Основные особенности МК. Понятие микроконтроллера. Классификация микропроцессоров. 8-разрядные МК

1.  Основные понятия и определения

Микропроцессор (МП) – это устройство, которое осуществляет прием, обработку и выдачу информации. Конструктивно МП выполнен, как правило, на одной интегральной схеме (ИС) и выполняет действия, определенные программой, хранящейся в памяти.

Микропроцессорная система (МПС) – это вычислительная, контрольно-измерительная или управляющая система, основным устройством обработки информации в которой является МП.

Как правило, МПС строится из набора микропроцессорных БИС (СИС), входящих в состав микропроцессорного комплекта (МПК).

Микропроцессорный комплект (МПК) – совокупность интегральных схем (как правило, БИС и СИС), совместимых по электронным, информационным и конструктивным параметрам  и предназначенных для построения электронно-вычислительной аппаратуры и/или МПС.

Классическим примером МПК может служить комплект фирмы Intel для ПК на базе процессора Intel 8086. Он включает в себя следующие микросхемы:

Кроме того, в состав типовых МПК могут входить: контроллер динамической памяти (DRAM), контроллеры периферийных устройств (ПУ), модули ОЗУ и ПЗУ.

В современной микросхемотехнике наборы типовых микросхем, входящие в состав МПК, объединяются в рамках чипсетов (chipset).

Мультимикропроцессорная (мультипроцессорная) система – это система, которая образуется объединением некоторого числа универсальных или специализированных микропроцессоров (процессоров), благодаря чему обеспечивается параллельная обработка информации и распределенное управление.

Микроконтроллер (МК) содержит в одном кристалле все компоненты МПС: процессор, память данных и память команд (Гарвардская архитектура), программируемые интерфейсы и т.д.

Фактически, МК можно рассматривать в качестве простейшего варианта однокристальной микро ЭВМ.

В настоящее время  термин «микроконтроллер» практически заменил устаревшее понятие «однокристальная микро ЭВМ».

Основные особенности МК:

• Система команд ориентирована на выполнение задач управления и регулирования.

• Алгоритмы, реализуемые в МК, как правило, являются многоразветвленными с зависимостью ветвлений от значений внешних сигналов, которые поступают от датчиков управляемого объекта.

• Данные, которыми оперируют МК, являются малоразрядными (как правило, 8 или 16 бит, реже – 24 бита, гораздо реже – 32 бита).

• Схемная реализация системы управления или регулирования на базе МК не должна являться сложной и дорогостоящей.

• Универсальность и возможность расширения функций управления в системах на базе МК значительно ниже, чем в системах с универсальными МП.

Основное отличие МК и МП:

МК включает в свой состав память для программ и данных, а микропроцессор такой памяти не содержит.

Понятие микроконтроллера

(по Мелехину)

Микроконтроллер (МК) – это программируемое однокристальное вычислительное устройство со встроенным набором средств ввода/вывода, применяемое для решения задач управления и первичной обработки данных в технических системах (по учебнику В.Ф. Мелехина и Е.Г. Павловского).

По сведениям из учебного пособия: годовой объем выпуска МК превышает 2 млрд. экземпляров, превосходя на порядок объем выпуска универсальных микропроцессоров. Номенклатура выпускаемых МК содержит несколько тысяч типов.

Характерной особенностью МК является размещение на одном кристалле с ЦПУ внутренней памяти для программ и данных, и большого набора устройств и блоков для связи с периферийным оборудованием, к которому относятся: