Классификация МП

Микропроцессор характеризуется многими парамет­рами и свойствами, так как он, являясь сложным устрой­ством обработки информации, выполнен в виде интег­ральной микросхемы. Микропроцессор как интегральная микросхема характеризуется типом корпуса, числом вы­водов, наличием источников тактовых сигналов, типом и числом источников питания, мощностью рассеивания, температурным диапазоном, помехоустойчивостью, на­дежностью, нагрузочной способностью, возможностью расширения разрядности и т.д. Для описания МП как вычислительного устройства необходимы системные ха­рактеристики: число интегральных микросхем, использу­емых для его построения, система прерывания, возмож­ность расширения набора выполняемых операций, орга­низации различных структур памяти, возможность орга­низации различных типов обменов информации с внеш­ними устройствами.

На характеристики МП влияют также требования, предъявляемые при программировании (длина слова, на­бор команд, способы адресации памяти, число регистров в МП), микропрограммировании, а также методы обработки данных, быстродействие, максимальная адресуемая емкость памяти, информационная емкость сверхоперативной памяти, языки программирования и т.п. Пере­численные характеристики позволяют классифицировать МП. Приведем один из возможных вариантов классификации.

По назначению различаются универсальные и специализи-рованные микропроцессоры.

Универсальные МП характеризуются алгоритмически универсальным набором команд. Это означает, что с по­мощью такого набора команд можно осуществить пре­образование информации в соответствии с любым задан­ным алгоритмом. Такие МП могут быть использованы для решения широкого круга задач, их производитель­ность слабо зависит от специфики решаемых задач.

Специализированные МП предназначены для решения определенного класса задач и, может быть, для решения одной конкретной задачи. Особенностями таких МП являются низкая стоимость, малая потребляемая мощность, компактность, простота управления. Среди специализированных МП можно выделить микроконтроллеры, используемые в управлении технологическими процессами, измерениях, научных исследованиях. Существуют также МП повышенной производительности для выполнения арифметических операций за счет методов параллельной обработки данных.

По числу БИС различают однокристальные, много­кристальные и многокристальные секционные МП.

Однокристальные МП реализуются в виде одной БИС или СБИС. Возможности однокристальных МП ограничены предельно допустимым числом активных элементов в кристалле, сложностью выполнения развет­вленных связей между элементами, допустимым числом выводов.

Логическая структура многокристального МП разби­вается на функционально законченные части, каждаяизкоторых реализуется в виде БИС. Функциональная за­конченность БИС многокристального МП означает воз­можность выполнения определенных функций при авто­номной работе с минимумом связей при построении пол­ной схемы МП.

Многокристальные секционные (разрядно-модульные) МП используются для построения многоразрядных мик­ропроцессоров при параллельном включении микропро­цессорных секций. Микропроцессорная секция представ­ляет собой БИС для обработки нескольких разрядов дан­ных. Многокристальные секционные МП имеют разрядность 2...16 бит.

По разрядности МП делятся на МП с фиксированной и наращиваемой разрядностью слова. При фиксирован­ной разрядности наибольшее распространение получили 8- и 16-разрядные МП. При наращиваемой разряд­ности из секций разрядностью 2, 4, 8 строятся 8-, 16-, 32-разрядные МП.

По способу управления различаются МП с микропрограммным и с жестким (аппаратным) управлением.

Микропрограммное управление характерно для микро­процес-сорных секций с изменяемой разрядностью. Это позволяет устанавливать собственный набор команд для реализации некоторых конкретных задач. Жесткое управ­ление применяется, как правило, в однокристальном и многокристальном МП.

По возможности прерываний выполняемой програм­мы МП могут не иметь или иметь одно- или многоуров­невую систему прерывания. В многоуровневых системах прерывания разрешается прерывание прерывания. Такие системы используются в МП, работающих в реальном масштабе времени.

Отечественная промышленность производит микропроцес-сорные БИС трех классов:

1) секционные МП с наращиваемой разрядностью и микропрограммным управлением;

2) однокристальные МП с фиксированной разрядностью и жестким управлением;

3) однокристаль­ные микроЭВМ, в которых кроме МП содержится запо­минающее устройство небольшой емкости.

Дата добавления: 2015-08-10