5.1.2. Совершенствование схем памяти

В МПС на быстродействие всей системы накладывает ограничение именно схемы памяти. Поэтому проблема увеличения быстродействия и объема БИС ОЗУ или ПЗУ является весьма актуальной. С появлением КМОП технологии появилась возможность создавать БИС ОЗУ и ППЗУ сверхвысокой степени интеграции и сверхмалым потреблением (примерно до 1 мкВт/бит). Кроме того, произошел отказ от одноразрядной организации БИС. Так как большинство МП и ОЭВМ имеют 8-разрядную ШД, то теперь наиболее употребительной стала многоразрядная (кратная восьми) двунаправленная организация ввода-вывода данных. Первой новой отечественной БИС ОЗУ стала микросхема К537РУ10 с организацией 2048х8 бит, удельным потреблением 1 мкВт/бит, временем цикла 150 нс. В настоящее время разработана широкая номенклатура БИС ОЗУ емкостью до 1 Мбит, и временем цикла до 10 нс, разрядность 8 и 16 бит. Для разработки МПС этого вполне достаточно для любых приложений.

Параметры БИС ППЗУ также количественно существенно выросли. Обычной практикой является использование микросхем емкостью 32-64 Кбайт КМОП структуры с временем доступа до 50 нс. Кроме того, появилась так называемая Flash-память, которая позволяет перепрограммировать микросхему непосредственно в схеме. Например, популярная серия AMD400F представляет собой СБИС Flash-памяти до 1 Мбайт с 8- и 16-разрядной ШД, число циклов перезаписи до 1000000.

5.1.3. Развитие внешних устройств мпс.

Как правило, внешние устройства МПС являются самыми низкобыстродействующими в системе. Кроме того, они часто содержат механические части, имеющие низкую надежность. Можно разделить все эти устройства на два класса: внешние устройства памяти и устройства связи с объектом и оператором. Внешние устройства памяти - это разного рода накопители информации (на дисках, ленте и т.п.).

Совершенствование этих устройств идет по двум направлениям. С одной стороны развивается традиционная схема накопителей: разрабатываются БИС контроллеров, повышается надежность записи и считывания информации, увеличивается плотность записи на дисках и ленте. С другой стороны начинают применяться нетрадиционные накопители без механических частей: пленки на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД), приборы с зарядовой связью (ПЗС) и др. компоненты.

Средства связи человека с ЭВМ имеют принципиально ограниченную скорость передачи информации, так как человек не может воспринимать слишком большой ее поток. Однако целесообразно совершенствовать методы ее обработки перед выдачей на экран. Например, графическую информацию человек воспринимает гораздо эффективнее. Поэтому совершенствование таких устройств включает в себя как работы по упрощению связи их с микро-ЭВМ (в этом направлении уже сегодня разработаны БИС, позволяющие просто связать клавиатуру и экран дисплея с ЭВМ, например, КР580ВВ79 - БИС контроллера клавиатуры дисплея, КР580ВГ75 - БИС контроллера видеотерминала), так и по повышению эффективности представления передаваемой информации. Для этого снабжают устройства отображения автономными контроллерами, которые предварительно обрабатывают полученную информацию и выводят ее на экран в удобном для восприятия виде.

В качестве примера можно рассмотреть экран на жидких кристаллах (ЖКИ), работающий в графическом режиме. Число точек на экране достигает 1024х512, он полностью совместим с МП шинами.

Особое внимание уделяется устройства для МПС, которые обеспечивают надежную работу МПС при комбинированном питании от сети и от батарей. При пропадании сетевого питания возможно появление сбоев в работе МП и ОЭВМ. Кроме того, а ряде случаев импульсные помехи могут сбивать нормальную работу процессоров. В этих случаях применяются микросхемы - так называемые "Супервизоры". Самые совершенные (например, ИС AD695 фирмы Analog Devices) содержат следующие узлы:

• узел переключения питания МПС с сетевого на батарейное и блок подзарядки аккумуляторов,

• узел формирования импульса сброса на МП или ОЭВМ при пропадании импульсов, подаваемых из МПС (так называемый Watch-Dog таймер),

• узел блокировки цепи CS для БИС ОЗУ при пропадании питания для исключения случайной записи в БИС ОЗУ.