Microcontrolador de un solo chip
Los microcontroladores de un solo chip son un MPC (conjunto de microprocesadores) funcionalmente completo implementado como un solo VLSI (super-LSI). OMK incluye un procesador, RAM, ROM, puertos de entrada y salida para conectar dispositivos externos, módulos de entrada de señal analógica ADC, temporizadores, controladores de interrupción, controladores para varias interfaces, etc. El OMK más simple es un LSI con un área de \u200bno más de 1 metro cuadrado. cm y con sólo ocho conclusiones.
Clasificación OMK
- Los OMK periféricos (de interfaz) están destinados a la implementación de los sistemas de control MP más simples. Tienen baja productividad y pequeñas dimensiones totales. En particular, puede ser utilizado por dispositivos periféricos de computadora (teclado, mouse, etc.). Estos incluyen: PIC - Micro Chip, VPS - 42 (Intel).
- Los OMK universales de 8 bits están diseñados para la implementación de sistemas MP de bajo y mediano rendimiento. Tienen un sistema de comando simple y una amplia gama de dispositivos incorporados. Tipos principales: MSC - 51 (Intel), Motorola HC05 - HC012, etc.
- OMK universal de 16 bits. Diseñado para implementar sistemas en tiempo real de rendimiento medio. La estructura y el sistema de comandos están dirigidos a la reacción más rápida a eventos externos. El mayor uso es en los sistemas de control de motores eléctricos (sistemas mecatrónicos). Los OMC típicos de 16 bits incluyen: MSC96/196/296 (Intel), C161-C167 (Siemens, Infineon), HC16 Motorola, etc.
- Los OMC de 32 bits especializados implementan una arquitectura ARM de alto rendimiento y están diseñados para telefonía, transmisión de información, televisión y otros sistemas que requieren un procesamiento de información de alta velocidad.
- Los procesadores de señales digitales (DSP - Digital Signal Processor) están diseñados para el procesamiento matemático complejo de señales medidas en tiempo real. Ampliamente utilizado en telefonía y comunicaciones. Las principales diferencias de DSP: mayor profundidad de bits de las palabras procesadas (16, 32, 64 bits) y alta velocidad en formato de punto flotante (16 flops). Fabricantes: Texas Instruments (TMS 320, etc.), Analog Device (ADSP 2181, etc.).
Principales arquitecturas de los procesadores OMK
Las siguientes arquitecturas de procesador se utilizan en OMK moderno:
- Arquitectura RISC (Reduced Instruction Set Computer) con un conjunto de instrucciones reducido.
- CISC - (Computadora de Conjunto de Instrucciones Complejas) arquitectura tradicional con un conjunto extendido de instrucciones.
- ARM - (Advanced RISC Machine) arquitectura RISC avanzada.
La tarea principal de la arquitectura RISC es garantizar el máximo rendimiento del procesador. Sus características distintivas son:
- una pequeña cantidad de instrucciones del procesador (unas pocas docenas);
- cada comando se ejecuta en el tiempo mínimo (1-2 ciclos de máquina, ciclos);
- el número máximo posible de registros de procesador de propósito general (varios miles);
- aumento de la capacidad del procesador (12, 14, 16 bits).
La arquitectura RISC moderna, por regla general, incluye solo los últimos 3 puntos, ya que debido a la mayor densidad del diseño LSI, es posible implementar una gran cantidad de comandos.
Los OMC modernos de 32 bits utilizan la arquitectura ARM (Arquitectura RISC avanzada con instrucciones THUMBB superreducidas).
Véase también
Enlaces
Publicado el 21 de marzo de 2009 en Wayback Machine