سازمان حافظه میکروکنترلر حافظه

پورت های I / O

تایمر شمارنده

وقفه

مبدل آنالوگ دیجیتال

رابط های ارتباطی

• فرستنده USART همزمان همزمان همزمان همزمان

دوره های ویدئویی برای برنامه نویسی میکروکنترلر STM32

ریز پردازندهیک نرم افزار و دستگاه کنترل شده که روند پردازش اطلاعات دیجیتال را اجرا می کند و آنها را کنترل می کند. ریزپردازنده به عنوان تراشه انتگرال بزرگ (BIS) یا فوق العاده بزرگ (SBI) اجرا می شود. ریزپردازنده نقش یک پردازنده را در سیستم های دیجیتال برای اهداف مختلف انجام می دهد.

ویژگی اصلی ریزپردازنده امکان برنامه ریزی منطق کار است.

میکروکنترلر (MCU) - Microcircuit طراحی شده برای کنترل دستگاه های الکترونیکی. میکروکنترلر معمولی توابع پردازنده را ترکیبی می کند دستگاه های جانبیممکن است حاوی RAM و ROM باشد. در اصل، این یک کامپیوتر تک تک است که قادر به انجام آن است وظایف ساده. استفاده از یک تراشه تک به جای یک مجموعه کامل، همانطور که در مورد پردازنده های معمولی مورد استفاده در رایانه های شخصی، به طور قابل توجهی کاهش اندازه، مصرف برق و هزینه دستگاه های ساخته شده بر اساس میکروکنترلرها را به طور قابل توجهی کاهش می دهد.

سیستم ریزپردازنده (نمایندگان مجلس) این یک محصول عملکردی کامل است که شامل یک یا چند دستگاه است، عمدتا ریزپردازنده: ریزپردازنده و / یا میکروکنترلر.

دستگاه ریزپردازنده (MPU) یک محصول کامل عملکردی و سازنده است که متشکل از چندین میکروکنترل کننده است که شامل یک ریزپردازنده است؛ این در نظر گرفته شده است برای انجام یک مجموعه خاص از توابع: رسید، پردازش، انتقال، تبدیل اطلاعات و مدیریت.

مزایای اصلی سیستم های ریزپردازنده در مقایسه با سیستم های دیجیتال در "منطق سخت".

• چند منظوره: مقدار زیاد توابع را می توان بر روی یک پایگاه داده عنصر اجرا کرد.
• انعطاف پذیری: امکان اصلاح و اصلاح برنامه ریزپردازنده برای پیاده سازی حالت های مختلف سیستم کار می کند
• فشرده سازی: ابعاد مینیاتوری تراشه و کاهش مقدار آنها در مقایسه با اجرای "منطق سفت" به شما این امکان را می دهد که ابعاد دستگاه را کاهش دهید.
• افزایش ایمنی نویز: کمتر رسانای همبستگی کمتر به بهبود قابلیت اطمینان دستگاه کمک می کند.
• عملکرد: توانایی اعمال فرکانس های عملیاتی بزرگ و الگوریتم های پردازش اطلاعات پیچیده تر.
• حفاظت از اطلاعات: توانایی حفاظت از برنامه ریزپردازنده از خواندن اجازه می دهد تا شما را به محافظت از توسعه دهندگان کپی رایت.

اگر چه ریزپردازنده یک وسیله جهانی برای پردازش اطلاعات دیجیتال است، اما برنامه های جداگانه نیاز به اجرای برخی از انواع خاصی از ساختار و معماری آنها دارند. بنابراین، دو کلاس با علامت عملکردی اختصاص داده می شود: میکروپروسسورها همه منظوره و ریزپردازنده های تخصصی. در میان میکروپروسسورهای تخصصی، میکروکنترلرها به طور گسترده ای توزیع شده بودند، در نظر گرفته شده بودند تا توابع کنترل اشیاء مختلف و پردازنده های سیگنال دیجیتال (پردازنده سیگنال دیجیتال DSP) را انجام دهند که بر اجرای روش های ارائه کننده لازم متمرکز شده است سیگنال های آنالوگارائه شده در فرم دیجیتال

فهرست ناقص لوازم جانبی، که ممکن است در میکروکنترلر وجود داشته باشد، شامل موارد زیر است:

• رابط های مختلف I / O، مانند UART، I²C، SPI، CAN، USB، اترنت؛
• مبدل های آنالوگ دیجیتال و دیجیتال آنالوگ؛
• مقایسهای
• مدولاتورهای عرض جغرافیایی و پالس؛
• تایمر شمارنده؛
• ژنراتور فرکانس ساعت؛
• کنترل کننده های صفحه نمایش و صفحه کلید؛
• آرایه های حافظه فلش یکپارچه.

ایده قرار دادن در یک کریستال ریزپردازنده و دستگاه های محیطی متعلق به مهندسین M. Kochen و G. Bun، کارکنان تگزاس است. اولین میکروکنترلر 4 بیتی TMS1000 از ابزارهای تگزاس بود که حاوی RAM (32 بایت)، ROM (1 کیلوبایت)، ساعت و پشتیبانی از I / O بود. او در سال 1972 منتشر شد، او راه جدیدی برای اضافه کردن دستورالعمل های جدید برای اضافه کردن دستورالعمل های جدید داشت.

در سال 1976 (5 سال پس از ایجاد اولین ریزپردازنده) اولین میکروکنترلر ظاهر شد بینایی، علاوه بر پردازنده مرکزی، 1 کیلوبایت برنامه های حافظه حافظه، 64 بایت حافظه داده، دو تایمر هشت بیتی، ژنراتور ساعت و 27 پورت I / O وجود داشت. میکروکنترلرهای خانواده 8048 در پیشوند کنسول کنسول کنسول Game Magnavox، در اولین صفحه کلید های IBM PC و در تعدادی از دستگاه های دیگر مورد استفاده قرار گرفتند.

امروز در میان تولید کنندگان بزرگ میکروکنترلرها باید از ATMEL، MICROCHIP، ST میکرو الکترونیک، تگزاس، نیمه هادی Freescale، NXP و غیره ذکر شود.

میکروکنترلر - این یک microcircuit ویژه طراحی شده برای کنترل دستگاه های مختلف الکترونیکی است. Microcontrollers برای اولین بار در همان سال به عنوان میکروپروسسورهای کلی (1971) ظاهر شد.

توسعه دهندگان MicroController با یک ایده عجیب و غریب آمده اند - ترکیب پردازنده، حافظه، ROM و حاشیه را در داخل یک مورد، خارجی شبیه به تراشه معمولی. از آن به بعد، تولید میکروکنترلرها هر ساله دارای چندین بار بالاتر از تولید پردازنده ها است و نیاز به آنها کاهش نمی یابد.

Microcontrollers تولید ده ها تن از شرکت ها، و نه تنها مدرن مدرن میکروکنترلر های 32 بیتی، بلکه همچنین 16، و حتی 8 بیتی (به عنوان I8051 و آنالوگ ها) تولید می شوند. در داخل هر خانواده، شما اغلب می توانید تقریبا همان مدل هایی را که در سرعت CPU و مقدار حافظه متفاوت هستند پیدا کنید.

Microcontrollers، به عنوان یک قاعده، به تنهایی کار نمی کند، اما بدون درز، جایی که، علاوه بر آن، صفحه نمایش، ورودی های صفحه کلید متصل است، سنسورهای مختلف و غیره.

نرم افزار MicroController می تواند توجه کسانی را که دوست دارند "تعقیب بیت" را جلب کنند، به عنوان معمولا حافظه در میکروکنترلرها از 2 تا 128 کیلوبایت است. اگر کمتر، پس از آنکه یک فرصت وجود داشته باشد، بر روی مونتاژ یا فورت بنویسید، اگر فرصتی وجود داشته باشد، از نسخه های ویژه Beysik، Pascal استفاده می کنید، اما اغلب - SI. قبل از اینکه در نهایت برنامه میکروکنترلر را برنامه ریزی کنید، در شبیه ساز ها - نرم افزار یا سخت افزار آزمایش شده است.

یک سوال ممکن است بوجود آید: یک ریزپردازنده و یک میکروکنترلر فقط یک نام متفاوت از همان دستگاه است یا همه چیز مشابهی است؟

ریزپردازنده این یک دستگاه مرکزی از هر کامپیوتر است که توسط تکنولوژی یکپارچه ساخته شده است. نام خود را نشان می دهد که فرایندهای محاسباتی رخ می دهد. به منظور کامپیوتر از آن، حتی اگر بسیار مدرن و قدرتمند نیست (به یاد داشته باشید ساختارهای آماتور رادیو 86 یا Sinclair)، باید توسط دستگاه های خارجی تکمیل شود. اول از همه، این RAM و پورت ها برای ورود به خروجی اطلاعات است.

میکروکنترلر دارای یک پردازنده، حافظه حافظه، حافظه حافظه و علاوه بر این، مجموعه ای از دستگاه های محیطی است که پردازنده را به یک کامپیوتر کامل تبدیل می کند. با توجه به اصطلاحات قدیمی دوران شوروی، این دستگاه ها به نام تک کریستال میکرو کامپیوتر نامیده می شود. اما تکنیک محاسباتی شوروی، همانطور که می دانید، به یک مرده رفت و با آن و امو.

تکنیک محاسبات خارج از کشور هنوز ایستاده بود، بنابراین OMES به عنوان کنترل کننده ها شناخته شد (از زبان انگلیسی. کنترل - مدیریت، کنترل). و در واقع، کنترل کننده ها بسیار مناسب برای مدیریت تکنیک های مختلف، حتی بسیار دشوار بود.

میکروکنترلر دیگر یک پردازنده نیست، بلکه یک کامپیوتر نیست.

پردازنده مرکزی موجود در هر کامپیوتر ماشین حساب اصلی است. اگر چه کامپیوتر به طور انحصاری برای بار محاسبات مورد نظر نیست، پردازنده در آن توسط عنصر سر قرار دارد. اما نه تنها کامپیوتر یک پردازنده دارد.

اگر فکر می کنید و به آن نگاه می کنید، می توانید پیدا کنید که پردازنده ها در اکثر لوازم خانگی استفاده می شود. فقط چنین پردازنده هایی در کامپیوتر وجود ندارد، بلکه میکروپروسسورها و حتی میکروکنترلر ها.

بنابراین یک میکروکنترلر چیست و چه چیزی از پردازنده واقعی متفاوت است یا آن ها کاملا اجزای الکترونیکی متفاوت هستند؟

تراشه های بزرگ یا تراشه های یکپارچه با درجه زیادی از ادغام و پردازنده ها. ریزپردازنده ها اساسا پردازنده های مشابه هستند، اما با توجه به پیشوند "میکرو"، ذات خود را تعیین می کنند که آنها مینیاتوری از "بزرگ" بزرگ خود هستند. در زمان تاریخی خود، پردازنده با اندازه آن می تواند یک اتاق را نگیرد، مناسب است که آنها را به عنوان دایناسورهای منقرض شده توسط پردازنده های ماکرو تماس بگیرید، به طوری که آنها به نحوی در یک مفهوم الکترونیک مدرن ساده تر می شوند.

در ابعاد کاهش یافته و پردازنده مرتب فضای کمتری می گیرد و می تواند در یک محصول جمع و جور قرار گیرد، این یک ریزپردازنده است. اما پردازنده خود کمی قادر به انجام آن است، به جز اطلاعات برای ارسال بین ثبت و انجام برخی از اقدامات ریاضی و منطقی بر آنها.

برای اینکه ریزپردازنده برای ارسال اطلاعات به حافظه، این حافظه باید بر روی کریستال خود باشد، که در آن عنصر پردازنده خود قرار دارد یا به RAM خارجی ساخته شده به عنوان یک کریستال یا ماژول جداگانه متصل می شود.

علاوه بر حافظه، پردازنده باید با دستگاه های خارجی ارتباط برقرار کند - حاشیه. در غیر این صورت، از عملیات پردازنده، مخلوط کردن و انتقال داده ها در آنجا و در اینجا انتظار می رود. معنی زمانی رخ می دهد که پردازنده با دستگاه های I / O ارتباط برقرار کند. کامپیوتر دارای یک صفحه کلید، یک دست ساز ماوس و دستگاه های صفحه نمایش به عنوان یک صفحه نمایش، به صورت اختیاری چاپگر و به عنوان مثال، یک اسکنر دوباره برای وارد کردن اطلاعات.

برای کنترل دستگاه های I / O، طرح های بافر مناسب و عناصر قطعا ضروری است. بر اساس آنها رابط کاربری به اصطلاح سخت افزار اجرا شده است. روش های تعامل با عناصر رابط شامل حضور پورت های I / O، رمزگشایی آدرس ها و سازندگان تایر با طرح های بافر، برای افزایش ظرفیت بار ریزپردازنده است.

ادغام پردازنده با تمام عناصر اضافی ضروری به منظور این محصول به برخی از سازنده های تکمیل شده ریخته می شود و منجر به تشکیل یک میکروکنترلر می شود. تراشه microcircuit یا میکروکنترلر، پردازنده و مدارهای رابط را در یک کریستال پیاده سازی می کند.

یک تراشه خودکفا که حاوی تقریبا همه چیز برای ساخت یک محصول کامل است و نمونه ای از یک میکروکنترلر معمولی وجود دارد. به عنوان مثال، ساعت الکترونیکی مچ دست یا ساعت زنگ دار در داخل یک میکروکنترلر قرار دارد که تمام وظایف این دستگاه را اجرا می کند. دستگاه های جانبی جداگانه به طور مستقیم به پاها تراشه میکروکنترلر متصل می شوند، یا عناصر اضافی یا میکروکنارها با یکپارچگی کوچک یا متوسط \u200b\u200bبه اشتراک گذاشته می شوند.

میکروکنترلرها به طور گسترده ای در محصولاتی استفاده می شود که شامل کل سیستم به طور کامل در یک میکروسیرک مینیاتوری، اغلب به نام Microsite نامیده می شود. به عنوان مثال، کارت اعتباری "تراشه" شامل یک میکروکنترلر در داخل پلاستیک است. همچنین درون خود شامل یک میکروکنترلر است. و نمونه هایی از استفاده و استفاده از میکروکنترلرها در دنیای مدرن بسیار گسترده است، که آسان است برای تشخیص حضور یک کنترلر در هر دستگاه کوچک کمتر از اسباب بازی های کودکان آسان است هدست بی سیم تلفن همراه.

همچنین در سایت ما فکر کنید:

همچنین در این موضوع دوره های آموزشی آموزشی Selivanov Makchima را ببینید:

جوجه ها برای کسانی که قبلا با مبانی الکترونیک و برنامه نویسی آشنا هستند، که اجزای اصلی الکترونیکی را جمع می کنند طرح های ساده، من می دانم که چگونه یک آهن لحیم کاری نگه دارم و می خواهد به یک سطح کیفی تبدیل شود، اما به طور مداوم این انتقال را به دلیل مشکلات در توسعه یک ماده جدید به تعویق می اندازد.

این دوره فوق العاده است و کسانی که اخیرا اولین تلاش برای مطالعه برنامه ریزی میکروکنترلرها را انجام داده اند، اما آماده است که همه چیز را از آنچه که کار نمی کند یا کار نمی کند، اما نه به عنوان او نیاز دارد (آشنا؟!).

این دوره مفید خواهد بود و کسانی که قبلا طرح های ساده (و ممکن نیست بسیار ساده) را بر روی میکروکنترلرها جمع آوری می کنند، اما به نحو درک می کنند که چگونه میکروکنترلر کار می کند و چگونه با دستگاه های خارجی ارتباط برقرار می کند.

این دوره به آموزش برای برنامه ریزی میکروکنترلرهای برنامه نویسی در زبان SI اختصاص داده شده است. یکی از ویژگی های متمایز این دوره، مطالعه زبان در سطح بسیار عمیق است. آموزش در مثال از میکروکنترلرهای AVR رخ می دهد. اما در اصل، برای کسانی که از میکروکنترلرهای دیگر استفاده می کنند مناسب خواهد بود.

این دوره برای شنونده آماده شده طراحی شده است. به عبارت دیگر، اصول اولیه علوم کامپیوتر و الکترونیک و میکروکنترلرهای میکروکنترلر در نظر گرفته نشده است. اما لازم است که کارشناسی ارشد این دوره نیاز به حداقل دانش میکروکنترلر AVR را در هر زبان به حداقل برساند. دانش الکترونیک مطلوب است، اما اجباری نیست.

این دوره ایده آل برای کسانی است که فقط شروع به مطالعه می کنند برنامه نویسی AVR میکروکنترلرها در زبان C و می خواهند دانش خود را عمیق تر کنند. به خوبی مناسب کسانی است که می دانند که چگونه میکروکنترلرها را به زبان های دیگر برنامه ریزی کنند. و هنوز هم برای برنامه نویسان عادی مناسب است که می خواهند دانش را در زبان C تقویت کنند.

این دوره برای کسانی که نمی خواهند به نمونه های ساده یا آماده سازی خود محدود شوند. این دوره مناسب برای کسانی است که مهم هستند برای ایجاد دستگاه های جالب با درک کامل از چگونگی کار آنها. این دوره به خوبی برای کسانی که قبلا با برنامه نویسی میکروکنترلرهای در زبان SI آشنا هستند و کسانی که آنها را به مدت طولانی برنامه ریزی کرده اند، مناسب است.

دوره دوره در درجه اول بر روی تمرین استفاده متمرکز است. موضوعات زیر در نظر گرفته شده است: شناسایی فرکانس رادیویی، پخش صدا، تبادل اطلاعات بی سیم، کار با صفحه نمایش TFT رنگ، صفحه لمسی، کار با سیستم فایل کارت SD چربی.

در دهه 70 قرن بیستم، دانشمندان یک ایده انقلابی برای ایجاد یک ریزپردازنده، "درک" تنها حداقل تعداد ممکن از تیم ها را ارائه دادند.

طرح پردازنده RISC (کاهش مجموعه دستورالعمل، کامپیوتر با مجموعه ای از تیم های کاهش یافته) به عنوان یک نتیجه از تحقیقات عملی از فراوانی استفاده از تیم ها توسط برنامه نویسان انجام شده در 70s در ایالات متحده و انگلستان متولد شد. نتیجه مستقیم آنها معروف "قانون 80/20" است: در 80٪ از کد برنامه های معمول، تنها 20٪ از ساده ترین دستورات دستگاه از کل مجموعه موجود استفاده می شود.

اولین پردازنده RISC واقعی با 31 تیم تحت هدایت دیوید پترسون از دانشگاه برکلی ایجاد شد، سپس پردازنده را با مجموعه ای از 39 تیم دنبال کرد. آنها شامل 20 تا 50 هزار ترانزیستور بودند. میوه های پترسون از شرکت Sun Microsystems استفاده می کردند که معماری SPARC را با 75 تیم در اواخر دهه 70 توسعه داد. در سال 1981، پروژه MIPS برای انتشار پردازنده RISC با 39 تیم در دانشگاه استنفورد آغاز شد. در نتیجه، MIPS Computer Corporation در اواسط دهه 1980 تأسیس شد و پردازنده زیر با 74 تیم ساخته شد.

به گفته یک شرکت مستقل IDC، در سال 1992، معماری Sparc 56٪ از بازار را اشغال کرد، سپس MIPS را دنبال کرد - 15٪ و PA-RISC - 12.2٪

در حدود همان زمان، اینتل مجموعه ای از 80386، آخرین پردازنده های "واقعی" CISC را در خانواده IA-32 توسعه داده است. آخرین بار بهبود عملکرد تنها با پیچیدگی معماری پردازنده به دست آمد: از 16 بیتی تبدیل به 32 بیتی، اجزای سخت افزاری اضافی پشتیبانی از حافظه مجازی، و تعدادی از دستورات جدید اضافه شد.

ویژگی های اصلی پردازنده های RISC:

مجموعه ای کوتاه از دستورات (از 80 تا 150 دستورات).

اکثر تیم ها برای 1 تاکتیکی انجام می شود.

تعداد زیادی از ثبت نام عمومی.

حضور نوار نقاله های چند مرحله ای سفت و سخت.

تمام دستورات یک فرمت ساده دارند و از روش های چندگانه استفاده می شود.

حضور یک حافظه پنهان جداگانه.

استفاده از کامپایلرهای بهینه سازی که کد منبع را تجزیه و تحلیل می کنند و به ترتیب سفارشات را تغییر می دهند.

پردازنده های RISC نسل سوم

بزرگترین توسعه دهندگان پردازنده RISC در نظر گرفته شده است Sun Microsystems (معماری SPARC - Ultra SPARC)، IBM (پردازنده های چند شيسی قدرت، PowerPC تک تراشه - PowerPC 620)، تجهیزات دیجیتال (آلفا - آلفا 21164)، فناوری MIPS (RXX00 - R 100،000 خانواده)، و همچنین Hewlett-Packard (PA-RISC - معماری PA-8000).

تمام پردازنده های RISC نسل سوم:

64 بیتی بیت و supercaling (نه کمتر از 4 تیم در هر تاکسی)؛

دارای بلوک های نقاله ساخته شده از محاسبات نقطه شناور؛

حافظه کش چند سطح را داشته باشید. اکثر پردازنده های RISC Cache دستورات پیش از رمزگشایی را ذخیره می کنند؛

آنها در تکنولوژی CMOS با 4 لایه فلزکاری تولید می شوند.

برای پردازش داده ها، الگوریتم برای پیش بینی دینامیکی شاخه ها و روش های مجدد مجدد ثبت شده اعمال می شود که به شما امکان اجرای اجرای فوق العاده دستورات را می دهد.

افزایش عملکرد پردازنده های RISC با افزایش فرکانس ساعت و عوارض طرح کریستال به دست می آید. نمایندگان اولین جهت پردازنده های آلفا شرکت دسامبر، سخت ترین پردازنده های Hewlett-Packard هستند.

کاهش مجموعه ای از دستورات ماشین در معماری RISC باعث شد تا تعداد زیادی از ثبت های عمومی را بر روی کریستال هسته محاسباتی قرار دهید. افزایش تعداد ثبت های عمومی به طور کلی امکان دسترسی به کم کردن RAM را کاهش داده و RAM را فقط برای خواندن داده ها از RAM به منظور خواندن داده ها از RAM به ثبت و ضبط داده ها از ثبت نام به RAM، تمام دستورات دیگر ماشین ها به عنوان Operands General استفاده می شود ثبت نام هدف.

مزایای اصلی معماری RISC خواص زیر است:

تعداد زیادی از ثبت نام عمومی.

فرمت جهانی تمام میکروارسازی ها.

یک زمان برابر برای انجام تمام دستورات ماشین.

تقریبا تمام معاملات انتقال داده ها در مسیر ثبت نام انجام می شود - ثبت نام کنید.

زمان مساوی از اجرای تمام دستورات ماشین به شما اجازه می دهد تا جریان دستورالعمل های فرمان را بر اساس اصل نوار نقاله، I.E. هماهنگ سازی قطعات سخت افزاری انجام می شود، با توجه به انتقال پیوسته کنترل از یک بلوک سخت افزاری به دیگری.

بلوک های سخت افزاری در معماری RISC:

واحد بارگیری دستورالعمل شامل اجزای زیر است: یک واحد نمونه دستورالعمل از حافظه دستورالعمل ها، ثبت دستورالعمل ها، جایی که دستورالعمل پس از نمونه و واحد رمزگشایی دستورالعمل قرار می گیرد. این مرحله مرحله نمونه گیری دستورالعمل نامیده می شود.

دستورالعمل های عمومی در ارتباط با بلوک های کنترل ثبت نام مرحله دوم از نوار نقاله را تشکیل می دهند که مسئول دستورالعمل های خواندن است. Operands را می توان در دستورالعمل خود و یا در یکی از ثبت های عمومی هدف ذخیره کرد. این مرحله مرحله نمونه برداری اپندد نامیده می شود.

دستگاه منطقی محاسباتی و اگر این معماری اجرا شود، باتری، همراه با منطق کنترل، که بر اساس محتویات ثبت دستورالعمل ها، تعیین نوع میکرو عملیاتی را تعیین می کند. منبع داده علاوه بر ثبت دستورالعمل ها ممکن است یک فرماندهی فرماندهی باشد، هنگام انجام یک میکرو عملیاتی مستقل یا بدون قید و شرط. این مرحله مرحله اجرایی نوار نقاله نامیده می شود.

مجموعه ای از ثبت نام عمومی، منطق رکورد و گاهی اوقات از RAM سطح ذخیره سازی داده ها را تشکیل می دهد. در این مرحله، نتایج دستورالعمل ها به طور کلی ثبت نام ها یا در حافظه اصلی ثبت می شود.

با این حال، در زمان توسعه معماری RISC، معماری اینتل X86، که بر اساس اصل معماری CISC ساخته شده، استاندارد صنعتی میکروپروسسورها بود. حضور تعداد زیادی از برنامه های نوشته شده تحت معماری اینتل X86، انتقال کامپیوتر گسترده ای را به معماری RISC تبدیل کرد. به همین دلیل، منطقه اصلی استفاده از معماری RISC، میکروکنترلر بود، به دلیل این واقعیت که آنها به نرم افزار موجود وابسته نیستند. علاوه بر این، برخی از تولید کنندگان EMM به رهبری IBM نیز شروع به تولید رایانه های ساخته شده توسط RISC معماری، با این حال، ناسازگاری نرم افزار بین اینتل X86 و RISC معماری تا حد زیادی گسترش آن را محدود کرد.

با این حال، مزایای معماری RISC بسیار مهم بود که مهندسان راهی برای رفتن به ماشین حساب های ساخته شده توسط RISC معماری پیدا کردند، در حالی که از نرم افزار وجود نداشت. بیشترین ریزپردازنده های مدرن هسته ای که از معماری اینتل X86 حمایت می کنند، معماری RISC با پشتیبانی از پردازش نوار نقاله چند منظوره ساخته شده است. ریزپردازنده یک دستورالعمل را در ورودی اینتل X86 دریافت می کند، جایگزین آن با چند دستورالعمل (تا 4) RISC.

بنابراین، هسته های بیشتر ریزپردازنده های مدرن با شروع از اینتل 486DX، توسط معماری RISC با پشتیبانی از رابط خارجی اینتل X86 ساخته می شوند. علاوه بر این، اکثریت قریب به اتفاق میکروکنترلرها، و همچنین برخی از ریزپردازنده ها توسط معماری RISC تولید می شوند.

در پردازنده RISC مدرن، کمتر از 32 رجیستر استفاده می شود، اغلب

بیش از 100، در حالی که در TSMM کلاسیک معمولا 8-16 رکورد عمومی است

مقصد در نتیجه، پردازنده 20٪ -30٪ کمتر به اغلب اشاره دارد

rAM، که همچنین سرعت پردازش داده را افزایش داد. بعلاوه

رفتن تعداد زیادی ثبت نام ها کار کامپایلر را در توزیع ثبت ثبت شده تحت متغیرها ساده می کند. توپولوژی پردازشگر در قالب یک مدار یکپارچه ساده شد، زمان توسعه آن کاهش یافت، ارزان تر شد.

پس از ظهور پردازنده های RISC، پردازنده های سنتی دریافت کردند

cISC Designation - یعنی، با مجموعه ای کامل از دستورات (کامل دستورالعمل کامپیوتر).

در حال حاضر پردازنده های RISC گسترده شده اند. پردازنده های RISC مدرن مشخص می شوند

بعد:

مجموعه ای ساده از تیم ها؛

دستورات فرمت ثابت و فرمت ثابت استفاده می شود

راه های ساده برای آدرس، که به شما اجازه می دهد تا منطق دستورات رمزگشایی را ساده کنید؛

اکثر دستورات برای یک دوره پردازنده انجام می شود؛

اجرای منطقی دستورات به منظور افزایش بهره وری

متمرکز بر سخت افزار، و نه در اجرای سیستم عامل،

ماکرو ماکرو وجود ندارد، پیچیدگی ساختار پردازنده و

کاهش سرعت عملیات آن؛

rAM محدود به عملیات است

انتقال داده؛

برای پردازش، به عنوان یک قانون، تیم های سه ستاره از آن استفاده می شود

علاوه بر ساده سازی رمزگشایی، امکان حفظ بیشتر را فراهم می کند

تعداد متغیرها در ثبت نام بدون راه اندازی مجدد آنها؛

یک نوار نقاله از دستورات ایجاد کرد، که اجازه می دهد چندین آنها را پردازش کنند

همزمان؛

حضور تعداد زیادی از ثبت نام؛

حافظه با سرعت بالا استفاده می شود.

در پردازنده های RISC، ماشینکاری فرمان دستگاه به آن تقسیم می شود

چندین مرحله، هر مرحله به سخت افزار فردی خدمت می کنند

بودجه و انتقال داده های سازمان یافته از یک مرحله به بعد.

این بهره وری به دلیل این واقعیت افزایش می یابد که در عین حال دستورات چندگانه در مراحل مختلف نوار نقاله انجام می شود.

اعدام یک تیم معمولی را می توان به مراحل زیر تقسیم کرد:

نمونه برداری IF - در آدرس مشخص شده توسط متر فرمان، فرمان از حافظه بازیابی می شود؛

3) اجرای عملیات EX، در صورت لزوم برای اشاره به حافظه - محاسبه آدرس فیزیکی؛

4) تجدید نظر به من حافظه من؛

5) به یاد آوردن نتیجه WB

در پردازنده های معماری RISC، مجموعه ای از دستورات اجرایی به حداقل کاهش می یابد. برای پیاده سازی عملیات پیچیده تر، باید دستورات را ترکیب کنید. در این مورد، تمام دستورات دارای فرمت طول ثابت (به عنوان مثال، 12، 14 یا 16 بیت)، انتخاب فرمان از حافظه و اجرای آن در یک دوره (tact) هماهنگ سازی انجام می شود. سیستم فرماندهی پردازنده RISC شامل امکان استفاده برابر از تمام ثبت های پردازنده است. این انعطاف پذیری بیشتری را در انجام تعدادی از عملیات فراهم می کند. MK با پردازنده RISC شامل AVR AVR AVR، MK Pic16 و Pic17 شرکت های میکروچیپ و دیگران است.

در نگاه اول، MK با پردازنده RISC باید عملکرد بالاتر را نسبت به CISC MK با همان فرکانس ساعت بزرگراه داخلی داشته باشد. با این حال، در عمل، مسئله عملکرد پیچیده تر و مبهم است.

شکل 2

معماری هاروارد تقریبا تا پایان 70 سالگی مورد استفاده قرار نگرفت، در حالی که تولید کنندگان MK نمی دانستند که مزایای خاصی را برای توسعه دهندگان ارائه می دهد سیستم های خودمختار کنترل.

واقعیت این است که با توجه به تجربه استفاده از نمایندگان مجلس برای مدیریت اشیاء مختلف، برای اجرای اکثر الگوریتم های کنترل، چنین مزایای معماری پس زمینه-نیمانوف را به عنوان انعطاف پذیری و قابلیت انعطاف پذیری مهم نیست. تحلیل و بررسی برنامه های واقعی مدیریت نشان داد که مقدار مورد نیاز حافظه داده های MK مورد استفاده برای ذخیره نتایج متوسط \u200b\u200bمعمولا یک مرتبه از مقدار کمتر از حافظه برنامه مورد نیاز است. در این شرایط، استفاده از یک فضای آدرس واحد منجر به افزایش فرمت دستورات با افزایش تعداد تخلیه ها برای پاسخگویی به اپراهن ها شد. استفاده از داده های کوچک جداگانه بر روی حجم داده ها موجب کاهش طول فرمان و سرعت بخشیدن به جستجوی اطلاعات در حافظه داده ها شده است.

علاوه بر این، معماری هاروارد به طور بالقوه بیشتر را فراهم می کند سرعت بالا پیاده سازی برنامه در مقایسه با پس زمینه Neumanovskaya به دلیل امکان اجرای عملیات موازی. انتخاب فرمان بعدی می تواند به طور همزمان با قبلی رخ دهد، و نیازی به توقف پردازنده در زمان نمونه گیری فرمان وجود ندارد. این روش اجرای عملیات اجازه می دهد تا اطمینان از اجرای دستورات مختلف برای همان تعداد ساعت ها، که باعث می شود به راحتی زمان اجرای چرخه ها و بخش های بحرانی برنامه را تعیین کنید.

اکثر تولید کنندگان مدرن 8 بیتی MK از معماری هاروارد استفاده می کنند. با این حال، معماری هاروارد به اندازه کافی انعطاف پذیر نیست تا برخی از روش های برنامه را اجرا کند. بنابراین، مقایسه MK، ساخته شده با توجه به معماری های مختلف، باید در رابطه با یک برنامه خاص انجام شود.

روز خوبی برای آماتور رادیو عزیز!
سلام به شما در سایت ""

میکروکنترلرها

میکروکنترلر (واحد کنترل کننده میکرو، MCU) - microcircuit طراحی شده برای کنترل دستگاه های الکترونیکی (نگاه کنید به شکل 1a). میکروکنترلر معمولی توابع پردازنده و دستگاه های محیطی را شامل می شود اوز (دستگاه ذخیره سازی عملیاتی) یا رم (دستگاه ذخیره سازی ثابت). در اصل، این یک کامپیوتر کوچک است که قادر به انجام وظایف خاص است.

استفاده از یک دستگاه محاسباتی "قدرتمند" در یک میکروکنترلر مدرن، به جای یک مجموعه کامل روی یک تراشه ساخته شده است، به طور قابل توجهی کاهش اندازه، مصرف برق و هزینه های دستگاه های ایجاد شده در پایه آن را به طور قابل توجهی کاهش می دهد. میکروکنترلرها را می توان در تقریبا هر دستگاه الکترونیکی مدرن یافت: تلفن های همراه، عکس ها و دوربین های ویدئویی، ماشین حساب ها، ساعت ها، تلویزیون ها، پخش کننده های رسانه ای، کامپیوترها، صنعتی، خودرو، تجهیزات نظامی و حتی الکتریکی الکتریکی.

تا به امروز تعداد زیادی از میکروکنترلرها وجود دارد انواع متفاوت. توسعه دهندگان محبوبیت دارند میکروکنترلر Rs تکنولوژی Microchip، و همچنین AVR و ARM شرکت Atmel برای اعمال میکروکنترلر برای انجام وظایف، باید با استفاده از یک برنامه خاص برنامه ریزی شود. معمولا به آن متصل است مفهوم و شامل یک فایل با فرمت است. هگزا اغلب این برنامه "نرم افزار" (سیستم عامل) نامیده می شود. میکروکنترلرهای مختلفی از سیستم عامل های مختلف نوشته شده است. هر سیستم عامل شامل کدهای ماشین است که میکروکنترلر را درک می کنند. اما یک فرد دشوار است که انطباق مدیران و کد های ماشین را به یاد داشته باشد. بنابراین، این برنامه برای اولین بار با برخی از زبان نوشته شده استبرنامه ریزی (Assembler، C)، و سپس به کد های کنترلر ماشین با استفاده از یک برنامه مترجم منتقل شد.

همچنین یک نرم افزار ویژه برای نوشتن برنامه ها وجود دارد. به عنوان مثال، WinAVR برای توسعه سیستم عامل AVR استفاده می شود که دارای تمام ابزارهای لازم است: کامپایلر (برای زبان های C و C ++)، برنامه نویس، اشکال زدایی، ویرایشگر و غیره استفاده می شود. WinAVR به طور گسترده ای در سراسر جهان، دوستداران و متخصصان استفاده می شود. برای ایجاد یک Pic Pic MicroController، شما می توانید CCS PCWHD (PIC با کامپایلر) استفاده کنید - C کامپایلر S. همانند نرم افزار قبلی شامل همه چیزهایی است که شما نیاز به برنامه ریزی میکروکنترلرها دارید.
به منظور "فلش" یک میکروکنترلر، یک برنامه نویس مورد نیاز است (نگاه کنید به شکل 16). این یک مجتمع نرم افزاری و سخت افزاری است که به طور مستقیم از دستگاهی که یک میکروکنترلر را با یک کامپیوتر متصل می کند و یک برنامه ای است که این دستگاه را کنترل می کند. برنامه نویس وارد برنامه آماده شده برای یک میکروکنترلر در حافظه خود می شود. برنامه نویس را می توان خرید یا خود را جمع آوری کرد.

برنامه نویسان جداگانه برای انواع مختلفی از میکروکنترلرها و همچنین جهانی وجود دارد که قادر به چشمک زدن بسیاری از این تراشه ها هستند. یکی از معایب آخرین برنامه نویسان قیمت بالا است.

طبقه بندی و ساختار میکروکنترلرها. ساختار هسته پردازنده میکروکنترلر، ویژگی های اصلی عملکرد آن. معماری ماژول پردازنده، اندازه و نوع حافظه یکپارچه، مجموعه ای از دستگاه های محیطی، نوع مسکن.

کار خوب خود را در پایگاه دانش ساده کنید. از فرم زیر استفاده کنید

دانش آموزان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوان که از پایگاه دانش خود در مطالعات خود استفاده می کنند، از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

• معرفی
• 2. بخش ویژه
• 2.2 معماری RISC.
• 2.3 میکروکنترلر S.راس معماری
• نتیجه

معرفی

Microcontroller (MCU) یک microcircuit طراحی شده برای کنترل دستگاه های الکترونیکی است. میکروکنترلر معمولی توابع پردازنده و دستگاه های محیطی را ترکیبی می کند، ممکن است حاوی RAM و ROM باشد. در اصل، این یک کامپیوتر تک تراشه قادر به انجام وظایف ساده است. استفاده از یک تراشه تک به جای یک مجموعه کامل، همانطور که در مورد پردازنده های معمولی مورد استفاده در رایانه های شخصی، به طور قابل توجهی کاهش اندازه، مصرف برق و هزینه دستگاه های ساخته شده بر اساس میکروکنترلرها را به طور قابل توجهی کاهش می دهد. میکروکنترلرها پایه ای برای ساخت سیستم های جاسازی شده هستند، آنها را می توان در بسیاری از دستگاه های مدرن مانند تلفن ها یافت، ماشین لباسشویی و غیره. اصطلاح "Microcontroller" (MK) واجد شرایط "Micro-computer تک دم" را از مصرف خارج کرد. اولین ثبت اختراع برای یک میکرو کامپیوتر یک تراشه در سال 1971 توسط مهندسین M. Kochen و G. Bun، کارمندان تگزاس صادر شد. این آنها بودند که در یک کریستال نه تنها ریزپردازنده، بلکه حافظه، دستگاه های I / O نیز ارائه دادند. با ظهور میکرو کامپیوتر تک تراشه، دوره اتوماسیون کامپیوتر در زمینه مدیریت، اتصال است. ظاهرا، این شرایط و اصطلاح "میکروکنترلر" (کنترل کنترل) را تعیین می کند. در سال 1979، NII TT یک کامپیوتر 16 بیتی 16 بیتی را توسعه داد، معماری آن "NC Electronics" نامیده شد. اینتل در سال 1980 تولید میکروکنترلر I8048 را تولید می کند. کمی بعد، در همان سال، اینتل میکروکنترلر زیر را تولید می کند: I8051. مجموعه ای موفق از دستگاه های محیطی، امکان انتخاب انعطاف پذیر از حافظه نرم افزاری خارجی یا داخلی و قیمت قابل قبول این موفقیت میکروکنترلر را در بازار فراهم کرد. از نقطه نظر تکنولوژی، Microcontroller I8051 یک محصول بسیار پیچیده برای زمان خود بود - 128 هزار ترانزیستور در کریستال استفاده شد، که 4 بار بیش از تعداد ترانزیستورها در میکروپروسسور 16 بیتی I8086 بود.

1. بخش عمومی

1.1 طبقه بندی و ساختار میکروکنترلر

در حال حاضر، تعدادی از انواع MK تولید می شود. تمام این دستگاه ها را می توان به سه کلاس اصلی تقسیم کرد:

8 بیتی MK برای برنامه های جاسازی شده؛

16 - و 32 بیتی MK؛

پردازنده های سیگنال دیجیتال (DSP).

شایع ترین نماینده خانواده MK دستگاه های 8 بیتی به طور گسترده ای در صنعت، خانواده و خانواده استفاده می شود تکنسین کامپیوتر. آنها در حال توسعه خود را از مسیر ساده ترین دستگاه ها با یک حاشیه نسبتا توسعه یافته به کنترل کننده های چند منظوره مدرن که از اجرای الگوریتم های کنترل پیچیده در زمان واقعی استفاده می کنند، گذشت. علت پایداری MK 8 بیتی این است که از آنها برای مدیریت اشیاء واقعی استفاده شود که به طور عمده استفاده می شود، الگوریتم ها با غلبه بر آن عملیات منطقی، میزان پردازش آن عملا مستقل از تخلیه پردازنده است.

افزایش محبوبیت MK 8 بیتی به گسترش مداوم محدوده محصول تولید شده توسط چنین شرکت های شناخته شده به عنوان موتورولا، میکروچیپ، اینتل، Zilog، Atmel و بسیاری دیگر کمک می کند. مدرن 8 بیتی MK دارای یک قاعده، تعدادی از ویژگی های متمایز است. ما لیست اصلی را لیست می کنیم:

یک سازمان مدولار که در آن یک عدد (خط) MK بر اساس یک هسته پردازنده (پردازنده مرکزی) متفاوت است، در مقدار حافظه داده ها، مجموعه ای از ماژول های محیطی، فرکانس هماهنگ سازی متفاوت است؛

استفاده از معماری بسته MK، که با کمبود خطوط آدرس ها و داده ها در مورد خروجی های مسکن MK مشخص می شود. بنابراین، MK یک سیستم پردازش داده کامل است که قابلیت های آن را افزایش می دهد که از بزرگراه های موازی آدرس و داده ها انتظار نمی رود؛

با استفاده از ماژول های محیطی معمولی (تایمر، پردازنده های رویداد، کنترل کننده های رابط های سریال، مبدل های آنالوگ به دیجیتال، و غیره)، داشتن تفاوت های جزئی در الگوریتم های کاری در MK از تولید کنندگان مختلف؛

گسترش تعداد حالت های عملیاتی ماژول های محیطی، که در فرآیند مقداردهی اولیه اصلاحات توابع ویژه MK مشخص شده است.

با یک اصل مدولار ساخت، تمام MK از یک خانواده شامل یک هسته پردازنده، همان برای همه MK از این خانواده، و یک بلوک تابع متغیر است که MK از مدل های مختلف را تشخیص می دهد. هسته پردازنده شامل موارد زیر است: پرداز؛ کنترل کننده داخلی (VKM) به عنوان بخشی از تایر آدرس، داده ها و کنترل؛ طرح همگام سازی MK؛ MK عملیات مدیریت حالت مدیریت، از جمله پشتیبانی از حالت های کم قدرت، راه اندازی اولیه (تنظیم مجدد)، و غیره

بلوک عملکردی در حال تغییر شامل ماژول های حافظه است از انواع مختلف و حجم، پورت های I / O، ماژول های ژنراتور ساعت (G)، تایمر. در MK نسبتا ساده، ماژول دستکاری وقفه بخشی از هسته پردازنده است. در MK پیچیده تر، این یک ماژول جداگانه با ویژگی های پیشرفته است. بلوک تابع متغیر ممکن است شامل چنین ماژول های اضافی به عنوان مقادیر ولتاژ، مبدل های آنالوگ دیجیتال (ADCs) و دیگران باشد. هر ماژول طراحی شده است تا به عنوان بخشی از MC کار کند، با توجه به پروتکل VKM. این رویکرد به شما اجازه می دهد تا انواع ساختارهای MC را در یک خانواده واحد ایجاد کنید.

1.2 ساختار هسته پردازنده میکروکنترلر

ویژگی های اصلی که تعیین عملکرد هسته پردازنده MK عبارتند از:

مجموعه ای از ثبت نام برای ذخیره داده های متوسط؛

سیستم فرماندهی پردازنده؛

روش ها برای رسیدگی به اپندارها در فضای حافظه؛

سازماندهی نمونه برداری و اجرای تیم.

از نقطه نظر سیستم دستورات و روش های مربوط به اپراتور، هسته پردازنده مدرن 8 بیتی MK یکی از دو اصل از پردازنده های ساختمانی را اجرا می کند:

پردازنده های معماری CISC-Architecture که به اصطلاح سیستم فرماندهی کامل (کامپیوتر پیچیده کامپیوتر) را اجرا می کنند؛

پردازنده های RISC-ARCHRENCURE که سیستم فرماندهی کاهش یافته را اجرا می کنند (دستورالعمل های تنظیم شده را تنظیم می کنند).

پردازنده های CISC مجموعه های زیادی از تیم ها را با قابلیت های پیشرفته آدرس های پیشرفته انجام می دهند، به توسعه دهندگان توانایی انتخاب مناسب ترین دستور را برای انجام عملیات لازم را ارائه می دهند. در اعمال شده به MC 8 بیتی، یک پردازنده با معماری CISC ممکن است یک فرمت فرمان تک بایت، دو بایت و سه دوچرخه (نادر چهارگانه) داشته باشد. زمان اجرای دستور می تواند از 1 تا 12 سیکل باشد. MK با معماری CISC شامل MK شرکت اینتل با هسته MCS-51 است که در حال حاضر توسط تعدادی از تولید کنندگان، MK خانواده های NS05، NS08 و NS11 پشتیبانی می شود موتورولا و تعدادی از دیگران.

از نظر سازماندهی فرآیندهای نمونه برداری و اجرای یک تیم در مدرن 8 بیتی MK، یکی از دو معماری نماینده مجلس در حال حاضر ذکر شده است: Nimananovskaya (پرینستونی) یا منطقه هاروارد اعمال می شود.

مزیت اصلی معماری Background-Neiman ساده سازی دستگاه MPS است، زیرا تنها به یک حافظه مشترک اجرا می شود. علاوه بر این، استفاده از یک منطقه حافظه یکپارچه باعث شد تا به سرعت توزیع منابع بین حوزه های برنامه ها و داده ها، که به طور قابل توجهی انعطاف پذیری IPU را از لحاظ توسعه دهنده نرم افزار افزایش داد. قرار دادن پشته در حافظه کلی دسترسی به محتویات آن را تسهیل می کند. این تصادفی نیست که معماری پسزمینه-نومانوفسک معماری اصلی تبدیل شده است کامپیوترهای جهانی، از جمله رایانه های شخصی.

واقعیت این است که با توجه به تجربه استفاده از نمایندگان مجلس برای مدیریت اشیاء مختلف، برای اجرای اکثر الگوریتم های کنترل، چنین مزایای معماری پس زمینه-نیمانوف را به عنوان انعطاف پذیری و قابلیت انعطاف پذیری مهم نیست. تجزیه و تحلیل برنامه های مدیریت واقعی نشان داد که مقدار مورد نیاز حافظه داده MK مورد استفاده برای ذخیره نتایج متوسط \u200b\u200bمعمولا یک مرتبه از مقدار کمتر از حافظه نرم افزار مورد نیاز است. در این شرایط، استفاده از یک فضای آدرس واحد منجر به افزایش فرمت دستورات با افزایش تعداد تخلیه ها برای آدرس اپراتورها شد. استفاده از داده های کوچک جداگانه بر روی حجم داده ها موجب کاهش طول فرمان و سرعت بخشیدن به جستجوی اطلاعات در حافظه داده ها شده است.

در حال حاضر، نمایندگان قابل توجه ترین میکروکنترلرهای SISC و RISC به ترتیب، معماری Nimanovskaya و هاروارد، میکروکنترلرهای I8051 و Avr - ATPEL میکروکنترلر هستند که برای تعدادی از ویژگی های بیش از عکس های بسیار شناخته شده - میکروکنترلرها. بنابراین، ما سازمان و دستگاه نمایندگان بالا را در نظر می گیریم.

2. بخش ویژه

معماری پردازنده 2.1 CISC و RISC

دو معماری اصلی مجموعه ای از دستورات استفاده شده توسط صنعت کامپیوتر در مرحله مدرن توسعه تجهیزات محاسباتی، معماری CISC و RISC هستند. بنیانگذار معماری CISC - معماری با مجموعه ای کامل از دستورات (CISC - Computer Computer Computer) می تواند IBM با معماری اولیه IBM / 360 خود را در نظر گرفته شود، هسته ای که از سال 1964 استفاده می شود و به عنوان مثال به روز رسید ، در چنین رایحه های مدرن، به عنوان IBM ES / 9000.

رهبر در توسعه ریزپردازنده ها با مجموعه ای کامل از دستورات در نظر گرفته شده است اینتل با ریزپردازنده X86 و پنتیوم. این عملا استاندارد برای بازار ریزپردازنده است. سادگی معماری پردازنده RISC، فشرده سازی خود را کاهش می دهد، عدم وجود مشکالت با خنک کننده کریستال، که در پردازنده پردازنده های اینتل نیست، به طور مداوم به توسعه معماری CISC ادامه می دهد. شکل گیری یک استراتژی معماری CISC به علت امکان انتقال پردازش داده های "مرکز گرانش" از سطح نرم افزاری به سیستم به سخت افزار رخ داده است، زیرا مسیر اصلی بهره وری برای کامپیوتر CISC در درجه اول در ساده سازی کامپایلرها دیده می شود و به حداقل رساندن ماژول اجرایی. تا به امروز، پردازنده های CISC تقریبا انحصار در بخش بازار کامپیوتر هستند کامپیوترهای شخصیبا این حال، پردازنده های RISC در بخش سرورهای با کارایی بالا و ایستگاه های کاری برابر نیستند. ویژگی های اصلی RISC معماری با شخصیت مشابه، ویژگی های معماری CISC به صورت زیر نمایش داده می شود (جدول 1):

جدول 1. ویژگی های اساسی معماری

یکی از مزایای مهم معماری RISC، سرعت بالا محاسبات ریاضی است. پردازنده های RISC اولین بار به نوار از رایج ترین استاندارد IEEE 754 استاندارد 32 بیتی رسیده اند تا عدد را با یک نقطه ثابت و فرمت کامل 64 بیتی برای شماره های نقطه شناور نشان دهند. عملکرد با سرعت بالا عملیات ریاضی همراه با دقت بالا محاسبات، پردازنده های RISC از رهبری بدون قید و شرط را به سرعت در مقایسه با پردازنده های CISC فراهم می کند.

یکی دیگر از ویژگی های پردازنده های RISC پیچیده ای از ابزار است که اطمینان از عملیات بدون توقف از دستگاه های حسابداری: مکانیسم پیش بینی دینامیک شاخه ها، تعداد زیادی از ثبت های عملیاتی، حافظه پنهان چند سطحی.

سازمان ساختار ثبت نام مزیت اصلی و مشکل اصلی RISC است. تقریبا هر پیاده سازی معماری RISC از عملیات پردازش سه نفره استفاده می کند، که در آن نتیجه و دو operands یک آدرس مستقل دارند - R1: \u003d R2، R3. این به شما اجازه می دهد تا Operands را از ثبت های عملیاتی قابل توجهی بدون هزینه های قابل توجهی انتخاب کنید و نتیجه عملیات را به ثبت نام بنویسید. علاوه بر این، عملیات سه گانه یک کامپایلر برای انعطاف پذیری بیشتری نسبت به نوع "ثبت نام حافظه" CISC ارائه می دهد. در ترکیب با سرعت بالا حساب RISC نوع عملیات RISC "ثبت نام - ثبت نام" تبدیل به یک ابزار بسیار قدرتمند برای بهبود عملکرد پردازنده.

در عین حال، حمایت از ثبت نام معماری RISC پنجم آشیل است. مشکل این است که در روند اجرای این کار، سیستم RISC بارها و بارها مجبور به به روز رسانی محتویات ثبت کننده پردازنده، و در حداقل زمان به طوری که باعث خرابی طولانی دستگاه محاسباتی نیست. برای سیستم های CISC چنین مشکلی وجود ندارد، از آنجا که اصلاح ثبت شده ها می تواند در برابر پس زمینه پردازش فرمت فرمت "حافظه حافظه" رخ دهد.

دو رویکرد برای حل مشکل اصلاح ثبت مقررات در معماری RISC وجود دارد: سخت افزار پیشنهاد شده در پروژه های RISC-1 و RISC-2 و برنامه توسعه یافته توسط متخصصان دانشگاه IVM و Standford. تفاوت اصلی بین آنها این است که راه حل سخت افزاری مبتنی بر تمایل به کاهش زمان برای تماس با روش ها با نصب تجهیزات پردازنده اضافی است، در حالی که راه حل نرم افزاری این بر اساس امکانات کامپایلر است و از نظر تجهیزات پردازنده ارزان تر است.

2.2 معماری RISC.

در دهه 70 قرن بیستم، دانشمندان یک ایده انقلابی برای ایجاد یک ریزپردازنده، "درک" تنها حداقل تعداد ممکن از تیم ها را ارائه دادند.

طرح پردازنده RISC (کاهش مجموعه دستورالعمل، کامپیوتر با مجموعه ای از تیم های کاهش یافته) به عنوان یک نتیجه از تحقیقات عملی از فراوانی استفاده از تیم ها توسط برنامه نویسان انجام شده در 70s در ایالات متحده و انگلستان متولد شد. نتیجه مستقیم آنها معروف "قانون 80/20" است: در 80٪ از کد برنامه های معمول، تنها 20٪ از ساده ترین دستورات دستگاه از کل مجموعه موجود استفاده می شود.

اولین پردازنده RISC واقعی با 31 تیم تحت هدایت دیوید پترسون از دانشگاه برکلی ایجاد شد، سپس پردازنده را با مجموعه ای از 39 تیم دنبال کرد. آنها شامل 20 تا 50 هزار ترانزیستور بودند. میوه های پترسون از شرکت Sun Microsystems استفاده می کردند که معماری SPARC را با 75 تیم در اواخر دهه 70 توسعه داد. در سال 1981، پروژه MIPS برای انتشار پردازنده RISC با 39 تیم در دانشگاه استنفورد آغاز شد. در نتیجه، MIPS Computer Corporation در اواسط دهه 1980 تأسیس شد و پردازنده زیر با 74 تیم ساخته شد.

به گفته یک شرکت مستقل IDC، در سال 1992، معماری Sparc 56٪ از بازار را اشغال کرد، سپس MIPS را دنبال کرد - 15٪ و PA-RISC - 12.2٪

در حدود همان زمان، اینتل مجموعه ای از 80386، آخرین پردازنده های "واقعی" CISC را در خانواده IA-32 توسعه داده است. آخرین بار بهبود عملکرد تنها با پیچیدگی معماری پردازنده به دست آمد: از 16 بیتی تبدیل به 32 بیتی، اجزای سخت افزاری اضافی پشتیبانی از حافظه مجازی، و تعدادی از دستورات جدید اضافه شد.

ویژگی های اصلی پردازنده های RISC:

مجموعه ای کوتاه از دستورات (از 80 تا 150 دستورات).

اکثر تیم ها برای 1 تاکتیکی انجام می شود.

تعداد زیادی از ثبت نام عمومی.

حضور نوار نقاله های چند مرحله ای سفت و سخت.

تمام دستورات یک فرمت ساده دارند و از روش های چندگانه استفاده می شود.

حضور یک حافظه پنهان جداگانه.

استفاده از کامپایلرهای بهینه سازی که کد منبع را تجزیه و تحلیل می کنند و به ترتیب سفارشات را تغییر می دهند.

پردازنده های RISC نسل سوم

بزرگترین توسعه دهندگان پردازنده RISC در نظر گرفته شده است Sun Microsystems (معماری SPARC - Ultra SPARC)، IBM (پردازنده های چند شيسی قدرت، PowerPC تک تراشه - PowerPC 620)، تجهیزات دیجیتال (آلفا - آلفا 21164)، فناوری MIPS (RXX00 - R 100،000 خانواده)، و همچنین Hewlett-Packard (PA-RISC - معماری PA-8000).

تمام پردازنده های RISC نسل سوم:

64 بیتی بیت و supercaling (نه کمتر از 4 تیم در هر تاکسی)؛

دارای بلوک های نقاله ساخته شده از محاسبات نقطه شناور؛

حافظه کش چند سطح را داشته باشید. اکثر پردازنده های RISC Cache دستورات پیش از رمزگشایی را ذخیره می کنند؛

آنها در تکنولوژی CMOS با 4 لایه فلزکاری تولید می شوند.

برای پردازش داده ها، الگوریتم برای پیش بینی دینامیکی شاخه ها و روش های مجدد مجدد ثبت شده اعمال می شود که به شما امکان اجرای اجرای فوق العاده دستورات را می دهد.

افزایش عملکرد پردازنده های RISC با افزایش فرکانس ساعت و عوارض طرح کریستال به دست می آید. نمایندگان اولین جهت پردازنده های آلفا شرکت دسامبر، سخت ترین پردازنده های Hewlett-Packard هستند.

کاهش مجموعه ای از دستورات ماشین در معماری RISC باعث شد تا تعداد زیادی از ثبت های عمومی را بر روی کریستال هسته محاسباتی قرار دهید. افزایش تعداد ثبت های عمومی به طور کلی امکان دسترسی به کم کردن RAM را کاهش داده و RAM را فقط برای خواندن داده ها از RAM به منظور خواندن داده ها از RAM به ثبت و ضبط داده ها از ثبت نام به RAM، تمام دستورات دیگر ماشین ها به عنوان Operands General استفاده می شود ثبت نام هدف.

مزایای اصلی معماری RISC خواص زیر است:

تعداد زیادی از ثبت نام عمومی.

فرمت جهانی تمام میکروارسازی ها.

یک زمان برابر برای انجام تمام دستورات ماشین.

تقریبا تمام معاملات انتقال داده ها در مسیر ثبت نام انجام می شود - ثبت نام کنید.

زمان مساوی از اجرای تمام دستورات ماشین به شما اجازه می دهد تا جریان دستورالعمل های فرمان را بر اساس اصل نوار نقاله، I.E. هماهنگ سازی قطعات سخت افزاری انجام می شود، با توجه به انتقال پیوسته کنترل از یک بلوک سخت افزاری به دیگری.

بلوک های سخت افزاری در معماری RISC:

واحد بارگیری دستورالعمل شامل اجزای زیر است: یک واحد نمونه دستورالعمل از حافظه دستورالعمل ها، ثبت دستورالعمل ها، جایی که دستورالعمل پس از نمونه و واحد رمزگشایی دستورالعمل قرار می گیرد. این مرحله مرحله نمونه گیری دستورالعمل نامیده می شود.

دستورالعمل های عمومی در ارتباط با بلوک های کنترل ثبت نام مرحله دوم از نوار نقاله را تشکیل می دهند که مسئول دستورالعمل های خواندن است. Operands را می توان در دستورالعمل خود و یا در یکی از ثبت های عمومی هدف ذخیره کرد. این مرحله مرحله نمونه برداری اپندد نامیده می شود.

دستگاه منطقی محاسباتی و اگر این معماری اجرا شود، باتری، همراه با منطق کنترل، که بر اساس محتویات ثبت دستورالعمل ها، تعیین نوع میکرو عملیاتی را تعیین می کند. منبع داده علاوه بر ثبت دستورالعمل ها ممکن است یک فرماندهی فرماندهی باشد، هنگام انجام یک میکرو عملیاتی مستقل یا بدون قید و شرط. این مرحله مرحله اجرایی نوار نقاله نامیده می شود.

مجموعه ای از ثبت نام عمومی، منطق رکورد و گاهی اوقات از RAM سطح ذخیره سازی داده ها را تشکیل می دهد. در این مرحله، نتایج دستورالعمل ها به طور کلی ثبت نام ها یا در حافظه اصلی ثبت می شود.

با این حال، در زمان توسعه معماری RISC، معماری اینتل X86، که بر اساس اصل معماری CISC ساخته شده، استاندارد صنعتی میکروپروسسورها بود. حضور تعداد زیادی از برنامه های نوشته شده تحت معماری اینتل X86، انتقال کامپیوتر گسترده ای را به معماری RISC تبدیل کرد. به همین دلیل، منطقه اصلی استفاده از معماری RISC، میکروکنترلر بود، به دلیل این واقعیت که آنها به نرم افزار موجود وابسته نیستند. علاوه بر این، برخی از تولید کنندگان EMM به رهبری IBM نیز شروع به تولید رایانه های ساخته شده توسط RISC معماری، با این حال، ناسازگاری نرم افزار بین اینتل X86 و RISC معماری تا حد زیادی گسترش آن را محدود کرد.

با این حال، مزایای معماری RISC بسیار مهم بود که مهندسان راهی برای رفتن به ماشین حساب های ساخته شده توسط RISC معماری پیدا کردند، در حالی که از نرم افزار وجود نداشت. بیشترین ریزپردازنده های مدرن هسته ای که از معماری اینتل X86 حمایت می کنند، معماری RISC با پشتیبانی از پردازش نوار نقاله چند منظوره ساخته شده است. ریزپردازنده یک دستورالعمل را در ورودی اینتل X86 دریافت می کند، جایگزین آن با چند دستورالعمل (تا 4) RISC.

بنابراین، هسته های بیشتر ریزپردازنده های مدرن با شروع از اینتل 486DX، توسط معماری RISC با پشتیبانی از رابط خارجی اینتل X86 ساخته می شوند. علاوه بر این، اکثریت قریب به اتفاق میکروکنترلرها، و همچنین برخی از ریزپردازنده ها توسط معماری RISC تولید می شوند.

در پردازنده RISC مدرن، کمتر از 32 رجیستر استفاده می شود، اغلب

بیش از 100، در حالی که در TSMM کلاسیک معمولا 8-16 رکورد عمومی است

مقصد در نتیجه، پردازنده 20٪ -30٪ کمتر به اغلب اشاره دارد

rAM، که همچنین سرعت پردازش داده را افزایش داد. بعلاوه

علاوه بر این، حضور تعداد زیادی از ثبت ها، عملیات کامپایلر را در توزیع ثبت ثبت شده تحت متغیرها ساده می کند. توپولوژی پردازشگر در قالب یک مدار یکپارچه ساده شد، زمان توسعه آن کاهش یافت، ارزان تر شد.

پس از ظهور پردازنده های RISC، پردازنده های سنتی دریافت کردند

cISC Designation - یعنی، با مجموعه ای کامل از دستورات (کامل دستورالعمل کامپیوتر).

در حال حاضر پردازنده های RISC گسترده شده اند. پردازنده های RISC مدرن مشخص می شوند

بعد:

مجموعه ای ساده از تیم ها؛

دستورات فرمت ثابت و فرمت ثابت استفاده می شود

راه های ساده برای آدرس، که به شما اجازه می دهد تا منطق دستورات رمزگشایی را ساده کنید؛

اکثر دستورات برای یک دوره پردازنده انجام می شود؛

اجرای منطقی دستورات به منظور افزایش بهره وری

متمرکز بر سخت افزار، و نه در اجرای سیستم عامل،

ماکرو ماکرو وجود ندارد، پیچیدگی ساختار پردازنده و

کاهش سرعت عملیات آن؛

rAM محدود به عملیات است

انتقال داده؛

برای پردازش، به عنوان یک قانون، تیم های سه ستاره از آن استفاده می شود

علاوه بر ساده سازی رمزگشایی، امکان حفظ بیشتر را فراهم می کند

تعداد متغیرها در ثبت نام بدون راه اندازی مجدد آنها؛

یک نوار نقاله از دستورات ایجاد کرد، که اجازه می دهد چندین آنها را پردازش کنند

همزمان؛

حضور تعداد زیادی از ثبت نام؛

حافظه با سرعت بالا استفاده می شود.

در پردازنده های RISC، ماشینکاری فرمان دستگاه به آن تقسیم می شود

چندین مرحله، هر مرحله به سخت افزار فردی خدمت می کنند

بودجه و انتقال داده های سازمان یافته از یک مرحله به بعد.

این بهره وری به دلیل این واقعیت افزایش می یابد که در عین حال دستورات چندگانه در مراحل مختلف نوار نقاله انجام می شود.

اعدام یک تیم معمولی را می توان به مراحل زیر تقسیم کرد:

نمونه برداری IF - در آدرس مشخص شده توسط متر فرمان، فرمان از حافظه بازیابی می شود؛

2) رمزگشایی فرماندهی ID - تعریف معنی آن، نمونه ای از اپندوها از ثبت نام؛

3) اجرای عملیات EX، در صورت لزوم برای اشاره به حافظه - محاسبه آدرس فیزیکی؛

4) تجدید نظر به من حافظه من؛

5) به یاد آوردن نتیجه WB

در پردازنده های معماری RISC، مجموعه ای از دستورات اجرایی به حداقل کاهش می یابد. برای پیاده سازی عملیات پیچیده تر، باید دستورات را ترکیب کنید. در این مورد، تمام دستورات دارای فرمت طول ثابت (به عنوان مثال، 12، 14 یا 16 بیت)، انتخاب فرمان از حافظه و اجرای آن در یک دوره (tact) هماهنگ سازی انجام می شود. سیستم فرماندهی پردازنده RISC شامل امکان استفاده برابر از تمام ثبت های پردازنده است. این انعطاف پذیری بیشتری را در انجام تعدادی از عملیات فراهم می کند. MK با پردازنده RISC شامل AVR AVR AVR، MK Pic16 و Pic17 شرکت های میکروچیپ و دیگران است.

در نگاه اول، MK با پردازنده RISC باید عملکرد بالاتر را نسبت به CISC MK با همان فرکانس ساعت بزرگراه داخلی داشته باشد. با این حال، در عمل، مسئله عملکرد پیچیده تر و مبهم است.

شکل 2 ساختار MK با معماری RISC

معماری هاروارد تقریبا تا پایان 70 سالگی مورد استفاده قرار نگرفت، در حالی که تولید کنندگان MK نمی دانستند که مزایای خاصی را نسبت به توسعه دهندگان سیستم های کنترل مستقل ارائه می دهد.

واقعیت این است که با توجه به تجربه استفاده از نمایندگان مجلس برای مدیریت اشیاء مختلف، برای اجرای اکثر الگوریتم های کنترل، چنین مزایای معماری پس زمینه-نیمانوف را به عنوان انعطاف پذیری و قابلیت انعطاف پذیری مهم نیست. تجزیه و تحلیل برنامه های مدیریت واقعی نشان داد که مقدار مورد نیاز حافظه داده MK مورد استفاده برای ذخیره نتایج متوسط \u200b\u200bمعمولا یک مرتبه از مقدار کمتر از حافظه نرم افزار مورد نیاز است. در این شرایط، استفاده از یک فضای آدرس واحد منجر به افزایش فرمت دستورات با افزایش تعداد تخلیه ها برای پاسخگویی به اپراهن ها شد. استفاده از داده های کوچک جداگانه بر روی حجم داده ها موجب کاهش طول فرمان و سرعت بخشیدن به جستجوی اطلاعات در حافظه داده ها شده است.

علاوه بر این، معماری هاروارد سرعت بالقوه بیشتری از برنامه را در مقایسه با پس زمینه Neumanovskaya به دلیل امکان اجرای عملیات موازی فراهم می کند. انتخاب فرمان بعدی می تواند به طور همزمان با قبلی رخ دهد، و نیازی به توقف پردازنده در زمان نمونه گیری فرمان وجود ندارد. این روش اجرای عملیات اجازه می دهد تا اطمینان از اجرای دستورات مختلف برای همان تعداد ساعت ها، که باعث می شود به راحتی زمان اجرای چرخه ها و بخش های بحرانی برنامه را تعیین کنید.

اکثر تولید کنندگان مدرن 8 بیتی MK از معماری هاروارد استفاده می کنند. با این حال، معماری هاروارد به اندازه کافی انعطاف پذیر نیست تا برخی از روش های برنامه را اجرا کند. بنابراین، مقایسه MK، ساخته شده با توجه به معماری های مختلف، باید در رابطه با یک برنامه خاص انجام شود.

2.3 میکروکنترلر با معماری RISC

PIC16C71 به خانواده CMOS میکروکنترلر اشاره دارد. این مشخصه مشخص شده است که دارای یک بیت داخلی 1K X 14 بیت برای برنامه ها، داده های 8 بیتی و 64 بایت ساخته شده در مبدل آنالوگ به دیجیتال ساخته شده است. متفاوت با هزینه کم و عملکرد بالا.

کاربران که با خانواده PIC16C5X آشنا هستند می توانند ببینند

یک لیست دقیق از ویژگی های جدید از کنترل کننده های قبلا تولید شده است.

تمام دستورات شامل یک کلمه (14 بیت عرض) و در یک چرخه (200 NS در 20 مگاهرتز) اجرا می شود، به جز دستورات انتقال که در دو دوره (400 نانومتر) انجام می شود.

PIC16C71 یک وقفه دارد که از چهار منبع ایجاد می شود و

پشته سخت افزاری هشت سطح.

لوازم جانبی شامل یک تایمر 8 بیتی / متر با 8 بیتی هستند

تقسیم اولیه قابل برنامه ریزی (در واقع تایمر 16 بیتی)،

13 خط دو طرفه I / O و هشت بیت ADC. بالا

ظرفیت بار (حداکثر حداکثر حداکثر جریان جریان، 20 Max حداکثر. جریان

جریان فعلی خطوط ورودی / خروجی ساده رانندگان خارجی را ساده می کند و بنابراین کاهش می یابد

کل هزینه سیستم.

ADC دارای چهار کانال، نمونه برداری و طرح ذخیره سازی، توانایی حل 8 است

بیت با خطا بیش از یک تخلیه جوانتر. زمان متوسط

تبدیل 30 μs، از جمله زمان نمونه برداری.

سری PIC16C71 برای طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی مناسب است.

مدیریت با سرعت بالا موتور خودرو و الکتریکی به فرستنده های اقتصادی از راه دور، نمایش دستگاه ها و متصل شده است

پردازنده ها. حضور ROM به شما امکان می دهد پارامترهای اعمال شده را تنظیم کنید

برنامه ها (کد های فرستنده، سرعت موتور، فرکانس گیرنده، و غیره).

اندازه های کوچک از محوطه، هر دو برای نصب منظم و سطح، این سری از میکروکنترلرهای مناسب برای کاربردهای قابل حمل است.

قیمت پایین، هزینه بهره وری، سرعت، سهولت استفاده و انعطاف پذیری I / O باعث می شود Pic16C71 حتی در مناطقی که از میکروکنترلرها استفاده نشده اند جذاب باشند. به عنوان مثال، تایمر، جایگزین منطق سفت و سخت در سیستم های بزرگ، Coprocessors.

میکروکنترلر دارای:

فقط 35 دستورات ساده؛

تمام دستورات در یک دوره (200ns) انجام می شود، به جز دستورات انتقال - 2

چرخه؛

فرکانس عملیاتی 0 Hz ... 20 MHZ (دقیقه 200 NS چرخه تیم)

دستورات 14 بیتی؛

8 بیت داده؛

36 x 8 استفاده عمومی از ثبت نام؛

15 SFR ویژه سخت افزار ثبت نام؛

پشته سخت افزاری هشت سطح؛

آدرس مستقیم، غیر مستقیم و نسبی داده ها و تیم ها؛

چهار منبع وقفه:

ورودی خارجی int

timer Overflow RTCC

وقفه هنگام تکمیل تبدیل آنالوگ دیجیتال

وقفه هنگام تغییر سیگنال ها در خطوط پورت B.

لوازم جانبی، ورودی و نتیجه میکروکنترلر دارای:

13 خطوط ورودی-خروجی با تنظیم فردی؛

جریان جریان / جریان جریان برای کنترل LED ها

. حداکثر جریان جریان - 25 میلی آمپر

. حداکثر جریان جریان - 20 میلی آمپر

8 بیت تایمر / RTCC شمارنده با یک تقسیم اولیه قابل برنامه ریزی 8 بیتی؛

ماژول ADC:

4 ورودی آنالوگ چندگانه متصل به یک

مبدل دیجیتال آنالوگ

طرح نمونه برداری / ذخیره سازی

زمان تبدیل - 20 μs در کانال

مبدل - 8 بیت، با خطا + -1 lsb

ورود به ولتاژ مرجع خارجی VREF (VREF<= Vdd)

محدوده سیگنال های آنالوگ ورودی از VSS به VREF

تنظیم مجدد خودکار هنگام روشن شدن؛

ورودی تایمر در طول تخلیه؛

ژنراتور تایمر راه اندازی؛

Watchdog WDT تایمر با تولید ژنراتور ساخته شده خود را ارائه می دهد

افزایش قابلیت اطمینان؛

EPROM Secrecy کمی برای حفاظت از کد؛

حالت خواب اقتصادی؛

بیت های انتخابی برای تنظیم حالت تحریک ژنراتور ساخته شده:

RC ژنراتور RC.

رزوناتور معمولی کوارتز XT

فرکانس بالا کوارتز رزوناتور HS

cRYSTAL LP فرکانس کم اقتصادی

ساخته شده در دستگاه برای برنامه های خود برنامه نویسی،

فقط دو پا استفاده می شود.

تعیین پایه و هدف عملکرد آنها:

RA4 / RTCC - ورودی از طریق ماشه

اشمیت I / O Portlet با

باز کردن سهام یا فرکانس ورودی

تایمر RTCC / متر.

RA0 / AIN0 - خط I / O دو طرفه.

ورودی کانال آنالوگ 0.

RA1 / AIN1 - خط I / O دو طرفه.

ورودی کانال آنالوگ 1.

چگونه ورودی دیجیتال دارای سطوح TTL است.

RA2 / AIN2 - دو طرفه I / OLINE.

ورودی کانال آنالوگ 2.

چگونه ورودی دیجیتال دارای سطوح TTL است.

RA3 / AIN3 / VREF - خط I / O دو طرفه.

RB0 / int - خط بندر دو طرفه

خروجی یا ورودی وقفه خارجی.

RB1 - RB5 - خطوط ورودی دو طرفه /

خروجی

RB6 - خطوط ورودی دو طرفه /

خروجی

RB7 - خطوط ورودی دو طرفه /

خروجی

/ MCLR / VPP - کم در این

ورودی یک سیگنال بازنشانی را تولید می کند

برای کنترل کننده. کم فعال

ورود از طریق ماشه Schmidt.

OSC1 - برای اتصال کوارتز، RC یا ورودی یک فرکانس ساعت خارجی.

OSC2 - ژنراتور، ساعت عملکرد

Clkout - فرکانس ها در حالت RC ژنراتور، در موارد دیگر - برای پیلون. کوارتز

منبع تغذیه VDD.

VSS - ارتباطات (زمین).

نتیجه

در این دوره کار، میکروکنترلرها با معماری RISC و CISC در نظر گرفته شده اند. معماری RISC بیشتر عمیق و دقیق تر در نظر گرفته شد. طبقه بندی، ساختار میکروکنترلر، ساختار

هسته پردازنده میکروکنترلر، ویژگی های اصلی معماری RISC.

تا به امروز، بیش از 200 اصلاح میکروکنترلر وجود دارد سازگار با I8051 تولید شده توسط دو ده شرکت، و تعداد زیادی از میکروکنترلر انواع دیگر. توسعه دهندگان با تکنولوژی 8 بیتی Microchip و Microcontrollers AVR AVR، شرکت های شانزدهم MSP430، و همچنین بازو، که معماری آن در حال توسعه بازو است و مجوز به شرکت های دیگر برای تولید خود، پردازنده ها - میکروکنترلرها را به فروش می رساند.

هنگام طراحی میکروکنترلرها، لازم است که با تعادل بین اندازه ها و هزینه ها را در یک طرف و انعطاف پذیری و عملکرد دیگر برسانیم. برای برنامه های مختلف، نسبت مطلوب این و پارامترهای دیگر ممکن است بسیار متفاوت باشد. بنابراین، تعداد زیادی از انواع میکروکنترلرها وجود دارد که در معماری ماژول پردازنده، اندازه و نوع حافظه یکپارچه، مجموعه ای از دستگاه های محیطی، نوع مسکن و غیره متفاوت هستند.

فهرست ادبیات مورد استفاده

1. "?????? ????????????????? ???????", ?????? ?.?. ??????? ? ?.?. ????????????.

2. "??????????? ?????????????? ??????". ?????? "????? ? ?????" 1990 ?. ????? ?.?. ???????.

3. "??????????-?????????????? ?????? ? ???????". ?????? "????? ? ?????" 1991 ?. ?????? ?.?. ?????.

اسناد مشابه

Microcontrollers - Microcircuits در نظر گرفته شده برای کنترل دستگاه های الکترونیکی، طبقه بندی آنها. ساختار هسته پردازنده میکروکنترلر، ویژگی های اصلی که عملکرد آن را تعیین می کند. معماری پردازنده CISC و RISC.

دوره های آموزشی، اضافه شده 03.10.2010


Microcontroller (MCU) یک microcircuit طراحی شده برای کنترل دستگاه های الکترونیکی است. آنها را می توان در بسیاری از دستگاه های مدرن، از جمله داخلی ها یافت. در نظر گرفتن معماری میکروکنترلرهای مختلف، هسته، حافظه، قدرت، محیط زیست.

خلاصه، اضافه شده 12/24/2010


ساختار قطعه پردازنده. ترکیب عملکردی واحد پردازنده. سیگنال ورودی / خروجی توزیع کننده. کنترل سیستم عامل برای فرمان. کنترل دستگاه و هماهنگ سازی، اصل عملیات آن. پورت های ورودی، خروجی میکروکنترلر.

دوره های آموزشی، اضافه شده 04/17/2015


میکروکنترلر یک رایانه بر روی یک تراشه واحد است، هدف آن برای مدیریت دستگاه های الکترونیکی مطابق با برنامه گذاشته شده است. محیط برنامه نویسی میکروکنترلر، مدار اتصال. پیاده سازی برنامه بر روی میکروکنترلر.

دوره کار، اضافه شده 02/21/2011


میکروکنترلر به عنوان تراشه طراحی شده برای کنترل دستگاه های الکترونیکی، ساختار و عناصر کامپوزیت، دامنه و شیوع آن. قانون مور برنامه های اشکال زدایی نمادین برای MK. داده ها در برنامه های اسمبلر.

دوره های آموزشی، اضافه شده 11.12.2010


هدف و شرایط عملیاتی دستگاه LED در MK Attiny 15. Microcontroller به عنوان یک microcircuit طراحی شده برای کنترل دستگاه های الکترونیکی است. توجیه استفاده از آن. توسعه یک نمودار بلوک از دستگاه LED.

کار دوره، اضافه شده 04.04.2015


طراحی یک ماژول پردازنده - یک دستگاه مستقل، که مطابق با داده های ورودی، یکی از دو اقدام را انجام می دهد: ضرب اعداد اعداد اعداد غیرقانونی و تحول یک عدد دهدهی باینری به باینری. طراحی M-machine.

کار دوره، اضافه شده 06/16/2011


مفهوم و انواع میکروکنترلرها. ویژگی های سیستم های ریزپردازنده سیستم های، ساخت سیستم های مدیریت فرایند شیمیایی. مطالعه معماری میکروکنترلر AVR AVR و ساختمان بر اساس پلت فرم Arduino خود را.

کار درس، اضافه شده 01/13/2011


توسعه رابط و یک مدار ساختاری تصفیه شده، ماژول پردازنده، حافظه و زیرسیستم های ورودی / خروجی، الگوریتم نرم افزار. ارزیابی نرم افزار و حافظه داده ها. ساختار فضای آدرس. سازماندهی صفحه کلید و نشانه.

دوره های آموزشی، اضافه شده 08/09/2015


انجام آیتم های حافظه پویا برای رایانه های شخصی در قالب تراشه ها. ساختار تراشه حافظه ماتریس در ماژول. DIP - microcircuit با دو ردیف مخاطبین در هر دو طرف مورد. تعمیرات ویژه در مسکن ماژول حافظه.