Yksisiruinen mikro-ohjain

Yksisiruiset mikro -ohjaimet  ovat toiminnallisesti täydellinen MPC (mikroprosessorisarja), joka on toteutettu yhtenä VLSI:nä (super-LSI). OMK sisältää prosessorin, RAM-muistin, ROM-muistin, tulo-lähtöportit ulkoisten laitteiden liittämiseen, ADC analogisten signaalien syöttömoduuleja, ajastimia, keskeytysohjaimia, ohjaimia eri liitäntöjä varten jne. Yksinkertaisin OMK on LSI, jonka pinta-ala on n. enintään 1 neliömetriä. cm ja vain kahdeksan johtopäätöstä.

OMK-luokitus

1. Oheislaitteet (rajapinta) OMK on tarkoitettu yksinkertaisimpien MP-ohjausjärjestelmien toteuttamiseen. Niillä on alhainen tuottavuus ja pienet kokonaismitat. Erityisesti sitä voidaan käyttää tietokoneen oheislaitteissa (näppäimistö, hiiri jne.). Näitä ovat: PIC - Micro Chip, VPS - 42 (Intel).
2. Universaalit 8-bittiset OMK-järjestelmät on suunniteltu matalan ja keskisuuren suorituskyvyn MP-järjestelmien toteuttamiseen. Niissä on yksinkertainen komentojärjestelmä ja laaja valikoima sisäänrakennettuja laitteita. Päätyypit: MSC - 51 (Intel), Motorola HC05 - HC012 jne.
3. Universaali 16-bittinen OMK. Suunniteltu toteuttamaan keskitason suorituskykyisiä reaaliaikaisia ​​järjestelmiä. Rakenne ja komentojärjestelmä on tarkoitettu nopeimpaan reagointiin ulkoisiin tapahtumiin. Suurin käyttö on sähkömoottorien ohjausjärjestelmissä (mekatroniikkajärjestelmät). Tyypillisiä 16-bittisiä OMC:itä ovat: MSC96/196/296 (Intel), C161-C167 (Siemens, Infineon), HC16 Motorola jne.
4. Erikoistuneet 32-bittiset OMC:t toteuttavat korkean suorituskyvyn ARM-arkkitehtuurin ja on suunniteltu puhelin-, tiedonsiirto-, televisio- ja muihin järjestelmiin, jotka vaativat nopeaa tiedonkäsittelyä.
5. Digitaaliset signaaliprosessorit (DSP - Digital Signal Processor) on suunniteltu mitattujen signaalien monimutkaiseen matemaattiseen käsittelyyn reaaliajassa. Käytetään laajasti puhelin- ja viestintäalalla. DSP:n tärkeimmät erot: prosessoitujen sanojen suurempi bittisyvyys (16, 32, 64 bittiä) ja suuri nopeus liukulukumuodossa (16 floppia). Valmistajat: Texas Instruments (TMS 320, jne.), Analog Device (ADSP 2181, jne.).

OMK-prosessorien pääarkkitehtuurit

Nykyaikaisessa OMK:ssa käytetään seuraavia prosessoriarkkitehtuureja:

• RISC  - (Reduced Instruction Set Computer) -arkkitehtuuri, jossa on rajoitettu käskysarja.
• CISC  - (Complex Instruction Set Computer) perinteinen arkkitehtuuri, jossa on laajennettu komentosarja.
• ARM  - (Advanced RISC Machine) kehittynyt RISC-arkkitehtuuri.

RISC-arkkitehtuurin päätehtävänä on varmistaa prosessorin paras suorituskyky. Sen erottavia piirteitä ovat:

• pieni määrä prosessoriohjeita (muutama tusina);
• jokainen komento suoritetaan minimiajassa (1-2 konesykliä, jaksoa);
• yleiskäyttöisten prosessorirekisterien enimmäismäärä (useita tuhansia);
• lisääntynyt prosessorikapasiteetti (12, 14, 16 bittiä).

Nykyaikainen RISC-arkkitehtuuri sisältää yleensä vain viimeiset 3 pistettä, koska LSI-asettelun lisääntyneen tiheyden vuoksi on tullut mahdolliseksi toteuttaa suuri määrä komentoja.

Nykyaikaiset 32-bittiset OMC:t käyttävät ARM-arkkitehtuuria (Advanced RISC Architecture with Super Reduced THUMBB Instructions).

Katso myös

• mikro-ohjain
• Järjestelmä sirulla

Linkit

Mikä on mikro-ohjain Arkistoitu 21. maaliskuuta 2009 Wayback Machinessa