1.3.4 Классификация микропроцессоров

Различают МП универсальные (предназначенные для выполнения полного набора операций) и специализированные.

По конструкции различают (рисунок 1.10):

15

однокристальные, выполненные в виде единой микросхемы;

многокристальные (модульные), построенные из микросхем, каждая из которых выполняет функции какого-либо устройства компьютера;

разрядно-наращиваемые (секционные), разрядность которых может наращиваться за счёт нескольких микропроцессорных секций, объединенных общими шинами.

Все МП имеют средства сопряжения с внешними устройствами – интерфейсы.

В зависимости от режима работы различают:

Однопрограммные (выполняющие одну программу) и многопрограммные (имеющие средства для выполнения одновременно нескольких программ);

мультипроцессоры (системы, в которых могут быть активными несколько процессоров);

конвейерные (команды выполняются последовательно рядом устройств, причём различные устройства могут одновременно обрабатывать соответствующие части нес-кольких команд);

матричные (имеют специальную архитектуру, рассчитанную на обработку числовых массивов);

сопроцессоры (арифметические расширители, самостоятельно не используемые), предназначенные для расширения списка команд центрального процессора;

периферийные, выполняющие функции ввода-вывода;

ассоциативные процессоры, в которых характер обработки данных определяется содержанием самих данных.

Рисунок 1.8 – Конструкции микропроцессоров: а)однокристальные;

б) многокристальные; в) секционные

По виду обрабатываемой информации различают цифровые и аналоговые процесс-соры (например цифровые сигнальные процессоры). В аналоговых МП на входе стоят аналого-цифровые преобразователи АЦП, а на выходе – цифро-аналоговые, ЦАП.

Совокупность микропроцессорных и других микросхем, совместимых по конст-руктивно-технологическому исполнению и предназначенных для совместного исполь-зования, называется микропроцессорным комплектом МПК.

1.3.5 Микропроцессорные комплекты

Для построения современных компьютеров используются микропроцессорные средства МПС – комплексы аппаратно и программно совместимых ИМС различной степени сложности (СИС, БИС, СБИС). Основой МПС являются микропроцессорные комплекты МПК, базовые кристаллы и БИС памяти (рисунок 1.11).

Базовые кристаллы, ПЛМ (программируемые логические матрицы), ПЛИС (прог-

рамммируемые логические интегральные схемы), вентильные матрицы и др. являются

16

своего рода заготовками больших интегральных схем. Они содержат наборы (матрицы) логических схем «И» и «ИЛИ», триггеры, регистры, коммутирующие цепи в виде пережигаемых перемычек или транзисторных ключей, вспомогательные устройства и проводники. Управляя ключами или перемычками при помощи программатора, мож-но сформировать практически любую комбинационную схему ОУ или ОУ.

Рисунок 1.9 - Состав микропроцессорных средств

Основные параметры отечественных МПК приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 – Основные параметры отечественных МПК

17

В таблице 1.3 представлены серии ИМС:

с однокристальными МП (КР580, К1810, К1518, К1821, КР 1828, КМ1831, К1838);

с модульными (многокристальными) МП (КР581, К588);

с секционными (разрядно-модульными) МП (К583, К1800, К1802, К1804, К1822);

с однокристальными микроЭВМ (К1813, К1816, К1820, К1827).

Однокристальные МП имеют фиксированные структуру и систему команд и пред- назначены для построения микро- и мини-компьютеров широкого применения. Они

встраиваются также в технические системы и выполняют в них функции контроля, управления и диагностики.

Модульные МП ориентированы на выполнение конкретных алгоритмов (цифровая обработка сигналов, графические преобразования и др.). Секционные МП

обеспечивают построение высокопроизводительных универсальных компьютеров методом наращивания необходимого числа секций.

В состав МПК входит широкий спектр специализированных ИМС, как-то:

процессорные элементы (секции АЛУ), блоки регистров общего и специального назначения, многорежимные буферные регистры, схемы ускоренных переносов, и расширители вычислительных функций;

схемы синхронизации и генераторы тактовых импульсов, блоки управления обменом с памятью и формирования адресов микрокоманд;

контроллеры : клавиатуры, видеотерминалов, накопителей на магнитных дисках и лентах, ввода-вывода данных, прямого доступа к памяти ПДП и прерываний;

контроллеры шин и протоколов, шинные формирователи;

программируемые таймеры и схемы арбитража.