Útmutató mikrokontroller
M. Predko útmutató mikrokontroller
processzor architektúra
Mint már említettük, nem akarok bemenni a vitát povodutogo amely az architektúrák jobb - CISC vagy RISC gép, Harvard vagy a Princeton. Megpróbálom elmagyarázni a különbséget ezek architektúrák és mutatja, hogyan viszonyulnak a mikrokontroller.
CISC vs. RISC
Jelenleg sok RISC (csökkentett Tájékoztassa Set Computers - számítógépek csökkentett utasításkészlet) processzort, mivel úgy tűnik, hogy gyorsabb, mint a RISC CISC (Complex Instruction Set Computers: Számítógépek komplex utasításkészlet) processzor. Az ilyen I-ció nem teljesen igaz. Van egy csomó processzorok hívott RISC, de sa-IOM tény kapcsolatos CISC. Sőt, egyes alkalmazások, a CISC processzor által végrehajtható programkódot gyorsabb, mint a nem-RISC gép processzor vagy ilyen problémák megoldására RISC gép, feldolgozók nem tudsz teljes.
Lehetőség egyenlő használatát az összes processzor regiszterek-az úgynevezett „ortogonális” vagy „szimmetria” a processzor. Ez biztosítja, biztosították a rugalmasságot amikor bizonyos műveleteket. Ras megjelenésű, például a végrehajtás feltételes elágazás a programban. A CISC-npotseccopax feltételes ugrás jellemzően összhangban hajtják végre a meghatározott lennym bites érték (zászló) a státusz regiszterben. A RISC-processzorok whisker-Karlovna átmenet fordulhat elő, ha egy bizonyos értéket, a bit, amely minden memóriahely. Ez nagyban leegyszerűsíti műveleteket a FLA-Gami programok végrehajtása és az, hogy ezeket a zászlókat.
A siker a RISC-processzor biztosítja, hogy az általuk igényelt több mint egyszerű parancsokat lehet végrehajtani a lényegesen kisebb számú gépi ciklus. Ez egyrészt jelentős növekedése a termelékenység, ami lehetővé teszi, hogy a RISC-alapú hatékonyan megoldani rendkívül bonyolult feladat.
HARVARD ellen Princeton
Sok évvel ezelőtt, az Egyesült Államok kormánya adta a feladatot Gare vardskomu és a Princeton Egyetem fejlesztése architektúra comp tera haditengerészeti tüzérség. Princeton Egyetem kifejlesztett egy olyan számítógépen, volt egy osztott memória tárolására programok és adatok. Ta-kai Computer Architecture ismertebb nevén a Neumann-architektúra nevű tudományos fejlesztési igazgató (1.3 ábra).
Ebben az építészet, a felület blokk memória végrehajtja választottbírósági köles memóriával, amely utasításlehívó, olvasni és írni az adatokat, a nagysága a tallium-memória vagy belső regisztereket. Úgy tűnhet, hogy a blokk van-terfeysa legtöbb szűk között a processzor és a memória, mivel egyidejűleg a szükséges adatokat, hogy kiválassza a memóriából a következő sorban Coma. Azonban sok processzorok a Princeton építészet megoldja ezt a problémát lekérése a következő utasítás végrehajtása során egy korábbi. Ezt a műveletet nevezik előzetes letöltési ( „előzetes letöltési”), és megvalósul a legtöbb processzorok ilyen építészet.
Harvard University, bemutatva a fejlesztés a számítógép, amelyben az egyén tárolószintek év (ábra. 1.4) használunk programok tárolására, adatok és verem
Princeton Architecture nyerte a versenyt, mert már nem felelt meg a szintű technológiát az idő. Használata védőburkolattal ellát memória bizonyult előnyösebb megbízhatatlansága miatt az elektronika cső (ez volt korábban elterjedt tranzisztorok) - így kevesebb meghibásodás.
Harvard architektúra szinte nem használt vége előtt a 70-es, a társproducer mikrokontroller GDS megérteni, hogy ez az architektúra adja a pre-tulajdonsága eszközök kitalálták.
A fő előnye, hogy a Neumann-architektúra, hogy egyszerűsíti a mikroprocesszort a munkagépek fellebbezni csak egy közös memóriát. Mikroprocesszoros legfontosabb az, hogy a tartalmát a RAM (RAM - Random Értékeljük Memory) lehet használni az adatok tárolására és program tárolására. Egyes alkalmazások Niyah program kell a hozzáférést a tartalmát a verem. Mindez előre szállít nagyobb rugalmasságot szoftverfejlesztés, különösen a területén a valós idejű operációs rendszer, ami lesz szó később.
Harvard architektúra utasításokat hajt végre a kevésbé jól nek, mint a Neumann-architektúra. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a Harvard architektúra több lehetőséget, hogy végre párhuzamos műveleteket. Hozd a következő utasítás egyidejűleg fordulhat elő a végrehajtás az előző parancs-enni, és nincs szükség, hogy megállítsák a processzor a mintavétel időpontjában csapat.
Például, ha a processzor a Princeton kell vizsgálni byte, és tegyük az akkumulátort, az általa előállított követője-ség intézkedések ábrán mutatjuk be. 1.5. 13. Az első ciklusban a memória parancs kiválasztása a következő ciklusban, az adatokat el kell helyezni az Accu-stimuláns olvasni a memóriából.
A Harvard architektúra, amely magasabb fokú pas rallelizma műveletek, a jelenlegi művelet kombinálható akkor börk a következő parancsot (lásd: Ábra 1.6). A csapat is fellépett két CEC-la, de a választék a következő parancs végrehajtása egyidejűleg az előzőt. Így a parancs végrehajtása csak egy ciklusban (abban az időben az olvasás a következő paranccsal).
Ez a módszer a műveletek végrehajtása ( „párhuzamosság”) lehetővé teszi a csapatok neked, teljesül az azonos ciklusok számát, ami lehetővé teszi, hogy könnyebben op vékonyított futási ciklus és a kritikus részei a programnak. Ez a körülmény különösen fontos, amikor kiválasztják a mikrokontroller igénylő alkalmazásokhoz szigorú végrehajtását a beállított idő Run-CIÓ.
Például mikrokontroller cég Misrochip RIC végzi a társ-Mande kivéve, hogy módosítsa a program tartalma számláló, négy ciklus (egy ciklus). Ez egyszerűbbé teszi a végrehajtását az idő kritikus eljárások, mint az Intel 8051 mikrokontroller, ahol az utasítások végrehajtása eltarthat 16-64 ciklus. Emiatt gyakran nem tudja kiszámítani a pontos időt a program kézi és meg kell változtatni a szimulátorok vagy hardver emulátor.
Meg kell jegyezni, hogy ezek az általános eljárások teljesítményének összehasonlításához-sti nem kell használni az összes processzor és mikrokontrollerek, a co-toryh végre a két architektúra. Összehasonlítása legjobb módja prima tively hogy egy adott alkalmazás. Különböző gépek és berendezések saját egyedi jellemzőit, amelyek lehetővé teszik, hogy a legjobb Obra zoom végre bizonyos alkalmazásokat. Bizonyos esetekben egy adott alkalmazás csak akkor lehet elvégezni a bizonyos ar-architektúra szolgálja és sajátosságait a mikrokontroller.
A fejezet elolvasása után, sokan valószínűleg úgy gondolja, hogy a Harvard architektúra - ez az egyetlen helyes választás. De Harvard Arhitektu-ra nem kellően rugalmas valamilyen programozási eljárásokat, koto-rozs szükséges a kérelmek száma. Egy hasonló példa látható ebben a könyvben.
Nem szabad feltételezni, hogy az egyik építészeti jobb, mint a másik. Ebben a könyvben azt ismertetjük különbségek mikrokontroller architektúrák, ras megjelenésű azok előnyeit és hátrányait a különböző helyzetekben.