Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Огляд мікропроцесорів відомих фірм-виробників

Із множини різних типів мікропроцесорів найширше розробленими є дві великі родини.Одна базується на моделі 6800 фірми Motorola,друга – на моделі 8080 фірми Intel.В таблиці 3.1 приведені характеристики родини мікропроцесорів 6800(станом до 1980 року).Вони відрізняються кількістю команд,одначе це зумовлено не використанням різних способів адресації, а використанням різних робочих регістрів. Мікропроцесор MD46802 є КМОП-модифікацією мікропроцесора 6802 і тому характеризується зниженим струмом споживання. Мікропроцесор 6809 має додаткові робочі регістри і тому володіє ефективнішим набором команд ніж базова модель 6800.

Мікропроцесор типу МС68000 відноситься до нового покоління мікропроцесорів. Він має 16-розрядну шину даних і забезпечує можливість роботи в 32-розрядному форматі. 24-розрядна адресна шина дозволяє адресувати пам’ять об’ємом 16 МБайт. Набір команд представляє собою комбінацію незначної кількості команд з чисельними способами адресації. При цьому забезпечується найбільша простота і ефективність програмування.

На сьогоднішній час родина МС68000 поповнилась кількома 32-розрядними МП найпопулярнішими з яких є такі типи:

МС68020 - 4 ГБайти адресованої пам’яті;32-бітова адреса і дані;256 байтів кеш-пам’яті (надоперативної)для інструкцій;тактова частота-12,16,20,25 і 33 МГц.

МС68030: 4 ГБайти адресованої пам’яті;32-бітова адреса і дані;256 байтів кеш-пам’яті для інструкцій та даних;тактова частота-16,20,25, 33,40 і 50 МГц.

МС68040: 4КБайтів кеш-пам’яті для інструкцій та даних;тактова частота-25, 33 і 40 МГц.

Крім того для сумісної роботи з даними МП розроблені два математичні процесори МС68881 та МС68882,які мають 80-бітові регістри для роботи з числами з “плаваючою крапкою”, набір інструкцій для реалізації до 35 складних математичних операцій та масив більше 20 різних констант записаних у внутрішньому ПЗП процесора.

Таблиця 3.1-Характеристика родини МП типу 6800

Характеристика родини мікропроцесорів8080 американської фірми Intel(INTegral ELectronics) приведений в таблиці 3.2.Мікропроцесор базового типу 8080А (випущений в 1973 році) виготовлений за традиційною технологією і для його роботи необхідно три напруги живлення.Наступна модель 8085А має одне живлення (+5В). Тактовий генератор і пристрій керування знаходиться в середині кристала. Цим він нагадує МП типу 6802. Мікропроцесор типу 8086 має 16-розрядну шину даних і 16-розрядну арифметику; в ньому передбачена апаратна реалізація операцій множення і ділення. Ступінь інтеграції-29000 транзисторів на кристалі. Мікропроцесор типу 8088 має такий же набір ко-

манд,але оснащений 8-розрядною шиною даних.

В кінці 70-х років успішно працювала також фірма Zilog,яка створила чіп Z80,який мав розширений набір команд у порівнянні з 8080А і робочі регістри розрядністю від 8 до 16 бітів,що можна перемикати. Наступний МП Z8001 за своїми параметрами значно перевищує модель 8086 і близький до

моделі 68000 фірми Motorola.Одначе його структура команд складніша ніж в останнього.

Фірма NEC запропонувала свою так названу V-серію чіпів. Зокрема чіп V20 конструктивно сумісним з МП 8088,а V30 є аналогом 8086 з удосконаленим набором інструкцій.

Починаючи з 80-х років фірма Intel швидко пішла у відрив від своїх конкурентів створивши на основі МП 8086 цілу родину, яку називають 80х86.Найвдалішими є такі:

- 16-розрядний МП 80286 (1982 р.), який має 24-розрядну шину адреси з об’ємом адресованої пам’яті 16 МБайт (1 ГБайт в режимі віртуальної адресації), частотою синхронізації 8...20 МГц та ступенем інтеграції 130000 транзисторів на кристалі.

- 32-розрядний МП 80386 (1985 р.),який дозволяє фізично адресувати простір пам’яті об’ємом в 4 ГБайти (64 ТБайти –при віртуальній адресації), працює на тактовій частоті 12 та 16 МГц, виготовлений за гібридною на основі n-МОП та КМОП технологією зі ступенем інтеграції 275000 транзисторів на кристалі.

- 32-розрядний МП 80486 (1989 р.)або і486,який має ступінь інтеграції 1.2 млн. транзисторів на кристалі, 8Кбайт внутрішньої кеш –пам’яті команд і даних, тактову частоту синхронізації 25 та 33 МГц, а при використанні Over Drіve процесора – 50-120 МГц.

- 32-розрядний МП Pentium (1993 р.),який має ступінь інтеграції 3.1 млн. транзисторів на чіпі, розширену 64- бітову шину даних, окрему 8 Кбайтову кеш - пам’ять програмних кодів та даних,високу продуктивність з тактовою частотою 60 і 66 МГц,можливість розширення тактової частоти до 120-200 МГц.

За останні роки фірма Intel випустила низку вдосконалених мікропроцесорів п’ятого покоління (Pentium Pro, Pentium ІІ, Pentium ІІІ...),які мають додаткову кеш - пам’ять 256 або 512 Кбайт другого рівня (L2), ступінь інтеграції досягає 21-28 млн. транзисторів на кристалі, тактова частота ядра 150-700...МГц.

В боротьбу зі світовим лідером вступила низка компаній конкурентів,яка просуває на ринок свої мікропроцесори.Зокрема це такі:

Фірма AMD

-32-розрядні процесори AMD 5К86 з тактовими частотами ядра до 200 МГц та кеш –пам’яттю першого рівня (L1) в 24 Кбайти;

-64-розрядні процесори AMD К6 з тактовими частотами 266-450 МГц.

Фірма Cyrix

-32-розрядний процесор Сх6х86 з частотою ядра 120-233 МГц.

Фірма Digital Eguipment

- процесори Alpha серія 21164 та 21164А з частотою ядра 100-300 МГц.

Фірма Hewlett - Packard

-32-розрядний процесор РА-7300LC з внутрішнім 64 КБ кешем першого рівня для команд і для даних;

- 64- розрядний процесор РА-8000 для складних інженерних розрахунків і обробки інформації.

Фірма SPARC Nechnology

- мікропроцесор Ultra SPARC-II з тактовою частотою 250-300 МГц.

Фірма Motorola

-32-і 64-розрядні мікропроцесори відповідно Power PC 604 та Power PC 620, останній з яких може адресувати до 1 ТБайта фізичної пам’яті і підтримує кеш-пам’ять другого рівня об’ємом 128МБайт.

Порівняльна характеристика процесорів 5-6 покоління приведена в табл.3.3

Крім високопродуктивних універсальних МП для швидкісної обробки інформації,останнім часом на ринку появилась велика номенклатура мікроЕОМ (їх ще називають мікроконтролерами) з розширеним набором периферійних пристроїв для інтелектуалізації обладнання та систем контролю і керування. Дуже активно тут працює фірма Intel,яка виготовляє сумісно з фірмами партнерами 8-розрядні універсальні мікроконтролери родин 8048,8051 та 8052. Вдалий контролер 8051 знайшов своє продовження в розробці мікроконтролера AduC812 фірми ANALOG DEVICES, який має розширений набір периферійних пристроїв,зокрема 8-канальний 12- бітовий АЦП та двоканальний 12-бітовий ЦАП.

Більше 120 млн. чіпів щорічно випускає на ринок фірма Microchip.ЇЇ продукція має найкраще співвідношення за параметром ціна/швидкодія. Фірма пропонує чотири родини 8-бітових мікроконтролерів, які можуть задовольнити будь-які потреби:РІС 16С5х,РІС 16Сххх,РІС 17Сххх і РІС 18Сххх.ДО них примикає також родина РІС 12Сххх.Всі РІС –процесори є 8-розрядними і грунтуються на швидкісній RISC-архітектурі, яка має скорочений набір команд.Контролери даної фірми виготовлені за КМОП та швидкісною КМОП технологією і мають тактову частоту ядра 10-20 МГц.

В межах пострадянського простору виготовлялась низка мікропроцесорів різноманітного призначення,які входять до складу МП комплектів. МП комплект інтегральних схем - сукупність МП ВІС та інших ІС, одноманітних за конструктивно-технічним виконанням, для яких забезпечена функціональна, структурна, інформаційна і параметрична сумісність при використанні в МПС. Кількість елементів в комплекті від одного до двох десятків. МП комплекти мають свої серійні номери - серії. Характеристика деяких комплектів ВІС подана в таблиці 3.4.

Найширше є розробленими комплекти серії К580, К1810(відповідно аналоги 8080 та 8086)та К1816(мікроЕОМ фірми Intel).Одначе значне технологічне відставання,особливо в останні роки,впливає на надійність та долю виходу якісних чіпів,позначається на їх конкурентноздатності і сфері застосування.Тому у виробництві високопродуктивних мікропроцесорів

Серія МПК	Розрядність, Біт	Час циклу, мкс	Напруга живлення, В	Технологія
К 536	*8	10,0		р-МОП
К 580		2,0	12;5;-5	n-МОП
К 581		1,6	12;5;-5	n-МОП
К 582	*4	1,5	1,2	ІІЛ
К 583	*8	1,0	1,5	ІІЛ
К 584	*4	2,0	1,2	ІІЛ
К 586		5,0	12;5	n-МОП
К 587	*4	2,0		КМОП
К 588	*16	2,0		КМОП
К 589	*2	0,1		ТТЛШ
КР 1802	*8	0,15		ТТЛШ
КР 1803		2,0		n-МОП
КР 1804	*4	0,15		ТТЛШ
КР 1810		0,8		n-МОП
КР 1816		2,5		n-МОП

Таблиця 3.4

Примітка: *-можливість нарощування розрядності.

Україна та країни СНД безнадійно відстали.В певній степені наш виробник ще може задовольнити власні потреби у 8-розрядних мікроконтролерах,хоча тут теж закордонні фірми- виробники наводнюють ринок дешевими і надійними чіпами.Таким чином,український споживач, змушений орієнтуватись на елементну базу провідних світових виробників мікропроцесорів.

Для спрощення реалізації МПС, крім мікропроцесорів, фірмами –виробниками випускається широка номенклатура периферійних інтегральних схем середньої степені інтеграції.Номенклатура деяких з них приведена в табл.3.5.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒