Микропроцессоры и их применение

1.Эффективность микропроцессоров.

В 1959 году фирма Intel (США) по заказу фирмы Datapoint (США) начала
создавать микропроцессоры (МП). Первым микропроцессором на мировом рынке стал МП Intel 8008.
В последние годы появились такие МП, которые могут полностью автоматизировать производство и многие сферы обслуживания. Это может привести к росту безработицы.
МП — это эффективный с технологической и экономической точки зрения инструмент для переработки возрастающих потоков информации.
Новое поколение МП идёт на смену предыдущему каждые два года и морально устаревает за 3-4 года. МП вместе с другими устройствами микроэлектроники позволяют создать довольно экономичные информационные системы.
Причина такой популярности МП состоит в том, что с их появлением отпала необходимость в специальных схемах обработки информации, достаточно запрограммировать её функцию и ввести в ПЗУ МП.
Основные характеристики МП.

 

Марка

МП

Сопроцессор Адресуемая память Тактовая частота (МГц) Виртуальная память Быстро-действие
8086/88

(1979 г.)

8087 2020 = 1 Мб 4,77

(8; 10)

0,33
80286

(1982 г.)

80287 16 Мб 8

(12; 16)

1 Гб 1,2
80386 DX

80386 SX

(1985 г.)

80387 4 Гб

4 Гб

16 (20-40)

16 (20-25)

64 Гб

64 Гб

6

2,5

80486 DX

80486 SX

80486 DX2

(1989 г.)

80486 DX4

(1992 г.)

 

 

Встроенный

4 Гб

4 Гб

4 Гб

 

4 Гб

25 (33; 50)

20 (25)

50 (66)

 

100

64 Гб

64 Гб

64 Гб

 

64 Гб

20

16,5

40

 

80

Pentium 60

(1994 г.)

Встроенный 4 Гб 100 64 Гб 90/100
Суперпроцессор P6:
Изготовляется на 0,6 мкм.-технологии.
Достоинства:
1. Частоты 133-150 Мгц
2. Вдвое превзойдёт по производительности существующие модели, поскольку:
• Имеет 4 конвейера для параллельной обработки команд.
• Интегрированные в одном корпусе 2 модуля КЭШ-памяти первого уровня — 32 Кб, второго — 256 или 512 Кб.
• Введена новая шина, которой до этого оснащались большие ЭВМ.
• В одном компьютере могут взаимодействовать до 4-х процессоров Р6.
• В Р6 установлены интегрированный и математический сопроцессоры.
Производительность: 250-300 MFlops, 1000 MFlops — для компьютеров с   4-мя процессорами.
Зелёные компьютеры:
Эра экологически вредных настольных компьютеров заканчивается! Летом 1994 года администрация США запретила предприятиям покупать не зелёные компьютеры.
Зелёные компьютеры характеризуются:
 Охраной окружающей среды и здоровья пользователя.
 Пониженным уровнем электромагнитных и радиационных излучений.
 Полной утилизацией составных элементов компьютера.
 Пониженным потреблением электроэнергии, пониженным тепловыделением. Это происходит за счет использование процессоров с различными режимами работы: нормальный, дремлющий и спящий.

2.Структура 3-магистрального МП.

АЛУ — арифметико-логическое устройство; УУ — устройство управления; УВВ — устройство ввода-вывода; Т — таймер; Р — рабочие регистры; регистры: 0 — операндов, К — команд, А — адресов, Ф — флаговые, С — состояний, СК — счётчик команд, ОН — общего назначения, СТЕК — стековые.
Сигналы трёх видов — информационные, адресные и управляющие 0 могут передаваться по одной, двум или трём шинам (магистралям). Шины, как правило, двунаправлены, то есть могут передавать информацию в обоих направлениях.
Структурная схема МП С тремя раздельными
шинами информационных (И), адресных (а) и управляющих сигналов (У)

3.Области применения МП.

Лет 30 назад было около 2000 различных сфер применения МП. Это управление производством (16%), научные исследования, транспорт и связь (17%), информационно-вычислительная техника (12%), военная техника (9%), бытовая техника (3%), обучение (2%), авиация и космос (15%),  коммунальное и городское хозяйство, банковский учёт, метрология, медицина (4%) и другие области.
Сейчас развиваются следующие направления автоматизации с применением МП систем управления:
— станки с ЧПУ плюс робот;
— станки с ЧПУ плюс робот плюс устройство активного контроля размеров;
— станки с ЧПУ плюс робот плюс система автоматической диагностики с самовозвратом.