1.Понятие о микропроцессорах (мп). Замена устройств с жесткой логикой на мп управление.

Микропроцессорный комплект (МПК) - совокупность МП и других ИС, совместимых по конструкторско-технологическому исполнению и предназначенных для совместного применения при конструировании МП, микро-ЭВМ, и других управляющих систем.

Микропроцессорная система (МПС) - управляющая, информационная или иная специализированная цифровая система, построенная на базе МП или микро-ЭВМ, включающая в себя средства связи с объектом управления или с пользователем.

Аппаратные средства МПС - МП средства и схемы сопряжения с обслуживаемым объектом, имеющие некоторую конструктивную базу и соединенные согласно определенной принципиальной схеме.

Программные средства МПС - последовательность команд, программа или совокупность программ, размещенных на средствах носителях информации и реализующие требуемый алгоритм ее функционирования.

Почему меняем жесткую логику на МП

-- Один МП дешевле, чем куча логических микросхем;

-- Проще запрограммировать МП, чем воплотить ту же таблицу истинности в стандартной жесткой логике;

-- У МП низкое энергопотребление;

-- МП систему легко перепрограммировать для других целей;

-- МП схемы гораздо компактнее;

-- В МП системе проще искать неисправность (неисправен либо сам МП, либо кривая программа) и исправлять её;

-- Спектр функций МП шире чем у стандартной логики.

2. Выбор мп комплекта. Основные критерии выбора

Микропроцессорный комплект (МПК) - совокупность МП и других ИС, совместимых по конструкторско-технологическому ис-полнению и предназначенных для совместного применения при конструировании МП, микро-ЭВМ, и других управляющих систем.

Критерии выбора:

•Быстродействие

•Потребляемая мощность

•Плотность компоновки на кристалле

•Напряжение питания

•Технология производства

•Наименование ЦПЭ

3.Основные параметры

Для МП важны такие параметры БИС, как:

-- тип корпуса БИС,

-- количество источников питания,

-- требования к синхронизации,

-- мощность рассеяния,

-- температурный диапазон,

-- быстродействие,

-- уровни сигналов,

-- возможность наращивания,

-- нагрузочная способность и т.д.

Как функциональное устройство МП характеризуется следующими параметрами:

-- формат обрабатываемых данных,

-- количество, тип и гибкость системы команд,

-- методы адресации данных,

-- число внутренних регистров,

-- средства прерываний,

-- построение системы ввода-вывода и т.д.

4.Основные семейства современных оэвм.

Микроконтроллеры (МК) являются наиболее массовыми представителями современной микропроцессорной техники, объем выпуска которых составляет около 2,5 млрд. штук в год. Имея на своем кристалле высокопроизводительный процессор, память и набор периферийных устройств, МК позволяют с минимальными затратами реализовать высокоэффективные системы и устройства управления различными объектами и процессами.

MCS-51 (Первое устройство семейства - Intel I8751).

Philips - процессоры этой фирмы ориентированы на работу в бытовой или автомобильной технике, микросхемы содержат разнообразные встроенные устройства (АЦП, массивы счетчиков, расширение портов ввода-вывода).

Atmel - выпускает стандартные микроконтроллеры с ПЗУ по технологии Flash и объемом до 20 Кбайт в обычных и уменьшенных корпусах

Dallas Semiconductors - изменены принципы размещения программ внутри кристалла и создан контроллер, способный и самостоятельно модифицировать часть своих программ, утроение быстродействия за счет изменения временных характеристик с одновременным введением средств сбережения энергии. Приборы этой фирмы предназначены для применения в скоростных, переносных, экономичных и труднодоступных для обслуживания устройствах.

Motorola. Первым процессором стал МС6800. МК фирмы MOTOROLA составляют несколько семейств. В первую очередь это 8-разрядные МК семейств НС05, НС08 и НС11. Семейство 68НС05 содержит более 150 модификаций МК, которые формировались фирмами, использующими аппаратуру на контроллерах, или так называемые "заказные" МК. Они настроены под конкретную конфигурацию программно-аппаратных средств пользователя. МК МС68НС08 - развитие семейства НС05. Они совместимы по системе команд и коду с этими МК, но имеют в 5 - 10 раз большую производительность. МК этого типа имеют модульную внутреннюю архитектуру, большую универсальность, увеличенные объемы внутренней памяти, энергонезависимые блоки памяти типа EEPROM Flash EEPROM. Семейство МС68НС11 ориентировано на массовое применение и характеризуется большей гибкостью и универсальностью, широким применением внешней памяти. Ядро системы усовершенствовано, отличается повышенной производительностью и более эффективной архитектурой и системой команд. В семейство входят более 40 модификаций МК.

PIC. Microchip разработала целое семейство МК, основанных на так называемой RISC технологии. Основной особенностью ее является упрощенная система команд, состоящая, как правило, из нескольких десятков простейших инструкций. На этой основе были созданы PIC МК. Со временем они, конечно, усложнились, их мощность повысилась, но они и сейчас остались самыми дешевыми и простыми МК.

Таким образом, можно констатировать, что рынок МК сейчас поделен на 3 части: семейство MCS-51 (примерно 50 - 60%), МК фирмы Motorolla (20 - 30%) и PIC МК (10 - 20%).