadores integran periféricos como los mencionados anteriormente, que son dispositivos muy "analógicos", por lo que hay que preguntarse si se está definiendo todo el circuito integrado como "microprocesador" o sólo el núcleo de procesamiento, que puede ser sólo una pequeña parte del circuito integrado del procesador.
BHAVIK HIRPARA
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He hecho ingeniería inversa con chips de microprocesadores antiguos y hay cosas que son más analógicas que digitales. Por ejemplo, muchos chips (e.g. Z-80 ) implementan el almacenamiento de registros con un par de inversores conectados en bucle. Para escribir un nuevo valor en el bit, un transistor más grande "domina" al transistor inversor más pequeño, forzando el valor deseado en el bit. Aquí no sólo importan los 1 y los 0, sino las corrientes relativas.
La lectura del valor de un registro puede ser más analógica que digital. Por ejemplo, el 8085 utiliza un moderadamente complejo amplificador diferencial para leer los valores de los registros.
Otro circuito analógico de algunos procesadores es el generador de polarización del sustrato, básicamente una bomba de carga para generar la tensión deseada en el sustrato sin necesidad de otra fuente de alimentación.
El microprocesador 8008 dispone de un circuito de reinicio en chip que detecta el encendido. Este circuito es analógico y utiliza una caída de diodo para establecer los umbrales de tensión. (La mayoría de los procesadores tienen una patilla de reinicio, pero las patillas eran escasas en el 8008 porque Intel insistió en un encapsulado de 18 patillas).
Los cierres de transistor pasante son muy comunes en los microprocesadores. Este tipo de latch depende de la carga almacenada en la capacitancia de una puerta no conectada. Se puede considerar digital, pero es más analógico que las puertas normales.
La distinción entre analógico y digital se convierte en un problema cuando se simula un chip. Si se puede simular todo digitalmente es más fácil, pero para algunos chips se necesita una simulación más basada en la física que lleve la cuenta de la cantidad de carga que se mueve en lugar de sólo 1's y 0's. Un ejemplo es cuando el circuito tiene transistores de diferentes tamaños y se necesita una simulación digital. Un ejemplo es cuando un circuito tiene transistores de diferentes tamaños y necesitas determinar el "ganador".
Un ejemplo moderno de circuito analógico en un microprocesador es el Intel generación de números aleatorios por hardware . Este circuito utiliza un latch metaestable para generar bits a partir de ruido térmico. (Un circuito analógico de polarización garantiza la metaestabilidad.
Jeremy
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¿Es el microprocesador completamente digital?
depende de tu definición de "digital": cualquier señal digital se representa en realidad de forma analógica.
Tradicionalmente, no le prestamos mucha atención, ya que sus implicaciones prácticas son limitadas.
¿Hay partes analógicas dentro del procesador?
Sí. hay circuitos de entrada analógica; hay comparadores analógicos; son opamps; hay pgas, hay fuentes de corriente programables; hay adc, y son dac, por enumerar algunos.
Timothy M. Nyberg
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Como ya se ha mencionado, prácticamente todos los microprocesadores contemporáneos y otros circuitos integrados "digitales" proporcionan a los usuarios una abstracción digital. Los diseñadores de chips realizan un diseño automatizado y basado en herramientas a nivel de transferencia de registros. Pero, en última instancia, el diseño se reduce no sólo a circuitos analógicos (por ejemplo, un transistor y un condensador), sino a la física. Los circuitos muy densos distinguen entre un "1" y un "0" básicamente contando electrones.
