TechShape.ru

Информационные технологии

Основные разделы

Классификация микропроцессорных устройств

Различают три основных типа микропроцессорных устройств:

секционные микропроцессоры с наращиванием разрядности и микропрограммным управлением;

однокристальные микропроцессоры с фиксированной разрядностью и фиксированной системой команд;

однокристальные микроЭВМ (микроконтроллеры).

Секционный микропроцессор (МП) образуется из нескольких модулей, конструктивно реализованных в виде отдельных БИС. К их числу относятся:

процессорные секции, содержащие АЛУ и РОН; контроллер последовательности микрокоманд (КПМК); память микрокоманд (ПМК). МП состоит из двух функциональных блоков: микропрограммного устройства управления (МПУУ), включающего в себя ПМК и КПМК, и операционного устройства (ОУ), построенного из набора секций. Благодаря микропрограммированию и секционированию можно реализовать МП с нужными разрядностью и функциональными возможностями.

Секционные МП позволяют разрабатывать более быстродействующие МПС. Это достигается за счет гибкой адаптации структуры, длины слова и специального набора команд проектируемого МП к классу решаемых задач. Кроме того, иногда только за счет микропрограммирования критичных по времени функций или алгоритма решаемой задачи можно повысить быстродействие системы в несколько раз по сравнению с реализацией на основе однокристального МП с фиксированной системой команд.

Перечисленные достоинства не даются даром, так как, например, разработка собственной системы команд требует также разработки ПО для моделирования, редактирования и загрузки микропрограмм, интерпретирующих систему команд. Кроме того, сам процесс микропрограммирования даже при использовании микроассемблера является более трудоемким из-за сложных форматов микрокоманд по сравнению с командами, необходимости учета временных диаграмм микрокомандного цикла и изучения других деталей на аппаратном уровне. Однако, несмотря на отмеченные трудности, секционные МП с микропрограммированием представляют мощное средство для построения МПС средней и высокой производительности, замены быстродействующих контроллеров, реализованных на основе схем с жесткой логикой, создания спецпроцессоров для обработки сигналов (быстрое преобразование Фурье, цифровая фильтрация), процессоров систем передачи данных и других применений.

Однокристальные МП и их архитектура МП с фиксированной разрядностью и набором команд конструктивно выполняется в виде одной БИС. Все выполняемые однокристальными МП операции определяются системой команд, которые он может выполнить [4. C. 113].

Понятие архитектуры микропроцессора включает в себя структуру МП, систему команд и способы адресации, возможность совмещения выполнения команд во времени, наличие дополнительных устройств в составе микропроцессора, принципы и режимы его работы.

В настоящее время, когда процессор выполняется в виде микропроцессора, тем более как часть микроконтроллера, его структуру лучше представлять так называемой "моделью программиста". Модель программиста позволяет представить его структуру в виде программно доступных ресурсов, не вдаваясь в подробности внутренних связей. Такая модель используется проектировщиками МПС при разработке микропроцессорного устройства. Она является уникальной для каждого типа процессора, но в упрощенном виде может быть представлена следующими блоками (рис. 2).

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Еще статьи

Синтез и применение демультиплексоров в вычислительной технике
Тема данной работы «Синтез и применение демультиплексоров в вычислительной технике ». Демультиплексоры в вычислительной технике применяются в основном для коммутационных процессов. В качестве примера представлена система управления внешними электроприборами. Данная система выбрана в связи с всевозр ...

Все права защищены! 2021 - www.techshape.ru