5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной...

^ 5. Перспективы развития микропроцессорных систем 5.1. Улучшение аппаратных средств МПС
Развитие микропроцессорных средств идет по двум фронтам: улучшение аппаратных средств и программного обеспечения. Разглядим поначалу развитие схемных принципов построения МПС. При всем этом будем 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... рассматривать только МП и ОЭВМ, не применяемые для комплектации индивидуальных ЭВМ, потому что МП для ПК - это отдельная тема.
^ 5.1.1. Развитие структуры и черт МП.
Процессоры как элемент МПС развивается в последующих направлениях:

В текущее время имеющиеся БИС МП и ОЭВМ имеют степень интеграции около 300 тыс. частей/см. В не далеком будущем может быть 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... увеличение этой степени до 1 млн. частей/см. Это уже предел для современного уровня технологии производства БИС. Предстоящее увеличение степени интеграции связано с очень большенными технологическими трудностями и, естественно с повышением цены 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... МП. При всем этом пропадает одно из основных преимуществ МП - его дешевизна. Потому нельзя ждать в ближнем будущем существенного увеличения степени интеграции.

Быстродействие современных МП приближается к миллиону операций за секунду (тактовая частота около 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... 50 МГц). Следует ждать роста быстродействия приблизительно до 100 МГц. Но увеличению производительности всей МПС в целом препятствует не ЦПЭ, а низкоскоростные наружные устройства. Потому основной неувязкой, стоящей на современном шаге перед разработчиками МПС, является 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... увеличение быстродействия всех компонент МПС. А это сделать по ряду обстоятельств очень тяжело. Не считая того, увеличение быстродействия тянет за собой, снова таки, увеличение цены МПС. Вероятен другой подход. Нужно поменять 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... сам принцип обработки инфы в МП. К примеру, в МП серии К584, ОЭВМ Intel 251 семейства использован так именуемый "конвейерный" принцип выполнения микрокоманд. Он заключается в одновременном выполнении команды и приемом кода команды из 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... ОЗУ команд. Потому, хотя тактовая частота МП серии К584 и вполовину меньше, чем у МП серии К580, но скорость выполнения команд возрастает практически в 10 раз.

Другим методом увеличения мощности МП и 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... ОЭВМ является принципно другое внедрение процессорного времени для рассредотачивания функций и операций. Так южноамериканская компания Dallas Semiconductor выпустила на рынок новейшую ОЭВМ DS80C310 - DS80C530, которая имеет ядро типа ОЭВМ MCS51, но 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... при тактовой частоте до 33 МГц ее производительность такая, будто бы тактовая частота обыкновенной ОЭВМ была бы 80-100 МГц.

На заре развития МП числилось, что в почти всех применениях 8-ми разрядного 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... ЦПЭ полностью хватит для работы с применимой точностью. Но по мере развития МП техники, расширения ее многофункциональных возможностей, становилось естественным, что нужно увеличивать разрядность МП. И хотя в 8-ми разрядных ЦПЭ нередко 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... предусматривалась возможность оперировать с 16-ти разрядными данными, но быстродействие таких операций было очень низким. Потому появились 16-ти разрядный МП, такие как К1801ВМ1, 1810ВМ86 и др. Правда электрическое обрамление этих ЦПЭ все более 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... усложнялось, потому что в связи с ограниченным числом выводов БИС ЦПЭ использовалась мультиплексированная ШД/ША. Другим методом роста разрядности обрабатываемых данных явилось внедрение секционированных МП (к примеру, серий К584, К589, К1802, К 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной...1804 и др.), хотя в текущее время это направление считается неперспективным.

Уменьшенное энергопотребление принципиально в тех случаях, когда предусматривается автономная работа МПС на объектах малой энергонасыщенности. Ранее уже был сотворен МПК на базе 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... КМОП - серия К588. В текущее время по этой технологии создаются однокристальные микро-ЭВМ, созданные для встраивания в различное оборудование. Но в многообещающих типах ОЭВМ вопросам энергопотребления отводится не последняя роль. При всем этом 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... стремятся при сохранении данной технологии (КМОП), уменьшить энергопотребление схемными способами. Но потребление энергии и быстродействие находятся во обоюдном противоречии, то для сотворения быстродействующих МП жертвуют малым энергопотреблением.

Другим направлением уменьшения энергопотребления 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... является обширное внедрение режимов Idle и Standby, в каких ОЭВМ потребляет в 10 – 100 раз наименьший ток, чем в рабочем режиме.

В конце концов, всеобъятной тенденцией развития МП техники является полная подмена МПС на базе МП 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... на ОЭВМ, к которым по мере надобности можно присоединить дополнительные элементы: БИС ОЗУ, ППЗУ, УВВ. Развитие технологии производства ОЭВМ достигнули даже в текущее время такового уровня, который позволяет на одном кристалле 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... сформировать составляющие МПС, которые ранее умещались лишь на печатной плате либо даже в других модулях. Примером может служить разработанная совершенно не так давно компанией Analog Devices (США) ОЭВМ типа AduC812, которая имеет 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... структуру и систему команд, совпадающие с семейством MCS-51, но дополнительно на кристалле сформирован качественный восьмиканальный 12-битный АЦП и два 12-битных ЦАП. Таким макаром, одна ОЭВМ подменяет целое сложное устройство для 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... встраивания в аналоговое оборудование.
^ 5.1.2. Улучшение схем памяти
В МПС на быстродействие всей системы накладывает ограничение конкретно схемы памяти. Потому неувязка роста быстродействия и объема БИС ОЗУ либо ПЗУ является очень животрепещущей. С 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... возникновением КМОП технологии появилась возможность создавать БИС ОЗУ и ППЗУ сверхвысокой степени интеграции и сверхмалым потреблением (приблизительно до 1 мкВт/бит). Не считая того, произошел отказ от одноразрядной организации БИС. Потому что большая часть МП и 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... ОЭВМ имеют 8-разрядную ШД, то сейчас более употребительной стала многоразрядная (кратная восьми) двунаправленная организация ввода-вывода данных. Первой новейшей российскей БИС ОЗУ стала микросхема К537РУ10 с организацией 2048х8 бит, удельным потреблением 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... 1 мкВт/бит, временем цикла 150 нс. В текущее время разработана широкая номенклатура БИС ОЗУ емкостью до 1 Мбит, и временем цикла до 10 нс, разрядность 8 и 16 бит. Для разработки МПС этого полностью довольно для 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... всех приложений.

Характеристики БИС ППЗУ также количественно значительно выросли. Обыкновенной практикой является внедрение микросхем емкостью 32-64 Кбайт КМОП структуры с временем доступа до 50 нс. Не считая того, появилась так именуемая Flash-память, которая позволяет 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... перепрограммировать микросхему конкретно в схеме. К примеру, пользующаяся популярностью серия AMD400F представляет собой СБИС Flash-памяти до 1 Мбайт с 8- и 16-разрядной ШД, число циклов перезаписи до 1000000.
^ 5.1.3. Развитие наружных устройств 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... МПС.
Обычно, наружные устройства МПС являются самыми низкобыстродействующими в системе. Не считая того, они нередко содержат механические части, имеющие низкую надежность. Можно поделить все эти устройства на два класса: наружные устройства памяти и устройства 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... связи с объектом и оператором. Наружные устройства памяти - это различного рода накопители инфы (на дисках, ленте и т.п.).

Улучшение этих устройств идет по двум фронтам. С одной стороны развивается обычная схема 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... накопителей: разрабатываются БИС контроллеров, увеличивается надежность записи и считывания инфы, возрастает плотность записи на дисках и ленте. С другой стороны начинают применяться нетрадиционные накопители без механических частей: пленки на цилиндрических магнитных доменах 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... (ЦМД), приборы с зарядовой связью (ПЗС) и др. составляющие.

Средства связи человека с ЭВМ имеют принципно ограниченную скорость передачи инфы, потому что человек не может принимать очень большой ее поток 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной.... Но целенаправлено улучшать способы ее обработки перед выдачей на экран. К примеру, графическую информацию человек принимает еще эффективнее. Потому улучшение таких устройств содержит в себе как работы по упрощению связи их с 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... микро-ЭВМ (в этом направлении уже сейчас разработаны БИС, дозволяющие просто связать клавиатуру и экран монитора с ЭВМ, к примеру, КР580ВВ79 - БИС контроллера клавиатуры монитора, КР580ВГ75 - БИС контроллера видеотерминала), так и 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... по увеличению эффективности представления передаваемой инфы. Для этого пичкают устройства отображения автономными контроллерами, которые за ранее обрабатывают полученную информацию и выводят ее на экран в комфортном для восприятия виде.

В качестве примера можно 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... разглядеть экран на водянистых кристаллах (ЖКИ), работающий в графическом режиме. Число точек на дисплее добивается 1024х512, он вполне совместим с МП шинами.

Повышенное внимание уделяется устройства для МПС, которые 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... обеспечивают надежную работу МПС при комбинированном питании от сети и от батарей. При пропадании сетевого питания может быть возникновение сбоев в работе МП и ОЭВМ. Не считая того, а ряде всевозможных случаев импульсные 5. Перспективы развития микропроцессорных систем - Конспект лекций по курсу "Микропроцессоры и микро-эвм в Персональной... помехи могут сбивать нормальную работу микропроцессоров. В этих случаях используются микросхемы - так именуемые "Супервизоры". Самые совершенные (к примеру, ИС AD695 конторы Analog Devices) содержат последующие узлы:


5-principi-i-podhodi-k-formirovaniyu-obrazovatelnoj-programmi-obrazovatelnaya-programma-municipalnogo-avtonomnogo.html
5-problemi-povisheniya-effektivnosti-uchastiya-rossii-v-evropejskom-rinke-gaza-54.html
5-procedurnie-graficheskie-yaziki-disciplina-intellektualnie-podsistemi-sapr-shkaberin-v-a.html