Ограничен

ия

ПЛУ

Вболее сложных последовательных

схемах возможно большее число

Если поведение объекта (алгоритм действий)

оказывается сложным, например, число

условных переходов стало достаточно большим, то более эффективным будет применение микропроцессорной техники (МПТ) для реализации соответствующих алгоритмов.

МПТ обладает гораздо большей гибкостью в записи управляющих инструкций на языке

ЦЛУ (машинных программ)

Основные

выводы

МП

Производи-

тельность

МП

МП содержит набор выводов, через которые происходит обмен информацией с другими ЦЛУ.

Выводы МП можно подразделить на три категории:

Адресные

Информационные

Управляющие

Каждая категория образует набор параллельных проводов (шину). Шина

адреса ША, шина данных ШД…

Шины связывают МП с другими ЦЛУ

Определяется

1.(микросхемамиТактовой частотойпамятиМПОЗУ и ПЗУ, устройствами ввода-вывода и т.д.)

2. Соотношением числа элементарных операций с тактовой частотой

3. Числом адресных проводов (разрядностью ША)

4. Числом информационных проводом (разрядностью ШД)

Пример

Типы

МПУ

Процессору с 8 разрядной ШД нужно 4 временных такта,

чтобы считать 32-битное слово, а процессор с 32 разрядной ШД, сделает это за один временной такт

1. Микропроцессоры и

микроконтроллеры (МП и МК)

Простой тип, в них большинство узлов выполнены в виде одной микросхемы

2. Контроллеры на МПУ

Управляющие системы, модули средств автоматизации. Их структура построена для конкретных задач (регуляторы, полевая

автоматика, системы сбора информации, организация сетей, обработки аналоговых

сигналов)

3. Персональные компьютеры (ПК),

программируемые логические контроллеры, (PLC), промышленные контроллеры …

Принци

п

работы

МПУ

(в общих чертах)

1.Все регистры приводятся в исходное

состояние

2.В память МПУ вводится информация. Она содержит управляющую программу

(инструкции) и некоторые данные

3.Устройство управления согласно счетчика команд считывает содержимое первой ячейки памяти, где записана первая инструкция и организует её

выполнение

4.В ходе выполнения получаются данные,

(заносятся в ячейки памяти, указанные в самой инструкции), либо выполняется

условие перехода на определенный адрес

(в том числе из за возникшего события - прерывания)

5. Определяется адрес следующей инструкции: если не было условия перехода –

выполняется следующая по адресу ячейки (в счетчике команд) инструкция, если был условный переход – выполняется инструкция, на которую

Принци

п

работы

МПУ

(в общих чертах)

№ 2

Тем самым организуется

автоматическая работа МПУ с выполнением сложных последовательностей инструкций в зависимости от выполнения определенных условий

Язык ЦЛУ с применением МПУ вместо «жесткого» языка схем - становится «гибким» языком программирования

Шинная

(BUS)

архитекту ра МПУ

Обмен между устройствами

Бесшинная архитектура требует

большого числа линий связи для каждого ЦЛУ

Для шинной (bus) архитектуры все ЦЛУ обмениваются по общим правилам -

протоколам (описывают электрическую и

логическую совместимость).

Здесь все единообразно и унифицировано

Микрок

онтролл

ер

(МК)

как

малое

МПУ

Самый массовый (и дешевый) тип МПУ

для создания нижних уровней АСУ – это

микроконтроллер (МК)

МК построен как однокристальная

СБИС – микросхема (малые габариты, низкая

стоимость, высокая надежность, гибкость

настроек) для решения широкого круга

задач автоматизации во всех отраслях

Боольшая часть микропроцессоров (МП) - по сути

микроконтроллеры (МК)

Современный МК представляет обобщенную структуру МПУ (внутри содержит CPU, внутренние RAM, ROM, ус-ва ввода/вывода –порты