Mikroprocesor w systemie mikroprocesorowym

Wykład 9
- Dedykowane procesory DSP oraz
mikrokontrolery z jednostką DSP
- Architektura i elementy składowe typowego
systemu mikroprocesorowego
- Systemy embedded (wbudowane), System On
a Chip (SOC)
Dedykowane procesory DSP
Dedykowane procesory DSP
Dedykowane procesory DSP
Przykładowy mikrokontroler
z wbudowaną jednostką DSP
(Hybrid Controller) Infineon (Motorola)
Cechy procesora 56F8357
Przykładowe „zwykłe” procesory
z wbudowaną jednostką DSP
Schemat blokowy procesora 56F8357
Architektura
procesora
56F8357
Sygnał zerujący (RESET)
SAB80C537
Sygnał taktujący (zegar)
Schemat ideowy
przykładowego systemu z mikrokontrolerem 80C31
Pamięci RAM: rodzaje, magistrale
Statyczna – Static RAM (sRAM)
szybka, dość droga – typowa pamięć używana w „małych”
systemach mikroprocesorowych, służy również jako pamięć
buforująca między pamięcią operacyjną i procesorem (tzw. pamięć
cache - poziomu /level/ I, II, III)
Dynamiczna – Dynamic RAM (DRAM)
tania i bardzo szybka - pamięć wymagająca cyklicznego
odświeżania zawartości (poprzez odczytywanie), używana w
„dużych” systemach, np. PC
Asynchroniczna FPM DRAM (Fast Page Mode), EDO RAM
Synchroniczna – SDRAM – dominuje w PC
Podwójnej wydajności – Dual Data Rate (DDR)
- transmisja na obu zboczach zegara taktującego
RAMBUS (RDRAM) – duża wydajność, nowe rozwiązania.
Pamięć RAM statyczna
Pamięć dynamiczna RAM
Pamięci RAM - magistrale
Cykl dostępu do pamięci (pamięć statyczna)
– odczyt pamięci
CE – CHIP ENABLE
OE – OUTPUT ENABLE
Cykl dostępu do pamięci (pamięć statyczna)
– zapis do pamięci
CE – CHIP ENABLE
WE – WRITE ENABLE
Pamięci RAM - moduły
Symbol układu
Pojemność pamięci
4164
4464
41128
44128
41256
44256
41000
44000
64 K razy 1 bit
64 K razy 4 bity
128 K razy 1 bit
128 K razy 4 bity
256 K razy 1 bit
256 K razy 4 bity
1 M razy 1 bit
1 M razy 4 bity
„Szeroka” magistrala danych =
duża szybkość + duża liczba wyprowadzeń (pinów)
Przykładowe systemy mikroprocesorowe
do wbudowania
Systemy wbudowane
Systemy wbudowane (embedded)
(do zastosowań wbudowanych)
Zawiera układy peryferyjne wewnątrz struktury krzemowej układu
scalonego procesora
System On a Chip (SOC)
Zawiera większość elementów niezbędnych do pracy systemu
zawarte w strukturze krzemowej układu scalonego – w tym często
układy o różnej technologii: cyfrowe + analogowe
Przykładowe systemy wbudowane
-Klawiatura i mysz komputera PC
-Drukarka, skaner, dysk twardy ...
-Telefon GSM, fax, magnetofon
cyfrowy, odtwarzacz MP3,
Procesory z rodziny ARM
telefon UMTS z procesorem ARM 104MHz
Klawiatura PC
1 - mikroprzełączniki, 2 - mikroprocesor
-łączność z PC szeregowa synchroniczna (2+2przewody)
Mysz PC
1. Kulka pokryta gumą
2. Mikroprocesor
odbierający impulsy z
rolek
3. Rolki - mierzące ruch w
pionie i w poziomie
-łączność z PC szeregowa asynchroniczna (2+2przewody)
Dysk twardy, stacje dyskietek
-sterowanie silnikami: napęd talerzy, przesuwanie głowicy
-przetwarzanie danych z głowicy, komunikacja z PC