1. Микропроцессоры. Определение, классификация, закономерности развития, области применения

22. Структура современных 8-разрядных микроконтроллеров с RISC-архитектурой

Микроконтроллеры являются специализированными микропроцессорами, которые ориентированы на реализацию устройств управления, встраиваемых в разнообразную аппаратуру.

В связи с широким диапазоном решаемых задач управления требования, предъявляемые к производительности МП, объему внутренней памяти команд и данных, набору необходимых периферийных устройств, оказываются весьма разнообразными. Для удовлетворения запросов потребителей выпускается большая номенклатура микроконтроллеров, которые принято подразделять на 8-, 16- и 32-разрядные.

8-разрядные микроконтроллеры представляют наиболее многочисленную группу и характеризуются относительно низкой производительностью, которая, однако, вполне достаточна для решения широкого круга задач управления различными объектами. Это простые и дешевые микроконтроллеры, ориентированные на использование в относительно несложных устройствах массового выпуска. Основными областями их применения являются бытовая и измерительная техника, промышленная автоматика, автомобильная электроника, теле-, видео- и аудиоаппаратура, средства связи. Микроконтроллеры этой группы обычно выполняют относительно небольшой набор команд (50 – 100), использующих наиболее простые способы адресации. Типовыми представителями данного класса устройств являются МК серии AVR фирмы Atmel и серии PIC фирмы Microchip, которые характеризуются малым набором команд, развитой периферией и относительно низкой стоимостью.

Производительность 8-разрядных МК можно оценить по следующему примеру. МК серии AVR использует команды, выполняемые за один машинный такт, таким образом контроллер достигает производительности в 1 MIPS на рабочей частоте 1 МГц.

Современные 8-разрядные RISC-микроконтроллеры занимают промежуточную нишу по своим техническим характеристикам между классическими 8-разрядными микроконтроллерами и их 16-разрядными кузенами. Высокая производительность и меньшая, чем у 16-разрядных МК, цена превращают RISC-микроконтроллеры в мощный инструмент для построения эффективных многофункциональных контроллеров, используемых в самых разнообразных приложениях.