100

1. Однокристальные микро эвм (омэвм)

МК – функционально законченное устройство, содержащее все узлы (атрибуты) микро-ЭВМ: ЦП, ОЗУ данных, ПЗУ программ, многоканальный интерфейс ввода/вывода, встроенный таймер-счетчик, тактовый генератор, систему синхронизации, векторную систему прерываний.

МК более подходящее название чем ОМЭВМ, так как незначительная емкость памяти, физическое и логическое разделение памяти программ (ПЗУ) и памяти данных (ОЗУ), упрощенная и ориентированная на задачи управления система команд, примитивные методы адресации команд и данных, а также специфическая организация ввода/вывода информации предопределяет область их использования в качестве специализированных вычислителей, вынесенных в контур управления объектом или процессом. Структурная организация, набор команд и аппаратно-программные средства ввода/вывода информации микроконтроллеров лучше всего приспособлены для решения задач управления и регулирования в приборах, устройствах и системах автоматики, а не для решения задач обработки данных. МК не являются машинами классического «фон-неймановского» типа, так как физическая и логическая разделенность памяти программ и памяти данных исключает возможность модификации и/или замены прикладных программ во время работы, что сильно затрудняет их использование в качестве универсальных средств обработки данных. Поэтому они ориентированы для решения задач автоматизации управления технологическими процессами, являются контроллерами периферийных устройств.

1.1. Общие особенности управляющих микроконтроллеров.

Основные требования, которые потребители предъявляют к управляющим блокам приборов можно сформулировать следующим образом:

• низкая стоимость,

• высокая надежность,

• высокая степень миниатюризации,

• малое энергопотребление,

• работоспособность в жестких условиях эксплуатации;

• достаточная производительность для выполнения всех требуемых функций.

В отличие от универсальных компьютеров к управляющим контроллерам, как правило, не предъявляются высокие требования к производительности и программной совместимости.

Выполнение всех этих довольно противоречивых условий одновременно затруднительно, поэтому развитие и совершенствование техники пошло по пути специализации и в настоящее время количество различных моделей управляющих микроконтроллеров чрезвычайно велико.

Однако можно выделить некоторые черты архитектуры и системы команд, общие для всех современных микроконтроллеров, это:

• так называемая Гарвардская архитектура – то есть раздельные области памяти для хранения команд (программы) и данных. Они могут иметь разную разрядность, в системе команд для обращения к ним предусмотрены различные команды и т.д.

• интеграция в одном корпусе микросхемы (на одном кристалле) практически всех блоков, характерных для полнофункционального компьютера – процессора, ПЗУ, ОЗУ, устройств ввода-вывода, тактового генератора, контроллера прерываний и т.д. Поэтому в русскоязычной литературе подобные устройства часто называются однокристальные ЭВМ (ОЭВМ).

Микроконтроллеры обычно классифицируют по разрядности обрабатываемых чисел

• четырехразрядные- самые простые и дешевые,

• восьмиразрядные - наиболее многочисленная группа (оптимальное сочетание цены и возможностей), к этой группе относятся микроконтроллеры серии MCS-51 (Intel) и совместимые с ними, PIC (MicroChip), HC68 (Motorola), Z8 (Zilog) и др.

• шестнадцатиразрядные - MCS-96 (intel)и др. - более высокопроизводительные но более дорогостоящие

• тридцатидвухразрядные - обычно являющиеся модификациями универсальных микропроцессоров, например i80186 или i386EX.