16-И 32-разрядные микроконтроллеры (микроконтроллеры с внешней памятью).

Некоторые микроконтроллеры (особенно 16- и 32-разрядные) используют только внешнюю память, которая включает в себя как память программ (ROM), так и некоторый объем памяти данных (RAM), требуемый для данного приме­нения. Структура микроконтроллера с внешней памятью показана на рис. 1.2.

Рис. 1.2 - Блок схема микроконтроллера с внешней памятью.

Классическим примером такого микроконтроллера является Intel 80188. По существу он представляет собой микропроцессор 8088, который исполь­зовался в компьютерах IBM PC, интегрированный на общем кристалле с до­полнительными схемами, реализующими ряд стандартных функций, таких как прерывания и прямой доступ к памяти (DMA). Цель создания 80188 со­стояла в том, чтобы объединить в одном корпусе все устройства, необходи­мые инженеру для реализации систем, в которых могут использоваться фун­кциональные возможности и программное обеспечение микропроцессора 8088.

Аналогичные цели достигаются при использовании микроконтроллера 80186, который имеет 16-разрядную внешнюю шину (80188 имеет 8-разрядную вне­шнюю шину) и представляет собой 16-разрядный процессор 8086, интегриро­ванный на общем кристалле с дополнительными периферийными схемами (та­кими же, как в 80188). Также как микропроцессор 8088 является упрощенной (8-разрядная внешняя и 16-разрядная внутренняя шина) версией 8086 (16-раз­рядные внешняя и внутренняя шины), так и микроконтроллер 80188 является упрощенной версией 80186.

Микроконтроллеры с внешней памятью предназначены для других приме­нений, нежели встраиваемые микроконтроллеры. Эти применения обычно тре­буют большого объема памяти (RAM) и небольшого количества устройств (портов) ввода-вывода. Для микроконтроллеров с внешней памятью наиболее под­ходящими являются приложения, в которых критическим ресурсом является память, а не число логических входов-выходов общего назначения, тогда как для встраиваемых микроконтроллеров имеет место противоположная ситуация.

Типичным примером применения для микроконтроллера с внешней памя­тью является контроллер жесткого диска с буферной кэш-памятью, который обеспечивает промежуточное хранение и распределение больших объемов дан­ных (обычно измеряемых в мегабайтах). Внешняя память дает возможность та­кому микроконтроллеру работать с более высокой скоростью, чем встраивае­мый микроконтроллер.

Цифровые сигнальные процессоры.

Цифровые сигнальные процессоры (DSP) - относительно новая категория процессоров. Назначение DSP состоит в том, чтобы получать текущие данные от аналоговой системы и формировать соответствующий отклик. DSP и их ALU (Arithmetic Logic Unit - арифметико-логическое устройство, которое является аппаратным средством для выполнения вычислений) работают с очень высо­кой скоростью, что позволяет осуществлять обработку данных в реальном мас­штабе времени. DSP часто используются в активных шумоподавляющих мик­рофонах, которые устанавливаются в самолетах (второй микрофон обеспечивает сигнал окружающего шума, который вычитается из сигнала первого микро­фона, позволяя таким образом подавить шум и оставить только голос) или для подавления раздвоения изображения в телевизионных сигналах.

Разработка DSP алгоритмов - это специальный раздел теории управле­ния. Изложение этой теории требует использования весьма сложной ма­тематической базы.

В разнообразных DSP можно найти особенности, присущие как встраива­емым микроконтроллерам, так и микроконтроллерам с внешней памятью. DSP не предназначены для автономного применения. Обычно они входят в состав систем, используясь в качестве устройств управления внешним обору­дованием, а также для обработки входных сигналов и формирования соот­ветствующего отклика.

Самостоятельная работа № 1-2.