16. Критерии выбора МП. Обоснование выбора МП.
Для конкретной области применения можно сформулировать совокупность требований к аппаратуре, ПО и вспомогательным средствам.
Требования к МП как к элементу системы определяются функциональным назначением всей системы. В реальных системах можно выделить четыре основных сферы применения МП:
- встроенные СУ (программное управление станками, контроль расхода топлива и т.д.)
МП во встроенных СУ выполняет функции, ориентированные на обработку потоков входных и выходных сигналов.
В этих системах МП выполняет роль предпроцессора, т.е. процессора предварительной обработки данных, представленных в аналоговой форме.
Для таких МП важна надежность и способность быстрого выполнения арифметических и логических операций.
- МП, управляющие процессом или объектом в реальном масштабе времени. По сравнению с предыдущим типом МП, в данном случае важным является производительность, системны средства защиты питания, автоматический перезапуск после сбоя.
- МП для обработки сигналов связи, т.е. управляющие процессом приема, передачи сообщения, работают с нечисловой информацией. Сообщение состоит из набора символов передаваемых к месту назначения с минимальной обработкой. Важны гибкость систем адресации.
- МП в системах для научно-технических расчетов. Должны иметь развитые средства взаимодействия с пользователем, ПО с языками высшего уровня, развитую систему команд.
Критерии выбора МП можно разделить на две группы в зависимости от того, если рассматривать МП как микросхему или программно вычислительно устройство.
МП характеризуется следующими параметрами (как микросхема):
- типом базовой технологии
- степенью интеграции элементов
- числом источников питания, их номиналы и допуски на номиналы
- тип корпуса
- помехоустойчивость
- нагрузочная способность
- стоимость и т.д.
МП характеризуется следующими параметрами (как вычислительное устройство):
- разрядность обрабатываемых данных и выполняемых команд
- способность к наращиванию разрядности
- число команд
- число внутренних регистров
- возможность обеспечения режима прерываний
- число уровней прерываний
- тип интерфейса
- наличие и объем стека
- объем прямо адресуемой памяти
- наличие канала прямого доступа к памяти
- число входных и выходных шин и их разрядность
Основные критерии выбора МП для перечисленных сфер применения
|
Критерий выбора МП |
ВСУ |
УПВ |
ППС |
НТО |
|
1. производительность |
|
+ |
|
+ |
|
2. обработка битов |
+ |
+ |
+ |
|
|
3. развитая адресация |
|
|
+ |
+ |
|
4. многоуровневое прерывание |
+ |
+ |
|
|
|
5. развитый ввод-вывод |
+ |
+ |
|
|
|
6. наличие таймера |
+ |
+ |
|
|
|
7. канал прямого доступа к памяти |
|
|
+ |
|
|
8. защита питания от сбоев |
|
+ |
|
|
|
9. высокая надежность |
+ |
+ |
|
|
|
10. автоматический перезапуск после сбоя |
|
+ |
|
|
|
11. программное обеспечение я языками авсокого уровня |
+ |
|
|
+ |
|
12. средства взаимодействия с пользователем |
|
|
|
+ |
Оценка качества и выбор того или иного типа МП для конкретной области применения проводится ориентировочно, например с учетом весовых коэффициентов, учитывающих важность того или иного параметра для потребителя.
Весовые коэффициенты определяющие важность первичных характеристик аппаратных средств.
|
Критерий выбора |
Весовой коэф, % |
Диапазон парм-ов |
Балл значимости |
|
1. разрядность данных |
20 |
4, 8, 16, 32 |
1, 2, 4 |
|
2. эффективность системы команд |
15 |
Малая, средняя, высокая |
1, 2, 4 |
|
3. число уровней приоритетов |
10 |
До 8, 16-32, 64 и более |
1, 2, 4 |
|
4. время реакции на прерывание в МКС |
13 |
Более 10, 1-10, менее 1 |
1, 2, 4 |
|
5. аппаратурные арифметические расширители |
10 |
- , средние, обширные |
1, 2, 4 |
|
6. число индексных регистров |
12 |
До 8, 16-32, 64 и более |
1, 2, 4 |
|
7. емкость памяти в Кбайт |
10 |
Менее 16, 16-64, более 64 |
1, 2, 4 |
|
8. цикл памяти, мкс |
10 |
Более 2, 1-2, менее 1 |
1, 2, 4 |
По данным таблицы числовая оценка в баллах.
