= monolitický integrovaný obvod obsahující kompletní mikropočítač

Prezentace na téma: "= monolitický integrovaný obvod obsahující kompletní mikropočítač"— Transkript prezentace:

1 = monolitický integrovaný obvod obsahující kompletní mikropočítač
velká spolehlivost a kompaktnost využití především v jednoúčelových aplikacích často součástí embedded systémů (tj. jednoúčelový systém, ve kterém je řídicí počítač zcela zabudován do zařízení, které ovládá) 29. října 2007

2 Jednočipový počítač obsahuje jádro mikroprocesoru + tzv. „nevolatilní“ paměť (ROM, Flash, EEPROM) + paměť RAM + periferní obvody dvě základní architektury: Harvardská architektura Von Neumannova architektura 29. října 2007

3 Von Neumannova architektura
společná paměť pro data i program + nepotřebujeme rozlišovat instrukce + potřebujeme pouze jednu datovou sběrnici - přenos obou typů dat po jedné sběrnici je pomalejší 29. října 2007

4 Harvardská architektura
oddělená paměť programu a paměť dat + možnost jiné šířky programové a datové sběrnice + vysoká rychlost vykonávání instrukcí - technologická náročnost 29. října 2007

5 Instrukční soubory CISC RISC DSP
co nejvíce operací pomocí jediné instrukce; pomalejší zpracování instrukcí. RISC lépe více jednoduchých instrukcí, než jednu komplikovanou. DSP 29. října 2007

6 Základní struktura jednočipového počítače
procesor – taktovací kmitočet jednotky až stovky MHz; šířka slova procesoru 4 až 64 bitů; operační paměť – RAM; velikost jednotky až desítky kB; paměť programu – ROM, EPROM, EEPROM, flash; velikost desítky až stovky kB; oscilátor – RC nebo řízený krystalem; vstupně/výstupní rozhraní – tzv. porty; a další periferie… 29. října 2007

7 Praktické ukázky 29. října 2007

8 nejrozšířenější – Motorola, Intel
dále např. Texas Instruments, Phillips, Siemens, OKI, NEC… obecně se pro aplikaci používá ten nejjednodušší možný mikrokontrolér snaha o rozšiřování kapacity pevné paměti PROM (např. Intel MCS-48 – 1 až 4 kB -› dnes MCS-96 – 32 kB), adresovatelného prostoru paměti, zrychlení provádění instrukcí, komfort programování vyráběny technologií MOS nebo CMOS 29. října 2007

9 2 čítače/časovače a hlídací časovač (watchdog) paralelní vstup/výstup
Řada Intel MCS-48 Řada Intel MCS-51 Řada Intel MCS-96 (integrováno na čipu) 8bitová CPU 16bitová CPU 1/2/4 kB ROM 4/8 kB ROM až 32kB ROM 64/128/256 bytů RAM 128/256 bytů RAM až 744 bytů RAM 1 čítač/časovač 2 čítače/časovače 2 čítače/časovače a hlídací časovač (watchdog) paralelní vstup/výstup až 64 bitů číslicových vstupů/výstupů 8bitový převodník A/D seriový vstup/výstup až 5 seriových linek vstupu/výstupu až 6 zdrojů přerušení A/D převodník 8/10 bitů s multiplexerem jednotka zpracování událostí jednotka zrychlené obsluhy přerušení až 14 zdrojů přerušení 29. října 2007

10 29. října 2007

11 29. října 2007

12 Díky výše uvedeným vlastnostem jednočipový mikropočítač je a pravděpodobně ještě dlouho zůstane široce používanou elektronickou součástkou v jednoúčelových aplikacích, kde je rozsah řídicích funkcí předem znám. 29. října 2007

13 Zdroje: 29. října 2007