МП (микропроцессор) – это прибор или совокупность приборов, изготовленных по технологии высокой степени интеграции и способный под воздействием программного управления выполнять функцию центрального устройства ЦВМ, предназначенную для обработки информации и управления процессом этой обработки.
Классификация ИМС
-
Радиокомпоненты могут реализовать только одну логическую функцию. 2.Схема малой степени интеграции – до 20 логических функций (И, ИЛИ, НЕ, триггера и т.д.). 3.Схема средней степени интеграции (АЛУ, счётчики, пересчётные устройства) – от 20 до 50 логических функций. 4.БИС – до 200 логических функций (калькуляторные МС, БИС ОЗУ, БИС ПЗУ, микропроцессоры). 5.СБИС – это однокристальные микроЭВМ, электрические диски, современные микропроцессоры и т.д.
Обобщённая структура микропроцессора
РАЛУ (регистровое АЛУ) – предназначено для выполнения арифметических и логических операций, а также для хранения результатов операций.
Интерфейсная логика – обеспечивает электрическое сопряжение с внешними устройствами и формирование протокола обмена.
Память – для хранения программ и данных. Всегда состоит из ОЗУ и ПЗУ. В ПЗУ минимально находится программа загрузки.
УУ – обеспечивает выработку последовательности микрокоманд, задающих различные операции, выполняемые АЛУ, интерфейсной логикой и памятью для организации команд условного перехода в зависимости от состояния флагов.
Классификация МП
-
По способу обработки информации:
а) однокристальные – это МП, у которых наращивание разрядности обрабатываемых слоёв обеспечивается только программным путём;
б) секционированные (разрядно-модульные) – это наращивание разрядности обрабатываемых слов. Осуществляется с помощью однотипных секций.
-
По используемой технологии:
а) ТТЛ и ТТЛШ б) КМОП в) КМОП – минимальное потребление, но площадь, занимаемая кристаллом на 20% больше чем у б)
-
По способу формирования системы команд:
а) с возможностью разработки новой системы команд пользователей (доступен уровень микропроцедурного управления). Достоинство этого способа заключается в том, что можно повысить быстродействие и динамические характеристики, а недостатки заключаются в трудностях отладки этой микропрограммы и создании своих средств отладки;
б) МП использует только стандартную (дефективную) систему команд, т.е. микропрограммный уровень не доступен .
Области применения МП:
а) Использование МП для построения центральных узлов в вычислительной системе;
б) использование для построения систем (контроллеров), которые используются в качестве управляющих элементов систем управления, работающих как правило в реальном масштабе времени (интенсивность поступления информации, её обработка и отображение).
К основным характеристикам МП можно отнести:
-
время выполнения команды;
-
разнообразие и ориентация системы команд на конкретном применении контроллера (для того, чтобы смотреть улучшатся или ухудшатся динамические характеристики);
-
наличие систем прерывания режима ПДП.
Преимущества использования МП:
-
Гибкость использования (имеется программное обеспечение).
-
Меньшая стоимость.
-
Быстрота разработки.
Примеры использования МП:
-
ВТ;
-
Станки с ЧПУ;
-
Конвейерные системы.