17,Классификация современных микроконтроллеров. Четырехразрядные микроконтроллеры. Восьмиразрядные микроконтроллеры. 16- и 32- разрядные микроконтроллеры

МК классифицируются по разрядности данных, обрабатываемых АЛУ:

- 4-разрядные

- 8-разрядные – наиболее востребованная группа, оптимальное соотношение цены и возможности, например, MCS-51 (Intel), PIC (MicrooChip), HC68 (Motorolla), Z8 (Zilop).

- 16-разрядные – высокая производительность – высокая цена

- 32-разрядные – модификация универсальных МП.

Отдельно рассмотрим ПК как замену микросхем железной логики: цифровые процессоры обработки сигналов (DSP), микропроцессорные модули или системы на кристалле - это модули со встроенными МП и требуемой периферией. Сегодня наибольшая доля мирового рынка МК принадлежит 8-разрядным устройствам (примерно 50% в стоимостном выражении). За ними следуют 16-разрядные и цифровые процессоры обработки сигналов (примерно по 20%). Внутри каждой группы МК делятся на CISC и RISC устройства. Наиболее многочисленная группа – CISC МК. Но в последние годы среди новых МК преобладает RISC архитектура.

4-разрядные МК являются простыми и дешевыми устройствами, предназначенными для замены несложных схем на жесткой логике в системах с невысоким быстродействием (часы, калькуляторы, игрушки, простые устройства бытовой техники).

8-разрядные МК. Наиболее яркими представителями 8-разрядных CISC-МК являются изделий компаний:

- INTEL: MCS-48, MCS-51

- Motorola: 68HC05, 68HC08, 69HC11

- Zilog: Z8

RISC-МК:

• Atmel: AT90SATMega, ATTiny

• Microchip: PIC

• Scenic: SX

• Ангстрем: КР1878ВЕ1

16 и 32-разрядные МК:

Используются в DVD, CD-проигрывателях, автоответчиках. То есть где необходима работа с большими объемами памяти.

Характеристики:

1. Тактовая частота 4-60 ГГц (основная доля – 10-20 ГГц).

2. ПЗУ – Flash (до 64 Мб).

3. Мощная система команд и реализация математического аппарата.

4. Из периферийных устройств – линии ввода-вывода (32-256), интегрированный контроллер внешней памяти, контроллер ПДП (прямой доступ к памяти).

5. Стоимость 10-30 дол.

Fujitsu – F2MC-16L/16LX/16F

Siemens – C16

Intel – MCS-Y6

Texas Instruments – MSP

Motorola – 68HC

Mitsubishi – 7700

16 и 32-разрядные контроллеры предназначены для использования при построении достаточно сложных систем, разработка которых практически невозможна без использования специальных программных и аппаратных средств для различных ОС, применяемых к данным контроллерам.

18.Программируемые логические интегральные схемы (плис).

Программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) представляет из себя машину параллельного действия, то есть все входы и выходы задействуются одновременно и далее информация далее по внутренней схеме переходит на выходы ПЛИС. ПЛИС – интегральные м\схемы, содержащие программируемую матрицу элементов логического И, логического ИЛИ и макроячейки. Макроячейки включают в себя, как правило, триггер буфер и вентиль? (исключающее ИЛИ), управляющий уровнем активности сигнала. Размерность матриц и конфигурация макроячеек определяют степень интеграции и логическую мощность ПЛИС в сочетании с разнообразными обратными связями, перечисленные элементы формируют завершенную автоматную структуру, ориентированную на реализацию как комбинационных (дешифраторов, мультиплексоров, сумматоров), так и последовательностных схем (управляющих автоматов, контроллеров и счетчиков). В ПЛИС заложены возможности, которые позволяют превратить ее в интегральную схему с любой функцией цифровой логики. Проектирование сводится к выявлению программируемых элементов (перемычек или запоминающих ячеек), после удаления которых в структуре схемы остаются только те связи, которые необходимы для выполнения требуемых функций. Для проектирования применяются системы САПР.