Микроконтроллеры

Этот класс специализированных микропроцессоров ориентирован на реализацию устройств управления, встраиваемых в разнообразную, в том числе и бытовую аппаратуру. Номенклатура выпускаемых микроконтроллеров исчисляется тысячами типов, а общий годовой объем их выпуска составляет миллиарды экземпляров.

Особенностью микроконтроллеров является размещение на одном кристалле помимо центрального процессора внутренней памяти и большого набора периферийных устройств. В состав периферийных устройств обычно входят от одного до восьми параллельных портов ввода-вывода данных, один или два последовательных порта, таймерный блок, аналого-цифровой преобразователь, а также специализированные устройства, такие как блок формирования сигналов с широтно-импульсной модуляцией, контроллер жидкокристаллического дисплея и ряд других. Благодаря использованию внутренней памяти и периферийных устройств реализуемые на базе микроконтроллеров системы управления содержат минимальное количество дополнительных компонентов.

Для удовлетворения запросов потребителей выпускается большая номенклатура 8-, 16- и 32-разрядных микроконтроллеров.

Цифровые сигнальные процессоры

Этот класс специализированных микропроцессоров предназначен для цифровой обработки поступающих аналоговых сигналов в реальном времени. Архитектура цифровых сигнальных процессоров (ЦСП) ориентирована на быстрое выполнение последовательности операций умножения-сложения с накоплением промежуточного результата в регистре-аккумуляторе, что обусловлено особенностью алгоритмов обработки аналоговых сигналов. Поэтому набор команд этих процессоров содержит специальные команды умножения с накоплением (Multiplication with Accumlation – MAC), реализующие эти операции.

Значение оцифрованного аналогового сигнала может быть представлено в виде числа с фиксированной или с плавающей точкой. В соответствии с этим ЦСП делятся на два класса:

  • • процессоры, обрабатывающие числа с фиксированной точкой. К этому классу относятся более простые и дешевые ЦСП, которые обычно обрабатывают 16- или 24-разрядные операнды, представленные в виде правильной дроби. Однако ограниченная разрядность в ряде случаев не позволяет обеспечить необходимую точность результатов;
  • • процессоры, обрабатывающие числа с плавающей точкой, которые проводят вычисления над 32- и 40-разрядными операндами и обеспечивают более высокую точность результатов.

Для повышения производительности при выполнении специфических операций обработки сигналов в большинстве ЦСП реализуется гарвардская архитектура с использованием отдельных шин для передачи адресов, команд и данных. В ряде ЦСП нашли применение также некоторые черты VLIW-архитектуры, для которой характерно совмещение в одной команде нескольких операций. Такое совмещение обеспечивает обработку имеющихся данных и одновременную загрузку в исполнительный конвейер новых данных для последующей обработки.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >