Возможность реализации алгоритмов высокой сложности. Аппаратная реализация сложных алгоритмов, в отличие от программной, часто невозможна либо из-за высоких трудозатрат на разработку, либо по причине низкой надежности аппаратуры, вызванной необходимостью использования огромного количества логических элементов.
Гибкость – возможность изменения алгоритма путем переработки программного обеспечения, без корректировки принципиальной схемы устройства.
Сокращение сроков разработки аппаратуры. Программные и аппаратные средства могут разрабатываться параллельно, причем затраты на разработку аппаратных средств обычно оказываются небольшими.
Сокращение расходов на эксплуатацию оборудования. Программное управление позволяет автоматизировать процесс технического обслуживания аппаратуры.
Снижение стоимости оборудования. Стоимость микропроцессоров, применяемых в системах управления обычно не превышает 50$.
Уменьшение габаритов аппаратуры.
Применение микропроцессорного управления в технике связи.
В оконечных устройствах: обработка изображений в факсимильных аппаратах; обработка сообщений сигнализации DSS1 в цифровых телефонных аппаратах; кодирование и декодирование речи в IP-телефонах; все функции терминала передачи данных.
В каналообразующей аппаратуре: модуляция и демодуляция в аппаратуре xDSL; организация мониторинга и администрирования в сетях SDH.
В коммутационном оборудовании: обработка вызовов и установление соединений в АТС и программных коммутаторах сетей IP-телефонии; коммутация и маршрутизация пакетов в сетях передачи данных.
В измерительных приборах для сетей связи: обработка и отображение информации.
История создания микропроцессоров. Летом 1969 г. японская компания “Busicom”, разрабатывавшая новое семейство калькуляторов, обратилась за помощью в фирму “Intel”. К тому времени “Intel” просуществовала всего около года, но уже проявила себя созданием самой емкой на тот момент микросхемы памяти. Фирме “Busicom” как раз и требовалось изготовить микросхемы, содержащие несколько тысяч транзисторов. Для реализации совместного проекта был привлечен инженер фирмы “Intel” М.Хофф. Он познакомился с разработками “Busicom” и предложил альтернативную идею: вместо 12 сложных специализированных микросхем создать одну программируемую универсальную – микропроцессор. Проект Хоффа победил и фирма “Intel” получила контракт на производство первого в мире микропроцессора.
Практическая реализация идеи оказалась непростым делом. В начале 1970 г. к работе подключился Ф.Фаджин, который за 9 месяцев довел процессор от описания до кристалла (позднее этот специалист основал фирму “Zilog”, создавшую 8-разрядный процессор Z80, который успешно работал во многих домашних компьютерах). 15 ноября 1971 г. “Intel 4004” – так назвали процессор – был представлен общественности.
Поскольку для хранения одной цифры калькулятору требуется 4 бита (именно столько необходимо для изображения десятичных цифр “8” и “9”), “Intel 4004” был четырехразрядным процессором. Следующий микропроцессор предназначался для установки в терминал и должен был обрабатывать символьную информацию. Поскольку каждый символ кодируется одним байтом, следующая модель “Intel 8008” стала 8-разрядной; она появилась в апреле 1982 г. По-прежнему этот процессор был заменой “аппаратной логики”, но отдельные энтузиасты уже пытались собрать на нем компьютер. Результаты были скорее демонстрационными, нежели полезными, но микрокомпьютерная революция уже началась.
А в апреле 1974 г. компания “Intel” совершила новый качественный скачок: ее изделие с маркой “Intel 8080” стало первым в мире процессором, походившим на “настоящую” вычислительную машину. Отметим любопытную деталь: хотя процессор. и обрабатывал 8-разрядные данные, но шина адресов была 16-разрядной. Таким образом, 8080 мог иметь до 64 килобайт памяти, что по тем временам казалось программистам недостижимым пределом.
Микропроцессоры стали широко использоваться как в вычислительной технике, так и в системах управления. За десятилетие был пройден путь от изобретения 4-разрядного МП до достаточно сложной 32-разрядной архитектуры. Если первый МП 4004 содержал 2200 транзисторов, МП 8080 – 4800, то современные микропроцессоры с разрядностью до 64 имеют в своем составе несколько миллионов транзисторов.
