16.2.5. Эволюция микропроцессоров

Анализ различных семейств МК показывает, что наиболее жизнеспособными являются те семейства, которые в своем развитии опираются на предшествующую эволюцию микропроцессорных средств и выбирают из базы существующих архитектурных и структурных решении наиболее устойчивые и проверенные временем. Такой подход при создании новых семейств МК позволяет эффективно использовать кадры, освоившие микропроцессоры, программное обеспечение и средства разработки.

Принципы открытых систем находят отражение и в развитии семейств МК. Можно выделить следующие принципы:

• совместимость (compatibility);

• масштабируемость (scalability);

• переносимость(portability);

• взаимодействие приложений (interoperability).

Совместимость определяется как возможность выполнения приложений на всех версиях МК. Она достигается за счет использования в качестве базовой системы команд и интерфейса микроконтроллера с последующей унификацией путем добавления дополнительных команд и внешних выводов, повышающих эффективность использования в задачах, на которые ориентируется семейство МК. Такое структурное образование носит название процессорного ядра. Вокруг него располагаются периферийные модули, требующие ресурсов ядра, например, память или последовательный интерфейс, и модули, аппаратно поддерживающие вычислительный процесс – сопроцессоры.

Масштабируемость определяется возможностью выполнения приложений в пределах полного диапазона архитектур. Это свойство поддерживается за счет технологии процессорного ядра, как для процессоров общего назначения, так для специализированных процессоров.

Переносимость для открытых систем рассматривается как возможность выполнения приложения на некоторой операционной системе независимо от аппаратной реализации. В рамках микроконтроллерных систем это достигается за счет того, что операционная система портируется на целевую платформу. Это создает комфортные условия для разработчиков программного обеспечения для микроконтроллеров и сокращает сроки разработки программ и устройств в целом.

Взаимодействие приложений рассматривается как возможность общения разных приложений, использующих одинаковый протокол обмена. Этот принцип поддерживается путем стандартизации коммуникационных протоколов и их архитектурной поддержкой периферийными модулями микропроцессоров и микроконтроллеров.

При создании системы любого назначения на базе микроконтроллеров или процессоров ЦОС, в общем случае, выполняются следующие этапы:

1. Проведение системного этапа задачи. Выделение процессов и функций, которые должны быть реализованы на микропроцессорном устройстве.

2. Разработка алгоритмов решения задач, которые реализуют выделенные процессы и функции.

3. Выбор конкретных МК или ЦСП и комплексная разработка программно аппаратных средств.

19