Основні поняття та визначення мікропроцесорної техніки

ВВЕДЕННЯ

Лекція №1. Задачі і зміст предмету, використання мікропроцесорної техніки (МПТ) для автоматизації процесу керування апаратурою. Спрощена структурна схема мікропроцесорної системи (МПС) та принцип програмного керування.

Мікропроцесори і мікро-ЕОМ — масова продукція електронної промисловості. Знання основ мікропроцесорної техніки необхідні інженерам будь-якого профілю, особливо інженерам-системотехнікам, інженерам-конструкторам та інженерам-технологам обчислювальних систем (ОС).

Мікропроцесори (МП) знайшли широке застосування в сучасних ОС та радіоелектронних пристроях (РЕП), технологічних системах контролю, гнучких автоматизованих та інших виробництвах. Використання МП сприяло значному підвищенню продуктивності праці, поліпшенню якості апаратури різного призначення. Завдяки застосуванню МП і мікро-ЕОМ у технічних системах розширилися функціональні можливості апаратури, підвищились її надійність і стабільність функціонування, поліпшилась якість обробки інформації.

Перспективи та можливості застосування МП і мікро-ЕОМ в обчислювальних системах ще повністю не розкриті. Постійно вдосконалюються технологія та архітектура МП. Так, розрядність сучасних однокристальних МП досягає 64 біт. При використанні МП і мікро-ЕОМ розробники повинні вміти оцінювати можливості їх архітектури та технічні характеристики, а також володіти мовами програмування різних рівнів. Для створення системного програмного забезпечення поширена мова асемблера, але щодо продуктивності праці програмістів задачі обробки даних розв'язуються за допомогою мов високого рівня. Тому сучасним інженерам — спеціалістам з обчислювальної техніки необхідні знання в галузі як архітектури МП, так і програмування радіотехнічних задач на мовах різних рівнів.

До основних понять мікропроцесорної техніки належать: «мікропроцесор», «ІС», «ІМС», «ВІС», «НВІС», «мікропроцесорний комплект ВІС», «мікропроцесорний пристрій», «мікропроцесорна система», «мікропроцесорна техніка», «мікро-ЕОМ» (загального призначення та спеціалізовані), «вбудована мікро-ЕОМ», «комп'ютер персональний», «побутовий персональний комп'ютер», «професійний персональний комп'ютер», «.мікроконтролер» та ін.

Крім того, в мікропроцесорній техніці використовують поняття, властиві взагалі обчислювальній техніці, зокрема «магістраль», «шина», «інтерфейс», «системний інтерфейс», «малий інтерфейс», «адаптер», «протоколи», «лінія інтерфейсу» та ін.

При вивченні програмних засобів у мікропроцесорній техніці використовують поняття, які збігаються за назвою з поняттями опису програмних засобів загалом в обчислювальній техніці, зокрема «алгоритм», «програма», «програмне забезпечення» та ін.

Одним з головних, базовим поняттям мікропроцесорної техніки, є «мікропроцесор».

Мікропроцесор (МП) — складний програмно-керований пристрій, призначений для обробки цифрової інформації та керування процесом цієї обробки, виконаний у вигляді однієї чи кількох інтегральних мікросхем підвищеного ступеня інтеграції (ВІС чи НВІС).

Інтегральна мікросхема (ІМС) — мікроелектронний виріб, що виконує певну функцію перетворення, обробку сигналів і (чи) накопичення інформації, який має велику щільність упакування електрично з'єднаних елементів (чи елементів і компонентів) та (чи) кристалів і розглядається щодо вимог випробувань, постачання та експлуатації як єдине ціле.

Напівпровідникова ІМС — інтегральна мікросхема, всі елементи та між елементні з'єднання якої виконані всередині й на поверхні напівпровідника.

Цифрова ІМС — інтегральна мікросхема, призначена дляі перетворення й обробки сигналів, що змінюються за законом дискретної функції.

Ступінь інтеграції — показник ступеня складності ІМС, що характеризується кількістю елементів і компонентів, які містяться в ній. Ступінь інтеграції визначається за формулою k = lgN, де k — коефіцієнт, що визначає ступінь інтеграції, значення якого округлюється до найбільшого цілого числа; N — число елементів і компонентів ІМС.

Велика інтегральна мікросхема (ВІС) — інтегральна мікросхема, що містить 500 і більше елементів, виготовлених за біполярною технологією, або 1000 і більше елементів, виготовлених за МДП-технологією, надвелика інтегральна схема (НВІС) — понад 10 000 елементів.

Комплект ВІС — сукупність типів ВІС, що виконують різноманітні функції, сумісні за архітектурою, конструкційним виконанням та електричними параметрами і забезпечують можливість їх сумісного використання при виготовленні мікропроцесорної техніки.

Мікропроцесорний комплект (МПК) — сукупність мікропроцесорних та інших ІМС, які сумісні за архітектурою, конструктивним виконанням та електричними параметрами і забезпечують можливість їх сумісного використання.

Мікропроцесор описується численними параметрами, притаманними як електронним приладам (швидкодія, споживана потужність, габарити, маса, кількість рівнів живлення, надійність, вартість, тип корпуса, температурний діапазон та ін.), так і обчислювальним засобам (розрядність, цикл виконання команди чи мікрокоманди, кількість внутрішніх регістрів, наявність мікропрограмного рівня, тип стекової пам'яті, склад програмного забезпечення та ін.).

Мікропроцесорний пристрій (МПП) — функціонально і конструктивно закінчений виріб, що є схемно-конструктивним з'єднанням кількох мікросхем, у тому числі одного чи декількох мікропроцесорів, призначений для виконання однієї чи кількох з функцій: одержання, обробка, передання, перетворення інформації та керування.

МПП має уніфіковані з'єднувальні характеристики (інтерфейс, конструкцію та ін.) і функціонує у складі певної технічної системи.

Мікропроцесорна система (МПС) — сукупність значної кількості функціональних пристроїв, одним з яких є мікропроцесор.

Мікропроцесор є ядром цієї системи і виконує функції центрального пристрою керування та пристрою арифметично-логічного перетворення даних. Всі пристрої МПС мають стандартний інтерфейс і підключаються до єдиної інформаційної магістралі.

Мікропроцесорна техніка —мікропроцесори і пристрої обчислювальної техніки та автоматики, виконані на їх основі.

Це найзагальніше поняття обчислювальної техніки. На сьогодні майже вся вона побудована на базі мікропроцесорних пристроїв.

Мікро-ЕОМ загального призначення — мікро-ЕОМ, що мають великі операційні ресурси, пристосовані для обробки різноманітних числових і текстових даних та призначені для користування в обчислювальних центрах.

Це найпоширеніший клас мікро-ЕОМ, який є базовим для персональних комп'ютерів.

Спеціалізовані ЕОМ — ЕОМ, призначені для реалізації певного конкретного алгоритму: перетворення Фур'є, обчислення кореляційних функцій та ін.

Вони є вузькопрофільними ЕОМ з обмеженою кількістю системних команд.

Вбудована мікро-ЕОМ (мікропроцесорний пристрій) — блок обробки даних і керування, призначений для використання в побутових приладах, системах технологічного контролю чи керування, периферійних пристроях ЕОМ, оргтехніці та ін.

Найбільш масово ці ЕОМ використовують у побутовій техніці (телевізори, магнітоли, пральні машини та ін.)

Комп'ютер персональний (персональна ЕОМ) — діалогова система індивідуального користування, реалізована на базі мікропроцесорних засобів, малогабаритних зовнішніх запам'ятовуючих пристроїв і пристроїв реєстрації даних, які забезпечують доступ до всіх ресурсів ЕОМ за допомогою розвинутої системи програмування мовою високого рівня.

Це — невелика за розміром і вартістю універсальна мікро-ЕОМ, призначена для індивідуального користування. Побутові персональні комп'ютери виконують функції домашнього інформаційного центра. Професійні персональні комп'ютери призначені для автоматизації різноманітних операцій обробки великих обсягів інформації на робочому місці спеціаліста.

Мікроконтролер — керований пристрій, виконаний на одному чи кількох кристалах, функціями якого є логічний аналіз і керування.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Культура спілкування в діяльності персоналу ресторанного господарства	\|	Вибір мікропроцесорного комплекту для проектування обчислювальних пристроїв і систем

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.017 сек.