Бесекерский В.А., Елисеев А.А., Небылов А.В. и др. Радиоавтоматика. Под ред. В.А.Бесекерского (1985) (1095884), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Поэтому развитие микроэлектроники преимущественно в направлении увеличения номенклатуры узкоспециализированных БИС при относительно малой их серийности оказалось нецелесообразным. Выход был найден в разработке микропроцессорной техники, включающей микропроцессорные наборы БИС и микроЭВМ. Воспользуемся следующими определениями [1, 15). Микропроцессор — это БИС, реализующая логические и арифметические операции, функции которой задаются программным путем. Вследствие этого микропроцессоры являются универсальными БИС, способными выполнять функции многих типов узкоспециализированных БИС. Благодаря универсальности микропроцессоры могут выпускаться большими партиями, что обеспечивает быстрое снижение их стоимости, доступность и гибкость в применении.
Микропроцессорный набор представляет собой совокупность специально разработанных совместимых БИС, в которую кроме микропроцессора входит БИС оперативного, постоянного н перепрограммируемого запоминающих устройств (ОЗУ, ПЗУ и ППЗУ), интерфейсные БИС для связи микропроцессора с внешними устройствами и памятью, а также другие схемы, обеспечивающие работу микропроцессора, Часто микропроцессор, рассматриваемый в составе микропроцессорного набора, называют центральным процессорным элементом (ЦПЭ). Наиболее распространены микропроцессорные наборы с однокристальными микропроцессорами, ширина разрядной сетки которых фиксирована и составляет 8 нли 16 бнт.
Это отечественные наборы серий К580, К581, К586 и некоторые другие!10]. В них применяется аппаратное управление, т. е. программа вычислений может быть составлена с использованием лишь ограниченного числа базовых команд (порядка 10'), список которых для каждого типа микропроцессора постоянен. Таблица 73 Потреба яс- ная мощ ность. мвт Температур. ныа диапааон, Нремн цикла, мко Число тнпон ниС ЧисЛо бааааык команд Раарнд- иость, бит Серия цпэ — 1Π—:+70 — 10 —:+85 — !0++70 — Ю вЂ”: +5о — 10 —;+55 — 60 —;+85 — 60 —:+85 — 10 —:+70 — 1О-:+70 2,0 1,5 2,0 !О 1,6 2,0 2,0 0,1 0,3 750 200 140 К580 К582 К584 К536 К581 К 587 К588 К589 К!800 К580И К80 К582ИК1 К584ИК1 К536ИК! К581ИК! К587ИК2 К588ИК2 К589И К02 К!800 ВС! 78 8а 4а 4' 8" 16 да !6« 2* 4а 459 149 900 5 5 750 168 П р н м е ч а н н е.
"— возможность наращивания разрндностн. 244 Особую группу образуют секционные микропрограммируемые наборы БИС, включающие в себя БИС арифметико-логического устройства, микропрограммного управления, микропрограммной памяти и др. На основе такого набора можно построить арифметико-логическое устройство любой требуемой разрядности, используя несколько секций БИС. При этом применяется микропрограммное управление, т.
е. потребитель должен сам разработать систему команд, хорошо отвечающую специфике конкретной задачи, и записать ее в ПЗУ микропрограммной памяти в виде элементарных управляющих сигналов (микрокоманд). Примером могут служить отечественные наборы серий К582, К584, К585, К588, К589 и др. Базовая разрядность каждой их секции составляет от 2 до !6 бит. Характеристики некоторых микропроцессорных наборов и их центральных процессорных элементов приведены в табл. 7.3. Микропроцессорными модулями называют функционально законченные и конструктивно оформленные, как правило, на одной плате изделия, состоящие из микропроцессора и других вспомогательных БИС. Они предназначены для встраивания в какие-либо изделия и не имеют'собственных источника питания, корпуса, пульта управления, внешних устройств.
МикраЗВМ представляет собой конструктивно завершенные вычислительные устройства, реализованные па базе микропроцессорного набора, состоящие нз одного или нескольких модулей и выполненные в виде автономного прибора, как правило, со своим источником питания. В последние годы разработаны однокристальные микроЭВМ в виде одной СБИС, где размещаются микропроцессор, ОЗУ, ПЗУ и интерфейсные схемы, а иногда даже АЦП и ЦАП. Характеристики некоторых серийно выпускаемых микроЭВМ приведены в табл. 7.4. Микропроцессорная техника, особенно с учетом тенденции ее быстрого совершенствования, способна существенно повысить качество обработки информации в радиолокационных, навигационных и Таблица 7.4 о и е йо о ом бво в и о «: о но в о н» й о и « а Я о и л 'о о Габарита~ее равмеры, мм Наименование моделей Приме«авив 10 16 1О 16 200 !6 1000 16 До 550 До 32 150 !6 До 550 До 32 » 5 00 !6 250 16 «Электроника С-5-11» «Электроника С5-!2» «Электроника С5-2!» «Электроника С5-41» «Электроника НП-80-01 267Х270Х Х29 284х298х х30 252Х302Х х29 128 !024 4 2048 4 2048 4 ! —:4к 4 1,2 1,5 128 Одно- ! платные модели 256 1,2 1 —:4к 1бк 1бк 180Х390Х х20 128 «Электроника С5-3!» «Электроника Ннлбо» К1801ВЕ! «Электроника 60» 1024 3 Однокристаль.
ные мор дели Много- 128 0,01 Ю24 32х26,6Х х2,9 340Х325Х х85 !28 64к 1024 2к платная 245 управляющих системах, обеспечить их большую надежность и гибкость, ускорить разработку и упростить обслуживание. Это связано прежде всего с возможностью отказаться от чрезмерной централизации вычислений в единственной мощной управляющей ЦВМ и принять конце!щию распределенной вычислительной системы, содержащей ряд локальных цифровых вычислителей в конкретных электронных подсистемах. Такие вычислители (микроЭВМ или микропроцессорные модули) должны выполнять относительно простые функции нижнего иерархического уровня обработки информации.
Для решения задач более высокого уровня, а также с целью резервирования они могут быть связаны каналами передачи данных между собой и с более мощной управляющей ЦВМ. Основным фактором, сдерживающим сейчас широкое применение микропроцессоров в системах радиоавтоматики, является их сравнительно невысокое быстродействие. Микропроцессорные модули существенно проигрывают по быстродействию цифровым устройствам, построенным на серийных логических схемах малой и средней степени интеграции. В связи с этвм пока опи используются лишь в отдельных элементах радиоавтоматики: в дискриминаторах, устройствах обнаружения и захвата при построении блоков фильтрации н накопления, в устройствах пересчета координат и масштабного пре- образования, в АЦП, в устройствах управления фазированными ангенными решетками и др.
Наиболее целесообразно применение микропроцессоров при построении цифровых управляющих фильтров, где они способны упростить реализацию принципов самонастройки и комплексирования (см. гл. 8). Пример 7.9. Оценим характеристики микропроцессорного модуля, в котором микропроцессорный набор К580 используется для реализации цифрового управляющего фильтра с дискретной передаточной функцией Ь>з+ Ье а (а->-п>) и разностиым уравнением к> [л) = Ь,х [л — 1) + Ь,х [л — 2) — п,х, [и — 1).
К характерно> > кам микропроцессора К580ИК80, приведенным в табл. 73, добавим следующие. Тип управления — аппаратный с жесткой логикой. Объем адресуемой памяти — 64 кбайт. '!актовая частота — 2 мгц. Максимальное число подключаемых внешних устройств (ВУ) ввода и вывода — 256. Напра. ження питания:+12 В 4-54>6, +5 В -> 544, — 5 В 4 5414. Микропроцессор содержит 5000 т)>анзисторов на одвом В (УУ) кристалле размером 4,2Х4,8 мм, помещенном в ме- таллокерамический корпус с 48 выводами (л>одифика- Я АхВ ция КР580ИК80 — пластмассовый корпус с 40 вывода.
ми). Взаимозаменяем с микропроцессором 1л(е18080А В А (США). Как и во многих других микропроцессорах, для А и упропгения программирования в микропроцессоре К580ИК80 предусмотрена возмогкность органиэации В (УУ'1) стека, т. е. специальной области памяти, в которую информация заносится последовательно и извлекается А А48 только в порядке, обратном порядку занесения. При адресации к стеку достаточно указать адрес первой б А занятой в нем ячейки.
Укрупненная структурная схема возможной про. грамыы решения разностного уравнения приведена на В (УУ 42) рис. 7.28. Ова составлена при следующем распределе. нии регистров общего назиачевия: Л, В, С и (У вЂ” ра- А "~ — Я " В и бочие регистры: Е, Н н 6 .-- регистры сверхоперативной памяти, в которых хранятся соответственно операнЯ-ч-А гс ды х,[л — 1), х [л — 2) и х [л — Ц.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
