Микроконтроллеры. Цифровые сигнальные процессоры. — КиберПедия 

Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...

Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...

Микроконтроллеры. Цифровые сигнальные процессоры.

2017-09-30 245
Микроконтроллеры. Цифровые сигнальные процессоры. 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Стоимость электронного устройства зависит от числа используемых микросхем. Чем больше микросхем – тем больше затраты на разработку принципиальной схемы и печатной платы устройства, на сборку готового изделия. Поскольку современная технология производства интегральных схем предоставляет возможность разместить на одном полупроводниковом кристалле огромное количество логических элементов, объединение основных узлов микропроцессорной системы внутри одной микросхемы позволяет получить элемент для построения весьма дешевых управляющих устройств. Такие микросхемы, получившие название однокристальных микроконтроллеров, находят широкое применение как в однопроцессорных, так и в многопроцессорных системах управления.

Кроме процессора, в состав однокристального микроконтроллера обычно входят запоминающие устройства (ОЗУ и ПЗУ), порты ввода-вывода, а также таймеры, позволяющие организовать работу в реальном масштабе времени. Кроме того, микроконтроллер может включать следующие узлы:

  • Тактовый генератор;
  • Контроллер прерываний;
  • Контроллер прямого доступа к памяти;
  • Сторожевой таймер;
  • Универсальный последовательный интерфейс UART;
  • Широтно-импульсный модулятор;
  • Аналого-цифровой и цифро-аналоговый преобразователь.

В качестве примера на рис. 2.8 представлен микроконтроллер LPC111x фирмы NXP. Он имеет приобретенное по лицензии ядро ARM Cortex – M0, постоянное запоминающее устройство (FLASH), оперативное запоминающее устройство статического типа (SRAM), тактовый генератор, порты ввода/вывода общего назначения (GPIO), последовательные порты (UART, SPI, I2C), универсальные таймеры и сторожевой таймер.

Рис. 2.8

Еще одна разновидность специализированного микропроцессора, используемого в системах управления – цифровой сигнальный процессор (DSP – Digital Signal Processor). Он предназначен для обработки аналоговых и цифровых сигналов, поступающих в систему по высокоскоростным каналам. В целом структура цифрового сигнального процессора схожа со структурой обычного микропроцессора, однако имеются несколько усовершенствований, направленных на повышение производительности именно при обработке сигнальной информации. К таким усовершенствованиям относятся:

  • Встроенные ЗУ программ и данных с раздельными шинами (гарвардская архитектура). При этом ЗУ данных допускает одновременную выборку нескольких операндов, чем обеспечиваются параллельные вычисления и работа высокоскоростных интерфейсов.
  • Встроенные многоканальные контроллеры прямого доступа к памяти.
  • Модуль умножения с накоплением (MAC), позволяющий выполнить умножение и сложение полученного произведения с результатом предыдущей операции за один такт. Предназначен для ускорения выполнение таких функций, как быстрое преобразование Фурье.
  • Встроенные высокоскоростные последовательные интерфейсы, обеспечивающие ввод-вывод обрабатываемой информации.
  • Аппаратная поддержка кольцевых буферов. При достижении индексным регистром значения, соответствующего заданной верхней границе буфера, происходит автоматическое формирование индекса, соответствующего началу буфера.

В современных DSP используются такие способы повышения производительности, как конвейеризация, использование суперскалярной архитектуры и кэш-памяти.

Пример цифрового сигнального процессора – ADSP BF533 фирмы Analog Devices – приведен на рис. 2.9.

Рис. 2.9


Поделиться с друзьями:

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...

Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...

Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.007 с.