3

Словарь | Следущая тема >

Микропроцессоры

Микропроцессор (МП)
- это программно-управляемое устройство, построенное на БИС и СБИС, выполняющее 2 функции: обработка информации и управление обработкой.

Классификация МП:

1. По области применения:

1.1 Универсальные имеют универсальный набор команд и способны организовать любой алгоритм (МП 80*86)

1.2 Специализированные – предназначены для решения узкого определенного класса задач. Относятся арифметические сопроцессоры, (для определения операций над числами с плавающей запятой), цифровые процессоры обработки сигналов.

2. В соответствии с составом системы команд:

2.1 CISC процессоры со сложной системой команд, выполняемые за большие промежутки времени (МП intel).

2.2 RISC имеют сокращенный набор команд, каждая из которых выполняются за 1 такт – это упрощает структуру МП и повышает его быстродействие.

3. По способу построения УУ:

3.1 МП с жёстким управлением – в УУ для каждой команды реализована своя логическая схема; формирующая определённый набор управляющих сигналов.

3.2 МП с гибким управлением – каждая команда МП разбивается на микрокоманды (шаги); а выполнение команды сводится к последовательному извлечению микрокоманд из специальной памяти где они хранятся.

4. По числу БИС

4.1 Однокристальный состоит из 1 БИС.

4.2 Секционированный состоит из нескольких БИС (секций)

Основные технические характеристики:

1)Разрядность (МП)
- максимальноеколичество бит инф., обрабатываемой МП параллельно.

Первый МП – 4 разрядный, 2-ой МП – 8 разрядный, 3-ий – 64 разрядные.

2) Объем адресуемой памяти

– количество байт памяти к которым может обратится МП.

ША у МП КР580ВМ80А – 16 бит и V=2¹⁶=64Кб у МП КР1810 – V=2²⁰=1Мб PENTIUM – V=2³⁶=64Гб

3) Быстродействие

– количество элементарных операций, выполняемых МП за 1 сек. (типа регистор-регистор)

МП КР 580 625000 операций в сек., оно оценивается тактовой частотой. У МП580 – 2,5МГц, МП1810 – 5МГц, у PENTIUM 2-2,4ГГц.

4) Технология изготовления (измеряется в микронах – 10^-6м)

– это размер одного элемента в кристалле МП.

У первых МП – 10мкМ, у последних – 0,18-0,13 мкМ.

Микропроцессор состоит из операционной (ОЧ) и управляющей (УЧ) частей:

ОЧ - выполняет действия над данными и формирует результат.

УЧ - извлекает команды и данные из памяти и осуществляет дешифрацию ком – вырабатывает набор управляющих сигналов на все блоки МП для выполнения этой команды. Формирует адрес следующей команды в пам на основе признаков результата сформированных в ОЧ.

Микропроцессор КР580ВМ80А.

Основные характеристики:

Разрядность – 8 бит
Адресуемая память – V=2¹⁶=64 кб

Разрядность ША n_ша=16 бит

Тактовая частота f = 2-2,5 МГц.
Быстродействие 625000 опер./сек
2600 – количество транзисторов
Технология – 6 мкн
3 напряжения питания – 5,12 В.

Рисунок - Условно-графическое обозначение МП КР580ВМ80А

Микропроцессорная система

Микропроцессорная система ( МПС): – это специализированная информационно-вычислительная или управляющая система, построена на микропроцессорном комплекте БИС.

Микропроцессорный комплект (МПК) БИС: – совокупность ИМС, основой которого служит БИС, совместимых по электрическим и конструктивным параметрам, предназначена для совместного применения.

Структура МПС (3-х шинная)

   МПС состоит из модулей, выполненных в виде БИС. Модули соединены 3-я шинами.
   1) БИС МП – обрабатывает данные и управляет обработкой.
  2) Модуль памяти – хранит программы по которым работает МП и обрабатываемые данные.
    3) Интерфейсные БИС организуют сопряжение УВВ с МПС.

  Память разделяется на ОЗУ и ПЗУ.

ОЗУ: – предназначена для кратковременного хранения информации, энергонезависимая, работает в 3 режимах: запись, хранение, чтение.

ПЗУ: – предназначена для долговременного хранения информации, энергонезависимая, работает в 2 режимах: хранение, чтение.

Шина: – совокупность параллельных проводников и передаваемых по ней сигналов.

    ШД – двунаправленная шина для передачи данных.
    ША – направлена от МП для передачи адреса.
    ШУ – для передачи управляющих сигналов.