Wykład 9 Dedykowane procesory DSP oraz mikrokontrolery z jednostką DSP Architektura i elementy składowe typowego systemu mikroprocesorowego Systemy embedded (wbudowane), System On a Chip (SOC)

Dedykowane procesory DSP

Dedykowane procesory DSP

Dedykowane procesory DSP

Przykładowy mikrokontroler z wbudowaną jednostką DSP (Hybrid Controller) Infineon (Motorola)

Cechy procesora 56F8357

Schemat blokowy procesora 56F8357 Przykładowe „zwykłe” procesory z wbudowaną jednostką DSP Schemat blokowy procesora 56F8357

Architektura procesora 56F8357

Sygnał zerujący (RESET) SAB80C537

Sygnał taktujący (zegar)

Schemat ideowy przykładowego systemu z mikrokontrolerem 80C31

Pamięci RAM: rodzaje, magistrale Statyczna – Static RAM (sRAM) szybka, dość droga – typowa pamięć używana w „małych” systemach mikroprocesorowych, służy również jako pamięć buforująca między pamięcią operacyjną i procesorem (tzw. pamięć cache - poziomu /level/ I, II, III) Dynamiczna – Dynamic RAM (DRAM) tania i bardzo szybka - pamięć wymagająca cyklicznego odświeżania zawartości (poprzez odczytywanie), używana w „dużych” systemach, np. PC Asynchroniczna FPM DRAM (Fast Page Mode), EDO RAM Synchroniczna – SDRAM – dominuje w PC Podwójnej wydajności – Dual Data Rate (DDR) - transmisja na obu zboczach zegara taktującego RAMBUS (RDRAM) – duża wydajność, nowe rozwiązania.

Pamięć RAM statyczna

Pamięć dynamiczna RAM

Pamięci RAM - magistrale

Cykl dostępu do pamięci (pamięć statyczna) – odczyt pamięci CE – CHIP ENABLE OE – OUTPUT ENABLE

Cykl dostępu do pamięci (pamięć statyczna) – zapis do pamięci CE – CHIP ENABLE WE – WRITE ENABLE

Pamięci RAM - moduły „Szeroka” magistrala danych = Symbol układu Pojemność pamięci 4164 64 K razy 1 bit 4464 64 K razy 4 bity 41128 128 K razy 1 bit 44128 128 K razy 4 bity 41256 256 K razy 1 bit 44256 256 K razy 4 bity 41000 1 M razy 1 bit 44000 1 M razy 4 bity „Szeroka” magistrala danych = duża szybkość + duża liczba wyprowadzeń (pinów)

Przykładowe systemy mikroprocesorowe do wbudowania

Systemy wbudowane

Systemy wbudowane (embedded) (do zastosowań wbudowanych) Zawiera układy peryferyjne wewnątrz struktury krzemowej układu scalonego procesora System On a Chip (SOC) Zawiera większość elementów niezbędnych do pracy systemu zawarte w strukturze krzemowej układu scalonego – w tym często układy o różnej technologii: cyfrowe + analogowe

Przykładowe systemy wbudowane -Klawiatura i mysz komputera PC -Drukarka, skaner, dysk twardy ... -Telefon GSM, fax, magnetofon cyfrowy, odtwarzacz MP3,                                      Procesory z rodziny ARM telefon UMTS z procesorem ARM 104MHz

-łączność z PC szeregowa synchroniczna (2+2przewody) Klawiatura PC 1 - mikroprzełączniki, 2 - mikroprocesor -łączność z PC szeregowa synchroniczna (2+2przewody)

-łączność z PC szeregowa asynchroniczna (2+2przewody) Mysz PC 1. Kulka pokryta gumą 2. Mikroprocesor odbierający impulsy z rolek 3. Rolki - mierzące ruch w pionie i w poziomie -łączność z PC szeregowa asynchroniczna (2+2przewody)

Dysk twardy, stacje dyskietek -sterowanie silnikami: napęd talerzy, przesuwanie głowicy przetwarzanie danych z głowicy, komunikacja z PC