Классификация цифровых интегральных микросхем

1.

Классификация цифровых
интегральных микросхем
Микропроцессоры
Микроконтроллеры
ПЛИСы
Шуманская Виктория
КТСО-01-19

2.

• Цифровая интегральная микросхема (цифровая
микросхема) — это интегральная микросхема,
предназначенная для преобразования и
обработки сигналов, изменяющихся по
закону дискретной функции.
• В основе цифровых интегральных микросхем
лежат транзисторные ключи, способные
находиться в двух устойчивых состояниях:
открытом и закрытом. Использование
транзисторных ключей даёт возможность
создавать различные логические, триггерные и
другие интегральные микросхемы.

3.

Микропроцессор
Микропроцессор — процессор,
реализованный в виде
одной микросхемы или комплекта
из нескольких
специализированных микросхем.
В состав микропроцессора
входят: арифметико-логическое
устройство, блок управления и
синхронизации, запоминающее
устройство, регистры, шины передачи
данных и команд.
Преимущества: к микропроцессору можно подключить периферию с разными
характеристиками. Они имеют большую вычислительную мощность.
Недостатки: размер (минимальный набор с периферией занимает больше места),
цена (дорогие комплектующие). Чтобы обеспечить работоспособность
процессора, нужно подключить к нему минимальный набор периферии.
Требуется несколько напряжений для питания ядра, периферии и портов
ввода/вывода.

4.

Микропроцессор характеризуется:
1) тактовой частотой, определяющей
максимальное время выполнения
переключения элементов в ЭВМ;
2) разрядностью, т. е. максимальным числом
одновременно обрабатываемых двоичных
разрядов;
3) архитектурой.

5.

Типы микропроцессоров по
архитектуре
• МП типа CISC (Complex Instruction Set
Computing) с полным набором команд;
• МП типа RISC (Reduced Instruction Set
Computing) с сокращенным набором команд;
• МП типа MISC (Minimum Instruction Set
Computing) с минимальным набором команд и
весьма высоким быстродействием (в
настоящее время эти модели находятся в
стадии разработки);
• МП с гарвардской архитектурой;
• МП с фоннеймановской архитектурой.

6.

Микроконтроллер
Микросхема, предназначенная для
программного управления
электронными схемами.
Выполняется на одном кристале, на
котором расположены как
вычислительные устройства, так и
постоянные и оперативные
запоминающие устройства. Чаще
всего в составе микроконтроллеров
находятся порты вводавывода,
различные таймеры, аналогоцифровые преобразователи, а
также параллельные и
последовательные интерфейсы.
Обладают явной простотой,
требуется меньше аппаратного
обеспечения, легче работать на
программном уровне. Стоимость
небольшая. Благодаря встроенной
флеш-памяти короткое время
запуска и быстрое выполнение
кода. Благодаря встроенному
регулятору напряжения
микроконтроллеру необходимо
только одно значение внешнего
напряжения.
Вычислительная мощность
маленькая.

7.

8.

ПЛИС

9.

10.

Архитектура FPGA

11.

CPLD
• Vbrnhjrjycnhjkkth

12.

Наиболее известные производители
ПЛИС — Altera и Xilinx.