Mikroprozessor  (459 Angebote unter 29.046.641 Artikeln)Zum Expertenwissen

Der Mikroprozessor als Synonym für die Miniaturisierung von elektronischen Schaltungen

Bereits kurze Zeit nach der Erfindung des Computers suchte man nach Möglichkeiten, die damals noch großen Apparaturen mit weniger Platzbedarf bauen zu können. Nach der Erfindung des Transistors dauerte es noch einige Zeit, bis Anfang der Siebzigerjahre der erste Mikroprozessor entstand. Bereits davor gelang es, die röhrenbetriebenen Geräte durch den Einsatz von Transistoren mit weniger Energiebedarf und kleiner herstellen zu können. Aber erst der Mikroprozessor war es, der eine immer höhere Dichte von Bauteilen auf einen Mikrochip ermöglichte und dadurch die Entwicklung der Computertechnik vorantrieb. Der Mikroprozessor oder auch Mikrochip wird heute nicht zu Unrecht als bahnbrechende Erfindung im Bereich der Mikroelektronik bezeichnet und ist quasi zu einem Synonym für die Miniaturisierung der Elektronik geworden. Sowohl die Anzahl der Bauteile auf einen Mikrochip als auch die Leistungsfähigkeit der Mikroprozessoren stieg in den letzten Jahrzehnten massiv an. Nur durch diese Entwicklung ist es möglich, die heutigen leistungsfähigen Geräte herzustellen, die wir alle kennen.

Vom Mikroprozessor zum Mikrocontroller – die Hauptunterschiede

Mikroprozessoren unterscheiden sich von Mikrocontroller im Wesentlichen dadurch, dass Letztere neben dem eigentlichen Prozessor, also der zentralen Rechnereinheit, noch zusätzliche Peripherie enthalten. Dies können beispielsweise Ein- oder Ausgabekomponenten wie Schnittstellen für Eingabegeräte bzw. Sensoren sein oder auch Schnittstellen für Ausgabegeräte wie Displays, Monitore oder Kontrollleuchten.

Wie viele Bits dürfen es sein?

Oft liest man im Zusammenhang mit Mikroprozessoren Angaben wie beispielsweise 8 Bit, 16 Bit oder gar 32 bzw. 64 Bit. Diese Angaben geben neben der Prozessorgeschwindigkeit oder auch Taktfrequenz wesentlichen Aufschluss über die Leistungsfähigkeit. Je höher diese Angabe ist, desto leistungsfähiger ist der Prozessor, um es einfach zu sagen. Die meisten der früheren konventionellen Mikroprozessoren besaßen einen Datenbus mit einer Breite von 8 Bit. Noch heute werden solche Prozessoren für einfachere Steuerungsaufgaben eingesetzt. Auch Mikrocontroller mit eingebauten Peripherieelementen nutzen häufig eine Busbreite von 8 Bit. Die nächsthöhere Stufe stellten Mikroprozessoren mit einer Busbreite von 16 Bit dar. Sie wurden beispielsweise in Homecomputern und PCs der Achtzigerjahre häufig eingesetzt. In der heutigen Zeit sind Mikroprozessoren mit einer Busbreite von 32 oder 64 Bit gängig. Auch für aufwendigere Schaltungen mit Mikrocontrollern können solche eingesetzt werden, die Prozessoren mit solchen Busbreiten enthalten. Vereinfacht gesagt können Mikroprozessoren mit einer höheren Busbreite einfach mehrere Daten parallel verarbeiten, wodurch eine höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit der Prozessoren erreicht wird.

Die Gehäuseformen und Pinanzahlen von Mikroprozessoren

• Naturgemäß weisen Mikroprozessoren eine höhere interne Komplexität auf als beispielsweise linear aufgebaute integrierte Schaltungen.
• Bauteile für die konventionelle Leiterplattenmontage besitzen hier häufig die Gehäuseform DIL-IC. Die Anzahl der Anschlüsse ist bei einem Mikroprozessor jedoch meistens höher als bei anderen Bauteilen. Mikroprozessoren in der Gehäuseform DIL-IC besitzen häufig 40 Pins.
• SOIC-Gehäuse kommen für einfachere Mikroprozessoren zum Einsatz, die in der SMD-Technik verwendet werden. Meistens besitzen jedoch diese Mikroprozessoren PLCC-Gehäuse, die eine aufwendigere Verdrahtung der Bauteile mit einer wesentlich höheren Anzahl von benötigten Anschlüssen ermöglichen.