Возможность непосредственного обращения и использования требуемых аппаратных ресурсов МПр;
Компактность и высокая скорость выполнения программ;
Процессоры с расширенными коммутационными возможностями;
Универсальные встроенные процессоры;
Наличие автоматических алгоритмов регулирования и адаптации при изменении характеристик входных данных.
Несложные алгоритмы вычислений;
Работа в реальном времени;
Несредственное подключение к объекту управления;
Работа без взаимодействия с человеком;
Различают следующие виды встроенных процессов:
§ Процессоры с расширенными возможностями дискретного ввода/вывода.
Рассматривая в целом схему на рис.9 можно отметить, что производительность, сложность архитектуры, стоимость увеличиваются снизу вверх. В тоже время при движении сверху вниз разрядность, тактовая частота, производительность снижаются. В составе ЦУУ, как правило, применяются универсальные МПр. В составе ГУУ могут применяться универсальные или сетевые процессоры. В составе ИУУ могут применяться процессоры цифровой обработки сигналов, процессоры ввода/вывода и процессоры сетевых или внутренних интерфейсов (процессоры встраиваемых приложений).
Необходимо добавить, что нередко специализированные процессоры (в том числе сетевые) выполняются по технологии программируемых логических интегральных схем (ПЛИС). Устройство ПЛИС представляет собой матрицу логических вентилей (цифровых устройств, реализующих логические функции И-НЕ, ИЛИ-НЕ и т.п.), логика работы и переключения которых может быть задана программным образом. Отличительной чертой ПЛИС является наличие архитектуры, допускающей реконфигурирование цифровых цепей и базирующейся на массиве конфигурируемых логических блоков ( configurable logic blocks, CLBs), окруженных блоками ввода/вывода. При этом программируемые переключатели и маршрутизаторы, входящие в состав микросхемы, позволяют осуществлять маршрутизацию сигналов в ПЛИС любым, наперед заданным образом. Разработчики оборудования используют ПЛИС в основном из-за их малых размеров, высокой скорости работы, малого энергопотребления и возможности обновления логики работы. ПЛИС может быть реконфигурирована и перепрограммирована в соответствии с нуждами конкретной задачи, не затрачивая ресурсы на дорогостоящее производство заказных микросхем. Микросхема ПЛИС может включать от 1 до 3 миллионов вентилей, время затрачиваемое на переключение вентилей – по крайней мере 25 нс.
Лекция 3. Языки программирования. Типы и форматы данных. Системы и форматы команд. Способы адресации.
3.1 Языки программирования.
Языки программирования, используемые в том числе для разработки программного обеспечения управления средствами связи, делятся на две группы. Первая группа включает языки программирования низкого уровня. К первой группе относится машино-ориентированный или машинный язык (машинный код) – это способ записи команд и данных, которые непосредственно реализуются аппаратными средствами вычислительного устройства (процессора).
Машинный язык включает систему команд и метод кодирования информации. В команде всегда указывается тип выполняемой операции и местонахождение операндов. Типовыми символами машинного языка являются двоичные символы «0» и «1», которые задают адреса в командах, коды операций и признаки команд. При исполнении программ, «0» и «1» в виде физических сигналов поступают на входы микросхем и приводят к исполнению аппаратными средствами МПр заданных операций. Из последовательности команд составляются программы, реализующие алгоритмы задач управления системой коммутации. Эффективность решения различных задач с помощью МПр зависит от того, насколько машинный язык приспособлен для реализации заданных алгоритмов управления средством связи. Кроме того, ненемаловажную роль играет используемые способы программирования.
Программирование на машинном языке ведется в системе команд, поддерживаемой данным типом процессора. В результате аппаратные и логические ресурсы процессора используются максимальным образом, поэтому машинный язык рекомендуется использовать для создания операционных систем, библиотек стандартных программ в т.ч. ввода/вывода, которые расширяют возможности процессора. Также машинный язык применяется для создания ПО, на которое наложены ограничения по времени выполнения и занимаемой емкости памяти МПр.
