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माइक्रोप्रोसेसर का परिचय – महत्व और उपयोग

माइक्रोप्रोसेसर क्या है ?

सबसे पहले, एक माइक्रोप्रोसेसर कंप्यूटर के डिजाइन का एक अभिन्न अंग है; इसके बिना, आप इसके साथ कुछ नहीं कर पाएंगे। दूसरा, यह एक प्रोग्राम करने योग्य उपकरण है जो डेटा लेता है, अंकगणितीय और तार्किक संचालन करता है, और आवश्यक परिणाम आउटपुट करता है। एक माइक्रोप्रोसेसर, मूल शब्दों में, एक चिप पर एक डिजिटल उपकरण है जो डेटा और निर्देशों को पुनः प्राप्त कर सकता है, उन्हें डिकोड और निष्पादित कर सकता है, और परिणाम लौटा सकता है।

यह मशीनी भाषा के निर्देशों के एक सेट को स्वीकार करता है और उन्हें निष्पादित करता है, प्रोसेसर को सूचित करता है कि क्या करना है। निर्देश चलाते समय यह तीन काम करता है। सबसे पहले, यह अपनी अंकगणित और तार्किक इकाई का उपयोग कुछ मूलभूत कार्यों जैसे कि जोड़, घटाव, गुणा, भाग और कुछ तार्किक संचालन (ALU) को निष्पादित करने के लिए करता है। नया यह फ्लोटिंग-पॉइंट नंबरों के साथ भी काम कर सकता है। माइक्रोप्रोसेसर में डेटा को एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में क्या स्थानांतरित कर सकता है? माइक्रोप्रोसेसर में एक प्रोग्राम काउंटर (पीसी) रजिस्टर होता है जिसमें पीसी के मूल्य के आधार पर निम्नलिखित निर्देश पता होता है। फिर, माइक्रोप्रोसेसर एक स्थान से दूसरे स्थान पर कूदता है और चुनाव करता है।

माइक्रोप्रोसेसर ऑपरेशन

सीपीयू निम्नलिखित क्रम में निर्देश निष्पादित करता है: प्राप्त करें, डीकोड करें, और निष्पादित करें। इन निर्देशों को सबसे पहले कंप्यूटर की स्टोरेज मेमोरी में क्रमिक रूप से रखा जाता है। फिर, यह उन निर्देशों को मेमोरी से पुनर्प्राप्त करता है, उन्हें डीकोड करता है, और उन्हें STOP निर्देश प्राप्त होने तक निष्पादित करता है। रजिस्टर इन प्रक्रियाओं के बीच अस्थायी डेटा संग्रहीत करता है, और एएलयू (अंकगणित और तर्क इकाई) गणना करता है।

एक माइक्रोप्रोसेसर में ALU, कंट्रोल यूनिट और रजिस्टर ऐरे शामिल होते हैं। ALU इनपुट डिवाइस या मेमोरी से प्राप्त डेटा पर अंकगणित और तार्किक संचालन करता है। इसके अलावा, नियंत्रण इकाई कंप्यूटर के अंदर डेटा के निर्देशों और प्रवाह को नियंत्रित करती है। इसके अलावा, रजिस्टर सरणी में बी, सी, डी, ई, एच, एल, और संचायक जैसे अक्षरों द्वारा नामित रजिस्टर शामिल हैं।

माइक्रोप्रोसेसर और माइक्रोकंट्रोलर

microcontroller

microcontroller विद्युत उपकरणों को नियंत्रित करने में विशिष्ट अर्धचालक है। माइक्रोकंट्रोलर को एक एकल एकीकृत सर्किट में संग्रहीत किया जाता है जो एक विशिष्ट कर्तव्य को निष्पादित करने और एक अद्वितीय कार्यक्रम को निष्पादित करने के लिए समर्पित होता है। यह मुख्य रूप से एम्बेडेड अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किए गए सर्किट हैं और आमतौर पर स्वायत्त रूप से संचालित विद्युत उपकरणों में उपयोग किए जाते हैं। इसमें एक मेमोरी, सीपीयू और प्रोग्राम करने योग्य I/O शामिल हैं।

माइक्रोप्रोसेसर

एक माइक्रोप्रोसेसर एक माइक्रो कंप्यूटर की नियंत्रण इकाई है जो एक छोटी चिप पर निहित होती है। यह अंकगणित तार्किक इकाई (एएलयू) संचालन करता है और इससे जुड़े अन्य उपकरणों के साथ बातचीत करता है। यह एक एकल एकीकृत परिपथ है जिसमें कई कार्य माइक्रोप्रोसेसर मर्ज करते हैं।

माइक्रोप्रोसेसर में केवल एक सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट होता है, जबकि माइक्रो कंट्रोलर में एक सीपीयू, मेमोरी, आई / ओ सभी एक चिप पर संयुक्त होते हैं। माइक्रोप्रोसेसर का उपयोग पर्सनल कंप्यूटर में किया जाता है, जबकि माइक्रो कंट्रोलर एम्बेडेड सिस्टम का उपयोग करते हैं।
एक माइक्रोप्रोसेसर रैम, रोम और अन्य बाह्य उपकरणों से जुड़ने के लिए बाहरी बस का उपयोग करता है। दूसरी ओर, माइक्रोकंट्रोलर एक आंतरिक नियंत्रण बस संचालित करता है। वॉन न्यूमैन प्रतिमान माइक्रोप्रोसेसरों को रेखांकित करता है। माइक्रोप्रोसेसर परिष्कृत और महंगा है, प्रक्रिया के लिए कई निर्देशों के साथ, जबकि माइक्रोकंट्रोलर निष्पादन के लिए कम निर्देशों के साथ सस्ती और सुलभ है।

माइक्रोकंट्रोलर के प्रमुख अंतर

माइक्रोप्रोसेसर कंप्यूटर सिस्टम का दिमाग है। क्योंकि यह केवल एक CPU है, मेमोरी और I/O घटकों को बाहर संलग्न किया जाना चाहिए। क्योंकि मेमोरी और I/O को बाहर से जोड़ा जाना चाहिए, सर्किट आकार में बढ़ता है। इसलिए, इसका उपयोग कॉम्पैक्ट सिस्टम में नहीं किया जा सकता है।
प्रणाली की कुल लागत काफी है। कुल बिजली की खपत मुख्य रूप से बाहरी घटकों के कारण होती है। अधिकांश माइक्रोप्रोसेसरों में बिजली-बचत सुविधाओं की कमी होती है। यह मुख्य रूप से पर्सनल कंप्यूटर में पाया जाता है। चूंकि एक माइक्रोप्रोसेसर में कम रजिस्टर होते हैं, इसलिए अधिक संचालन मेमोरी-आधारित होते हैं।

वॉन न्यूमैन प्रतिमान माइक्रोप्रोसेसरों को रेखांकित करता है। यह एक एकल सिलिकॉन आधारित एकीकृत चिप है जिसमें एक केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई होती है। चिप में कोई RAM, ROM, I/O इकाइयाँ, टाइमर या अन्य बाह्य उपकरण नहीं हैं। यह बाहरी बस के माध्यम से RAM, ROM और अन्य बाह्य उपकरणों से जुड़ता है। शामिल प्रौद्योगिकियों के कारण, माइक्रोप्रोसेसर-आधारित सिस्टम बहुत तेज गति से काम कर सकते हैं। इसका उपयोग सामान्य प्रयोजन के अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है जो बड़ी मात्रा में डेटा का प्रबंधन कर सकते हैं। प्रक्रिया करने के लिए निर्देशों की एक उच्च मात्रा के साथ, यह जटिल और महंगा है।

माइक्रोप्रोसेसर

माइक्रोकंट्रोलर एक एम्बेडेड सिस्टम का मूल है। माइक्रोकंट्रोलर में आंतरिक मेमोरी और I/O घटकों के साथ संयुक्त CPU की सुविधा है। मेमोरी और I/O पहले से ही हैं, और आंतरिक सर्किट मामूली है। इसलिए, वे इसका उपयोग रिमोट सिस्टम में कर सकते हैं।
इसलिए, समग्र प्रणाली की लागत मामूली है। चूंकि बाहरी घटक न्यूनतम हैं, कुल मिलाकर बिजली की खपत मामूली है। तो इसका उपयोग बैटरी जैसी संग्रहीत शक्ति पर चलने वाले उपकरणों के साथ किया जा सकता है। अधिकांश माइक्रोकंट्रोलर में पावर-सेविंग मोड होता है।
यह मुख्य रूप से वॉशिंग मशीन, एमपी3 प्लेयर और एम्बेडेड सिस्टम में उपयोग किया जाता है।

एक माइक्रोकंट्रोलर का एक अधिक व्यापक रजिस्टर होता है। इसलिए प्रोग्राम लिखना आसान है। हार्वर्ड आर्किटेक्चर पर आधारित माइक्रोकंट्रोलर्स आर्क विभिन्न बाह्य उपकरणों के साथ सीपीयू के साथ माइक्रोप्रोसेसरों के विकास का परिणाम है। इसमें एक चिप पर शामिल RAM, ROM और अन्य बाह्य उपकरणों के साथ एक CPU की सुविधा है। यह एक आंतरिक नियंत्रण बस को नियोजित करता है। माइक्रोकंट्रोलर-आधारित सिस्टम आर्किटेक्चर के आधार पर 200 मेगाहर्ट्ज या उससे अधिक तक काम करते हैं। इसका उपयोग एप्लिकेशन-विशिष्ट सिस्टम के लिए किया जाता है। प्रक्रिया करने के लिए निर्देशों की कम मात्रा के साथ, यह सीधा और किफायती है।

माइक्रोप्रोसेसर अनुप्रयोग

माइक्रोप्रोसेसरों का उपयोग मुख्य रूप से कैलकुलेटर, लेखा प्रणाली, गेमिंग मशीन, जटिल औद्योगिक नियंत्रक, ट्रैफिक लाइट, नियंत्रण डेटा, सैन्य अनुप्रयोग, रक्षा प्रणाली और गणना प्रणाली में किया जाता है।

माइक्रोकंट्रोलर अनुप्रयोग

माइक्रोकंट्रोलर अक्सर मोबाइल फोन, ऑटोमोबाइल, सीडी / डीवीडी प्लेयर, वाशिंग मशीन, कैमरा, सुरक्षा अलार्म, कीबोर्ड कंट्रोलर, माइक्रोवेव ओवन, घड़ियां और एमपी 3 प्लेयर में पाए जाते हैं।

माइक्रोप्रोसेसर प्रकार

कॉम्प्लेक्स इंस्ट्रक्शन सेट माइक्रोप्रोसेसर, एप्लिकेशन स्पेसिफिक इंटीग्रेटेड सर्किट, रिड्यूस्ड इंस्ट्रक्शन सेट माइक्रोप्रोसेसर और डिजिटल सिग्नल मल्टीप्रोसेसर सभी माइक्रोप्रोसेसर (डीएसपी) के महत्वपूर्ण रूप हैं।

माइक्रोकंट्रोलर प्रकार

निम्नलिखित कुछ सबसे सामान्य प्रकार के माइक्रोकंट्रोलर हैं: 8-बिट माइक्रोकंट्रोलर, 16-बिट माइक्रोकंट्रोलर, 32-बिट माइक्रोकंट्रोलर, एम्बेडेड माइक्रोकंट्रोलर और बाहरी मेमोरी माइक्रोकंट्रोलर सभी एम्बेडेड सिस्टम के उदाहरण हैं।

माइक्रोप्रोसेसर वास्तुकला

माइक्रोप्रोसेसर एक एकल एकीकृत सर्किट (आईसी) है जो एक सिलिकॉन सेमीकंडक्टर चिप पर कई महत्वपूर्ण कार्यात्मकताओं को एकीकृत और निर्मित करता है। एक केंद्रीय प्रोसेसर इकाई, मेमोरी मॉड्यूल, एक सिस्टम बस, और एक इनपुट/आउटपुट इकाई इसकी वास्तुकला बनाती है।

सूचना हस्तांतरण को आसान बनाने के लिए सिस्टम बस विभिन्न मॉड्यूल को जोड़ता है। प्रभावी डेटा विनिमय सुनिश्चित करने के लिए इसमें डेटा, पते और नियंत्रण बसें भी हैं। अंकगणितीय तर्क इकाइयाँ (ALU), रजिस्टर और एक नियंत्रण इकाई केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई बनाती है। माइक्रोप्रोसेसर की पीढ़ियों को भी रजिस्टरों के आधार पर वर्गीकृत किया जा सकता है। एक माइक्रोप्रोसेसर में सामान्य-उद्देश्य और विशेष-उद्देश्य रजिस्टर होते हैं जिनका उपयोग प्रोग्राम निष्पादित करते समय निर्देशों को निष्पादित करने और डेटा या पते को संग्रहीत करने के लिए किया जाता है। ALU डेटा पर सभी अंकगणित और तर्क संचालन की गणना करता है और माइक्रोप्रोसेसर के आकार को निर्धारित करता है, जैसे कि 16 बिट या 32 बिट। प्रोसेसर, सेंट्रल और सेकेंडरी मेमोरी से अलग मेमोरी यूनिट, सॉफ्टवेयर और डेटा दोनों को स्टोर करती है। I/O परिधीय उपकरण डेटा को स्वीकार करने और भेजने के लिए इनपुट और आउटपुट यूनिट के माध्यम से CPU से जुड़े होते हैं।

माइक्रोप्रोसेसरों के लिए अद्वितीय प्रयोजन डिज़ाइनमाइक्रोप्रोसेसर निम्नलिखित सहित विभिन्न विशेष-उद्देश्य वाले डिज़ाइनों में आते हैं।
एक डीएसपी (डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर) एक विशेष प्रोसेसर है जिसका उपयोग सिग्नल को संसाधित करने के लिए किया जाता है। GPU (ग्राफिक्स प्रोसेसिंग यूनिट) मुख्य रूप से रीयल-टाइम पिक्चर रेंडरिंग के लिए उपयोग किया जाता है। कई प्रकार के विशेष कंप्यूटर मशीन विजन और वीडियो प्रोसेसिंग को संभालते हैं। माइक्रोकंट्रोलर एम्बेडेड सिस्टम में माइक्रोप्रोसेसर को शामिल करने के लिए परिधीय उपकरणों का उपयोग करते हैं। एसओसी (सिस्टम ऑन चिप) में अक्सर एक या अधिक माइक्रोकंट्रोलर/माइक्रोप्रोसेसर कोर और रेडियो मोडेम जैसे अन्य घटक शामिल होते हैं। टैबलेट, स्मार्टफोन और अन्य डिवाइस इन मोडेम का उपयोग कर सकते हैं।

इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार इंजीनियरिंग नौकरियां

उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण संगठन, मोटर वाहन, दूरसंचार और आईटी उद्योग, स्वास्थ्य देखभाल उपकरण निर्माण, मोबाइल संचार (2 जी, 3 जी, और 4 जी), इंटरनेट प्रौद्योगिकियां, पावर इलेक्ट्रॉनिक्स, और स्टील, पेट्रोलियम और रासायनिक उद्योग जैसे अन्य उद्योग सभी विकल्प हैं। ईसीई छात्र। ईसीई के छात्र सरकार और वाणिज्यिक दोनों क्षेत्रों में इलेक्ट्रॉनिक्स उपकरण और प्रणालियों के डिजाइन, उत्पादन, स्थापना, संचालन और रखरखाव में काम कर सकते हैं। कई नए औद्योगिक कार्यक्षेत्रों में इलेक्ट्रॉनिक्स के एकीकरण के कारण, इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार विशेषज्ञों के लिए नई संभावनाएं और रास्ते खुल रहे हैं। सेल्फ-ड्राइविंग ऑटोमोबाइल, ऑटोनॉमस ड्रोन लॉजिस्टिक्स, रोबोटिक्स, इंडस्ट्रियल ऑटोमेशन, इंटेलिजेंट एनर्जी सिस्टम और अन्य अत्याधुनिक तकनीक इसके कुछ उदाहरण हैं। हालांकि, इन व्यवसायों को जानना मुश्किल होगा क्योंकि उन्हें ऐसे इंजीनियरों की आवश्यकता होती है जो अत्याधुनिक तकनीक के साथ अधिक व्यावहारिक हों।

आप Chegg के साथ सब्जेक्ट मैटर एक्सपर्ट भी बन सकते हैं।

ECE इंजीनियर कई तरह की महत्वपूर्ण तकनीकों पर काम कर सकते हैं

एनालॉग और रेडियोफ्रीक्वेंसी सर्किट के बिना, मोबाइल फोन, वाई-फाई और टेलीविजन का अस्तित्व समाप्त हो जाएगा। ग्राहकों की अपेक्षाओं को पूरा करने के लिए कई तरह के क्षेत्र सामने आए हैं, जिससे इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरों के लिए काम की कई संभावनाएं पैदा हुई हैं।

संचार और सिग्नल प्रोसेसिंग

इस तकनीक का उपयोग सूचना संकेतों को प्रसारित करने, संग्रहीत करने और उनका विश्लेषण करने के लिए किया जाता है।

कंप्यूटर और डिजिटल सिस्टम

कंप्यूटर के साथ, सभी उद्योग तकनीकी रूप से पहले की तुलना में तेज गति से विकसित हो सकते हैं। स्मार्टवॉच से लेकर मार्स रोवर्स तक, डिजिटल सिस्टम सर्वव्यापी हैं।

नेटवर्किंग

जैसे-जैसे इंटरनेट की लोकप्रियता बढ़ी है, हम 3जी और 4जी सेवाओं को देखते हैं जो व्यवसायों और क्षेत्रों के लिए एक दूसरे के साथ बातचीत करना आसान बनाती हैं। इस क्षेत्र में काम करने की इच्छा रखने वाले इंजीनियरों के पास कई तरह के विकल्प हैं।

कंप्यूटर दृष्टि और छवि प्रसंस्करण

ये प्रौद्योगिकियां कंप्यूटर को दवा, सर्वेक्षण और फोटोग्रामेट्री में सहायता करती हैं। मैग्नेटो-रेजोनेंस इमेजिंग तकनीक के उपयोग के साथ, अब हमारे पास मेडिकल गैजेट्स हैं जो चित्र दिखाने और बीमारियों का निदान करने के लिए डेटा का विश्लेषण कर सकते हैं।

रोबोटिक्स और नियंत्रण प्रणाली

जैसे-जैसे प्रौद्योगिकी आगे बढ़ती है, अधिक से अधिक कंपनियां दक्षता बढ़ाने के लिए स्वचालन और रोबोटिक्स को अपनी प्रक्रियाओं में शामिल कर रही हैं। आने वाले वर्षों में, कई और क्षेत्रों द्वारा इन तकनीकों का उपयोग करने की संभावना है।

सुदूर संवेदन

रेडियो तरंगें मोबाइल उपकरणों, रेडियो और अन्य सभी इंटरनेट से जुड़े उपकरणों के बीच संचार करती हैं। रिमोट सेंसिंग का इस्तेमाल मैपिंग से लेकर नेविगेशन तक कई तरह की तकनीकों में किया जाता है।

नैनो

नैनोटेक्नोलॉजी आज के अधिक कुशल सौर सेल, तेज ट्रांजिस्टर, ट्रैकिंग चिप्स और माइनसक्यूल सेंसर के लिए जिम्मेदार है। अपने माल को छोटा और अधिक कुशल बनाने के लिए कई क्षेत्र इस तकनीक का उपयोग कर रहे हैं।

सस्टेनेबल एनर्जी एंड पावर सिस्टम्स

कंपनियां अब अधिक कुशल सौर कोशिकाओं, पवन चक्कियों और प्रणालियों पर बहुत पैसा और प्रयास खर्च कर रही हैं जो अन्य चीजों के अलावा ज्वार से बिजली का उत्पादन कर सकती हैं। इस तकनीक के कारण इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियर विभिन्न क्षेत्रों में काम कर सकते हैं।

ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकी

जैसे-जैसे दुनिया अक्षय ऊर्जा स्रोतों की ओर बढ़ती है, ऊर्जा भंडारण प्रणालियों की आवश्यकता तेजी से बढ़ने की उम्मीद है। इस परिवर्तन के लिए ऊर्जा भंडारण प्रणालियों की आवश्यकता होगी जो आकार, लागत और ऊर्जा दक्षता में ग्रिड-स्तर और इकाई-स्तर दोनों व्यावहारिक हों। सामग्री, इंजीनियरिंग और अन्य अनुकूलन अब व्यापक अध्ययन का विषय हैं।

निष्कर्ष

उपरोक्त लेख माइक्रोप्रोसेसर का परिचय – परिभाषा, और दायरा आपको माइक्रोप्रोसेसर और माइक्रोकंट्रोलर के बारे में विस्तृत जानकारी देता है। चेग एक ई-लर्निंग फर्म है जो डिजिटल और भौतिक पाठ्यपुस्तकों को पट्टे पर देती है। चेग छात्रों को ऑनलाइन ट्यूशन और अन्य संसाधन भी उपलब्ध करा रहा था। चेग की ऑनलाइन ट्यूटरिंग दुनिया भर के लाखों छात्रों को हजारों ट्यूटर्स से जोड़ती है। इसके अलावा, चेग इंडिया हमारे चेग स्टडी साइट के माध्यम से छात्रों के सवालों के जवाब देने के लिए भारतीय विषय विशेषज्ञों को नियुक्त करता है, जो सप्ताह के सातों दिन 24 घंटे उपलब्ध है। इसलिए एक विषय चुनें, उस उद्योग में एक विशेषज्ञ बनें, जब भी और जहां भी आप चाहें पूछताछ का उत्तर दें, और घर से पैसा कमाएं।

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