Вопрос 1 Исторические этапы развития мп.
Первый микропроцессор I4004 создан в декабре 1971 г. специалистамиIntell. Он мог работать надчетырех разрядными двоичными словами; производительность 60000 операций в минуту; в кристалле содержаться 2300 транзистора.F=108 кГц В виде одной микросхемы он обеспечивает:- высокую надежность;- низкую стоимость;- высокие эксплуатационные показатели (низкое энергопотребление);
-гибкость (изменение функциональных возможностей).
1974 г. I8080 – восьми разрядный; 64 кбайт; 2,5 МГц. Память до 64кбайт 6000 транз
(КР580ВМ80 русский аналог).
1978 г. I8086 – шестнадцати разрядный; 1 Мбайт; 5-10 МГц. 29000 транз
(КР18/10ВМ86 русский аналог).
1993 PentiumI.
1995 Pentiumpro(второе поколение).
1998 PentiumII.
Celeron.
Pentium IV - 30000000 транзисторов; 2,5ГГц.
Тенденции:
- Увеличение разрядности;
- Увеличение быстродействия;
- Расширение функциональных возможностей.
Вопрос 2 мп и цифровые устройства на жесткой логике
Применение "жесткой" логики оправдано в двух основных случаях I) при необходимости получения предельно высокого быстродействия; 2) при построении относительно несложных устройств на интегральных схемах малой и средней степени интеграции. Устройства с жесткой структурой обычно содержат большое число интегральных схем (ИС) малой и средней степени интеграции. Эти схемы устанавливаются на платах, а их выводы соединяются в соответствии с реализуемыми функциями. Характерная особенность традиционной цифровой системы состоит в том, что алгоритмы обработки и хранения информации в ней жестко связаны со схемотехникой системы. То есть изменение этих алгоритмов возможно только путем изменения структуры системы, замены электронных узлов, входящих в систему, и/или связей между ними. Например, если нам нужна дополнительная операция суммирования, то необходимо добавить в структуру системы лишний сумматор. Или если нужна дополнительная функция хранения кода в течение одного такта, то мы должны добавить в структуру еще один регистр. Естественно, это практически невозможно сделать в процессе эксплуатации, обязательно нужен новый производственный цикл проектирования, изготовления, отладки всей системы. Именно поэтому традиционная цифровая система часто называется системой на "жесткой логике".
Любая система на "жесткой логике" обязательно представляет собой специализированную систему, настроенную исключительно на одну задачу или (реже) на несколько близких, заранее известных задач. Это имеет свои бесспорные преимущества.
Во-первых, специализированная система (в отличие от универсальной) никогда не имеет аппаратурной избыточности, то есть каждый ее элемент обязательно работает в полную силу (конечно, если эта система грамотно спроектирована).
Во-вторых, именно специализированная
система может обеспечить максимально
высокое быстродействие, так как скорость
выполнения алгоритмов обработки
информации определяется в ней только
быстродействием отдельных логических
элементов и выбранной схемой путей
прохождения информации. А именно
логические элементы всегда обладают
максимальным на данный момент
быстродействием.
Два подхода обработки цифровых сигналов:с помощью аппаратных средств – жесткая логика;программное преобразование – с помощью МП средств.
Y=f(X)
– комбинационная схема;S– набор элементов с памятью.Y=f(X,S)
–автомат с памятью. Это устройство с
жесткой логикой.В программном подходе:
Р-
программа, задаётся алгоритм обработки
информации.