- •Микропроцессорные системы мпс (Полетаев Игорь Алексеевич) 4-й курс Iсеместр 2000/2001 гг.
- •Классификация процессоров
- •Классификация контроллеров. Сферы применения 32-разрядных контроллеров
- •Обзор 8-разрядных контроллеров
- •Общая структура контроллеров семейства mCs-51i8x51
- •Структура контроллеров семейства pic16Схх
- •Структура команд и методы адресации
- •Методы адресации в pic-контроллерах
- •Язык Ассемблер
- •Программирование арифметических операций
- •Табличные вычисления
- •Порты ввода-вывода
- •Таймер-счётчик
- •Последовательный интерфейс mCs51
- •Работа последовательного порта в мультиконтроллерных системах
- •Определение тактовой частоты при работе с последовательным портом
- •Интерфейсы контроллеров pic
- •Последовательный связной интерфейс
- •Структурная схема приёмника
- •Модуль прерываниёMCs51
- •Система прерываний pic16
- •16-Ти разрядные контроллеры на примере mCs96
- •Вопросы
Микропроцессорные системы мпс (Полетаев Игорь Алексеевич) 4-й курс Iсеместр 2000/2001 гг.
04.09.2000
Классификация процессоров
Универсальные процессоры
специализированные процессоры
процессоры цифровой обработки сигналов (DSP) – сигнальные медийные процессоры
однокристальные ЭВМ или контроллеры
Универсальные процессоры характеризуются минимальным соотношением цена/производительность и универсальным набором системы команд. Лидирующее положение здесь занимает Intel(x-86 и клоны). Также неплохой успех и у фирмыAMD. Остальные производители выпускаютRisk-процессоры (10% рынка):Compaq,Dec,Alpha,Motorola(архитектураPowerPC),SiliconGraphics(архитектураMIPSR-X),Sun(архитектураSpark),HewlettPackard(архитектураPA).
Основное применение: универсальные компьютеры и вычислительные системы.
Специализированные процессоры обычно имеют в своём составе некое специализированное устройство и систему команд. Их часто называют сопроцессорами (видеопроцессорами). Сопроцессоры бывают:
цифровые
звуковые
модемные
ввода/вывода и др.
Имеют высокую производительность на узком круге задач.
Основное применение: отдельные узлы компьютеров и внешних устройств, требующие большой обработки информации по специфичным алгоритмам.
К специализированным процессорам относятся также некоторые однокристальные ЭВМ, имеющие универсальный набор команд, и транспьютеры.
Особенности DSP:
ориентация на обработку больших массивов информации, т.е. присутствие специальных команд (например, умножение с накоплением);
поточный характер обработки данных в реальном режиме времени, т.е. обеспечение возможности интенсивного обмена с внешними устройствами;
широко используются методы сокращения длительности командного цикла, характерные для RISK-архитектуры, конвейеризация на уровне макро- и микроинструкций, разделение шин команды данных (гарвардская архитектура), аппаратные умножители;
используется большое количество регистров в целях сохранения состояния вычислений при переключении задач;
малоразрядная быстрая обработка чисел с плавающей точкой, иногда используется два и более математических сопроцессора.
По последней особенности DSPпроцессоры делятся на два класса:
а) дешёвые, без поддержки обработки чисел с плавающей точкой;
б) дорогие, с обработкой.
Использование второго класса обусловлено:
задачами, связанными с выполнением интегральных и дифференциальных вычислений, в которых особую значимость имеет точность;
использованием алгоритмов компрессии и декомпрессии, адаптивной фильтрации, связанных с определением логарифмической зависимости.
Сейчас в отдельную группу выделяют медийные процессоры, что связано с возможностью расположения большого количества элементов на одном кристалле и, соответственно, созданием симметричной мультипроцессорной системы с простыми АЛУ. Т.е. широко использовать распараллеливание на уровне объектов и данных (например, при обработке аудио и видео информации). Основные производители: Motorola, Texas Instruments, Analog Devises, Intel. Процессоры, выпускаемые фирмамиMotorolaиTexasInstruments, низкочастотные, так как с ростом частоты идёт экспоненциальная зависимость энергии потребления.
11.09.2000