Egy chipes mikrokontroller

Az egychipes mikrokontrollerek  funkcionálisan teljes MPC (mikroprocesszorkészlet), egyetlen VLSI-ként (super-LSI) megvalósítva. Az OMK processzort, RAM-ot, ROM-ot, bemeneti-kimeneti portokat külső eszközök csatlakoztatásához, ADC analóg jelbemeneti modulokat, időzítőket, megszakításvezérlőket, különféle interfészek vezérlőit stb. tartalmaz. A legegyszerűbb OMK egy LSI, amelynek területe kb. legfeljebb 1 négyzetméter. cm és mindössze nyolc következtetéssel.

OMK besorolás

1. A perifériás (interfész) OMK a legegyszerűbb MP vezérlőrendszerek megvalósítására szolgál. Alacsony termelékenységgel és kis méretekkel rendelkeznek. Különösen számítógép-perifériák (billentyűzet, egér stb.) használhatják. Ezek közé tartozik: PIC - Micro Chip, VPS - 42 (Intel).
2. Az univerzális 8 bites OMK-t alacsony és közepes teljesítményű MP rendszerek megvalósítására tervezték. Egyszerű parancsrendszerrel és beépített eszközök széles választékával rendelkeznek. Főbb típusok: MSC - 51 (Intel), Motorola HC05 - HC012 stb.
3. Univerzális 16 bites OMK. Közepes teljesítményű valós idejű rendszerek megvalósítására tervezték. A parancsok felépítése és rendszere a külső eseményekre való leggyorsabb reakciót célozza. Legnagyobb felhasználása az elektromos motorvezérlő rendszerekben (mechatronikai rendszerekben) valósul meg. A tipikus 16 bites OMC-k a következők: MSC96/196/296 (Intel), C161-C167 (Siemens, Infineon), HC16 Motorola stb.
4. A speciális 32 bites OMC-k nagy teljesítményű ARM-architektúrát valósítanak meg, és telefonáláshoz, információátvitelhez, televíziózáshoz és egyéb, nagy sebességű információfeldolgozást igénylő rendszerekhez tervezték.
5. A digitális jelfeldolgozókat (DSP – Digital Signal Processor) a mért jelek valós idejű összetett matematikai feldolgozására tervezték. Széles körben használják a telefonálásban és a kommunikációban. A DSP főbb különbségei: megnövelt bitmélység a feldolgozott szavakban (16, 32, 64 bit) és nagy sebesség lebegőpontos formátumban (16 flop). Gyártók: Texas Instruments (TMS 320 stb.), Analog Device (ADSP 2181 stb.).

Az OMK processzorok fő architektúrái

A következő processzorarchitektúrákat használják a modern OMK-ban:

• RISC  – (Reduced Instruction Set Computer) architektúra csökkentett utasításkészlettel.
• CISC  – (Complex Instruction Set Computer) hagyományos architektúra kibővített utasításkészlettel.
• ARM  – (Advanced RISC Machine) fejlett RISC architektúra.

A RISC architektúra fő feladata a processzor legmagasabb teljesítményének biztosítása. Megkülönböztető jellemzői a következők:

• kevés processzor utasítás (néhány tucat);
• minden parancs a minimális idő alatt (1-2 gépi ciklus, ciklus) végrehajtásra kerül;
• az általános célú processzorregiszterek lehetséges maximális száma (több ezer);
• megnövelt processzorkapacitás (12, 14, 16 bit).

A modern RISC architektúra általában csak az utolsó 3 pontot tartalmazza, mivel az LSI elrendezés megnövekedett sűrűsége miatt lehetővé vált nagyszámú parancs végrehajtása.

A modern 32 bites OMC-k az ARM architektúrát (Advanced RISC Architecture with Super Reduced THUMBB Instructions) használják.

Lásd még

• mikrokontroller
• Rendszer chipen

Linkek

Mi az a mikrokontroller Archivált 2009. március 21-én a Wayback Machine -nél