Jednočipový mikrokontrolér

Jednočipové mikrokontroléry  jsou funkčně kompletní MPC (sada mikroprocesorů) implementovaná jako jeden VLSI (super-LSI). OMK obsahuje procesor, RAM, ROM, vstupně-výstupní porty pro připojení externích zařízení, vstupní moduly analogového signálu ADC, časovače, řadiče přerušení, řadiče pro různá rozhraní atd. Nejjednodušší OMK je LSI o ploše \u200b \u200bne více než 1 čtvereční. cm a pouze s osmi závěry.

Klasifikace OMK

1. Periferní (rozhraní) OMK jsou určeny pro implementaci nejjednodušších řídicích systémů MP. Mají nízkou produktivitu a malé celkové rozměry. Zejména jej mohou používat periferní zařízení počítačů (klávesnice, myš atd.). Patří mezi ně: PIC - Micro Chip, VPS - 42 (Intel).
2. Univerzální 8bitové OMK jsou určeny pro implementaci MP systémů nízkého a středního výkonu. Mají jednoduchý příkazový systém a velkou škálu vestavěných zařízení. Hlavní typy: MSC - 51 (Intel), Motorola HC05 - HC012 atd.
3. Univerzální 16bitový OMK. Navrženo pro implementaci systémů v reálném čase středního výkonu. Struktura a systém příkazů jsou zaměřeny na co nejrychlejší reakci na vnější události. Největší využití je v systémech řízení elektromotorů (mechatronické systémy). Mezi typické 16bitové OMC patří: MSC96/196/296 (Intel), C161-C167 (Siemens, Infineon), HC16 Motorola atd.
4. Specializované 32bitové OMC implementují vysoce výkonnou architekturu ARM a jsou navrženy pro telefonii, přenos informací, televizi a další systémy, které vyžadují vysokorychlostní zpracování informací.
5. Digitální signálové procesory (DSP - Digital Signal Processor) jsou určeny pro komplexní matematické zpracování naměřených signálů v reálném čase. Široce používán v telefonii a komunikaci. Hlavní rozdíly DSP: zvýšená bitová hloubka zpracovávaných slov (16, 32, 64 bitů) a vysoká rychlost ve formátu s plovoucí desetinnou čárkou (16 flopů). Výrobci: Texas Instruments (TMS 320, atd.), Analog Device (ADSP 2181, atd.).

Hlavní architektury procesorů OMK

V moderních OMK se používají následující architektury procesorů:

• RISC  - (Reduced Instruction Set Computer) architektura s redukovanou instrukční sadou.
• CISC  - (Complex Instruction Set Computer) tradiční architektura s rozšířenou sadou instrukcí.
• ARM  - (Advanced RISC Machine) pokročilá architektura RISC.

Hlavním úkolem architektury RISC je zajistit co nejvyšší výkon procesoru. Jeho rozlišovací znaky jsou:

• malý počet instrukcí procesoru (několik desítek);
• každý příkaz je vykonán v minimálním čase (1-2 strojové cykly, cykly);
• maximální možný počet registrů procesoru pro všeobecné použití (několik tisíc);
• zvýšená kapacita procesoru (12, 14, 16 bitů).

Moderní architektura RISC zpravidla obsahuje pouze poslední 3 body, protože díky zvýšené hustotě rozložení LSI je možné implementovat velké množství příkazů.

Moderní 32bitové OMC používají architekturu ARM (Advanced RISC Architecture with Super Reduced THUMBB Instructions).

Viz také

• mikrokontrolér
• Systém na čipu

Odkazy

Co je mikrokontrolér Archivováno 21. března 2009 na Wayback Machine