Микропроцессор и полупроводниковая память

Применение микропроцессоров можно разделить на две категории:

1. Микропроцессоры, облегчающие проектирование цифровых
логических схем.

Вместо проектирование цифровой логической схемы разработчик может взять стандартный микропроцессор и запрограммировать его на решение требуемой задачи.

2. Микро-ЭВМ, заменяющие мини-ЭВМ.

Во многих случаях возможности мини-ЭВМ являются избыточными для конкретной задачи. Необходимый объем вычислений могут выполнить недорогие и простые микро-ЭВМ. Например:

- микро-ЭВМ;

- канал ввода-вывода больших ЭВМ;

- внешнее устройство ЭВМ;

- распределенные сети ЭВМ;

- управление механизмами;

- автомобильные и авиационные контроллеры;

- оптические распознающие системы (читающие автоматы);

- автоматизированное диагностическое оборудование;

- робототехника и т.д.

На структурной схеме базовой микро вычислительной системы, связанной с типовым набором внешних устройств показаны основные ее составляющие: центральный процессор, программируемая память, память с произвольной выборкой текущих данных, устройство ввода-вывода и генератор синхроимпульсов.

Для изготовления микропроцессоров используются три основных

технологии: биполярная, МОП и ИИ (инженерно-инжекционная).

По биполярной или ТТЛ - технологии изготавливаются микросхемы, состоящие из биполярных транзисторов. Биполярные БИС характеризуются большим быстродействием и малой задержкой в передаче сигналов. Однако характеристики плотности компоновки и потребляемой мощности таких БИС не очень хороши.

По МОП - технологии изготавливаются микросхемы, состоящие из полевых транзисторов. Плотность компоновки элементов высокая, но задержка в передаче сигнала очень большая.

Микросхемы, изготовленные по интегрально-инжекционной технологии (ИИ), характеризуются большой плотностью компоновки МОП-микросхем и высоким быстродействием биполярных микросхем.

ПОЛУПРОВОДНИКОВАЯ ПАМЯТЬ С ПРОИЗВОЛЬНОЙ ВЫБОРКОЙ (ЗУПВ)

ЭВМ может обращаться к любой ячейке полупроводниковой памяти в любое время. Полупроводниковая память является запоминающим устройством с произвольной выборкой (ЗУПВ). Для хранения каждого бита информации используется один триггер. Такая память называется статической: бит информации хранится в памяти до тех пор, пока включены источники питания. Когда источники отключаются, содержимое ячеек памяти теряется. Поэтому полупроводниковая память представляет собой разрушаемый тип памяти. Память с произвольной выборкой можно сделать не разрушаемой, если использовать автономные источники питания.

Существует МОП - память, использующая конденсаторные

накапливающие ячейки. Здесь данные сохраняются в виде заряда на емкостях в МОП транзисторах. Для сохранения записанных данных конденсатор может подзаряжаться с некоторой частотой. Такая память называется динамической. Ее главным преимуществом является малое потребление энергии.