1.Основные понятия и определения, относящиеся к мп технике
Информатика— область научно-технической деятельности, занимающаяся исследованием процессов получения, передачи, обработки, хранения, представления информации, решением проблем создания, внедрения и использования информационной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.
В некоторых более кратких определениях термин «информатика» трактуется как наука о законах и методах получения и измерения, накопления и хранения, переработки и передачи информации с применением математических и технических средств. Однако все имеющиеся определения отражают наличие двух главных составляющих информатики — информации и соответствующих средств ее обработки.
В
структуре информатики как науки выделяют
алгоритмическую, программную и техническую
области
ЭВМ – это электронное устройство, осуществляющее: прием, обработку, хранение, выдачу информации в соответствии с командами пользователя. Следует отметить, что термин “компьютер” устойчиво заменил более длинное слово “электронная вычислительная машина” и аббревиатуру ПЭВМ.
Микропроцессором (МП) называется программно-управляемое устройство, осуществляющее прием, обработку и выдачу цифровой информации, построенное на основе одной или нескольких больших интегральных схем (БИС).
Микропроцессоры и МПК классифицируют по таким признакам: назначение; количество БИС; способ управления; тип архитектуры; тип системы команд.
В процессе более чем 30-летнего развития произошла дифференциация микропроцессоров по назначению и областям применения. В настоящее время имеются следующие основные классы микропроцессоров (рис. 1):
По назначению МП часто разделяют на универсальные и специализированные.
Универсальными микропроцессорами являются МП общего назначения, которые решают широкий класс задач вычисления, обработки и управления.
Специализированные микропроцессоры предназначены для решения задач лищь определенного класса. К специализированным МП относят микроконтроллеры и цифровые процессоры обработки сигналов.
Микроконтроллер (МК, MCU – MicroController Unit) – это микропроцессорное устройство, специализированное на выполнение определенных функций управления, регулирования, идентификации. От обычного микропроцессора он отличается наличием встречных таймеров, счетчиков, ПЗУ, ОЗУ, схем сравнения, аналого-цифрового преобразования, последовательной связи и т. д. Лидером в производстве микроконтроллеров является фирма Motorola (около 15 % общемирового выпуска), в числе ведущих производителей этих изделий находятся также фирмы NEC, Mitsubishi, Hitachi, Intel, Texas Instruments, Philips, Atmel, ST – Microelektronics, Microchip.
Сигнальные процессоры (Digital Signal Processor (DSP), цифровой процессор обработки сигналов (ЦПОС))– относятся к классу специализированных микропроцессоров, ориентированных на выполнение алгоритмов цифровой обработки сигналов (ЦОС) в реальном времени. Это обусловливает их сравнительно малую разрядность и преимущественно целочисленную обработку. Однако современные сигнальные процессоры способны проводить вычисления с плавающей точкой над 40-разрядными операндами. Основными производителями DSP являются фирмы Texas Insruments, Analog Devices, Motorola, NEC.
Микропроцессорная система — это вычислительная, контрольно-измерительная или управляющая система, основным устройством обработки информации в которой является МП, Микропроцессорная система строится из набора микропроцессорных БИС, входящих в состав микропроцессорного комплекта (МПК).
Мультимикропроцессорная (или мультипроцессорная) система — система, которая образуется объединением некоторого количества универсальных или специализированных МП, благодаря чему обеспечивается параллельная обработка информации и распределенное управление.
Микропроцессорный комплект (МПК) — совокупность интегральных схем, совместимых по электрическим, информационным и конструктивным параметрам и предназначенных для построения электронно-вычислительной аппаратуры и микропроцессорных систем управления. В типичный состав МПК входят:
БИС МП (один или несколько корпусов интегральных схем);
БИС оперативных запоминающих устройств (ОЗУ);
БИС постоянных запоминающих устройств (ПЗУ);
БИС интерфейсов или контроллеров внешних устройств;
Служебные БИС (тактовый генератор, регистры, шинные формирователи, контроллеры шин, арбитры шин).