54.Які класи мікроконтролерів ви знаєте? Детально опишіть структуру процесорного ядра мікроконтролера.

Ми знаємо 3 класи мікроконтролерів:

• 8-розрядні мікроконтролери

• 16-32-розрядні міроконтролери

• цифрові сигнальні процесори

Процесорне ядро мікроконтролера складається зі схеми синхронізації, центрального поцесора та схеми керування.

Процесорне ядро. Характеристики:

• набір регістрів

• система команд

• організація процесів вибірки/виконання команд

Виділяють CISC, RISC процесори.

Для CISC архітектури характерний 1,2,3 байтовий формат команд. Система команд як правило не є ортогональною(не всі команди можуть використовувати будь-який спосіб адресації). Регістри процесора нерівноправні. Команди не можуть використовувати будь-який з передбачених методів адресації. Вибірка команд здійснюється побайтно. CISC – архітектура використовуються в мікроконтролерах фірм Intel, Motorola.

Для RISC архітектури характерним є те, що набір команд скорочено до мінімуму. Формат команд має фіксовану довжину. Це дає певну гнучкість. Дана архітектура використовується в мікроконтролерах фірм ATMEL, Microchip.

Продуктивність мікроконтролера характеризується кількістю операцій пересилки за секунду.

CISC – 1-3 цикли за секунду.

RISC – дещо гірше.

55.Які класи мікроконтролерів ви знаєте? Детально опишіть пам'ять програм та пам'ять даних мікроконтролера.

Знаю 3 класи мікроконтролерів:

• 8-розрядні мікроконтролери

• 16-32-розрядні міроконтролери

• цифрові сигнальні процесори

Пам'ять команд(даних), програм

• пам'ять програм – постійний запам’ятовуючий пристрій (тут зберігається програма, а також константи)

• пам'ять команд(даних) – ОЗП (тут зберігаються змінні)

• -регістримікроконтролера – вид пам'яті. Складається з внутрішніх регістрів процесора і регістрів для керування спеціальними периферійними пристроями.

Пам'ять програм – енергонезалежна.

Існують – ПЗП, які програмуються користувачем з можливість ультрафіолетового витирання. Основою ПЗП даного типу є МОН - транзистор з плаваючим затвором. Комірка пам'яті – МОН транзистор. Існують також ПЗП масочного типу(інформація заноситься при виготовленні) , ПЗП програмований, який поділяється на ПЗП – однократно програмований і ПЗП з електричним витиранням. Найпоширенішим видом зараз є флеш – пам'ять.

Пам'ять даних.

Комірка статичного ОЗП – тригер

Комірка динамічного ОЗП – кілька транзисторів і конденсатор. Фізичні розміри комірки значно перевищують (а може і менші - хз) розміри комірки статичної пам'яті. Але статичні ОЗП значно швидші. У мікроконтролерах використовують статичну пам'ять до одиниць Мбайт (читається ембайт). Динамічна пам'ять повільніша, бо в ній заряд стікає, відповідно є необхідність його відновлення. В комірках статичного ОЗП вміст зберігається при зменшенні тактової частоти навіть до нуля. Константи рекомендується заносити в ПЗП.

56.Які класи мікроконтролерів ви знаєте? Детально охарактеризуйте регістри, стек та зовнішню пам'ять мікроконтролера.

Я знаю 3 класи мікроконтролерів:

• 8-розрядні мікроконтролери

• 16-32-розрядні міроконтролери

• цифрові сигнальні процесори

Регістри мікроконторолера.

В число регістрів мікроконтролера входять регістр акумулятора, слово стану процесора, регістри таймерів, регістри даних портів, регістри керування портами вводу/виводу. Звернення до цих регістрів може бути реалізоване по-різному. В мікроконтролерах з RISCархітектурою процесора всі регістри розташовуються за явною адресою. В деяких мікроконтролерах всі регістри і пам'ять даних розташовуються в одному адресному просторі (відображення ресурсів мікроконтролера на пам'ять). В інших мікроконтролерах регістри пристроїв вводу/виводу відокремлені від решти регістрів. Є можливість в гарвардській архітектурі зчитувати дані паралельно з командами.

Стек мікроконтролера

Стек часто використовується при обробці переривань, деякі команди теж використовують стек. В фоннейманівській архітектурі стек знаходиться у спільному адресному просторі. В гарвардській архітектурі стек розміщується в іншому окремому адресному просторі.

Якщо в процесорі є окремий стек, але він вже повністю зайнятий якимись даними, то відбувається циклічна зміна вказівника стека. Відбувається переписування поверх записаного. Тобто при виконанні великої кількості підпрограм існує загроза неправильних адрес. Якщо архітектура фоннейманівська – є загроза запису в область даних (оскільки використовується спільний адресний спосіб).

Зовнішня пам'ять

Якщо мікроконтролер має спеціальні апаратні засоби для підключення додаткових модулів пам'яті – можемо відповідно ці модулі підключати. Порти вводу/виводу – використовуються для підключення зовнішніх модулів – прості програмовані штуки (?) без використання складних шинних інтерфейсів.