Микропроцессорные системы - Александров Е.К.
ISBN 5-7325-0516-4
Скачать (прямая ссылка):
данные (передача) по одному сдвигу за один цикл битового тактового
сигнала. Передача слова данных завершается, когда число поступающих в
SCKR (SCKT) битовых тактовых сигналов во время определения корректности
передачи WSR/WST достигает заранее запрограммированного значения длины
слова данных. Во время передачи слова данных (т. е. перед завершением)
все переходы в WSRA/VST игнорируются. После завершения передачи слова
данных SAI останавливает сдвиг данных в любом направлении до появления
следующей корректной передачи. Таким образом, когда передача WSR/ WST
появляется раньше чем ожидалось, она игнорируется, и следующая пара слов
данных (правое и левое) теряется. Подобно этому, когда передача WSR/WST
появляется позже, чем ожидалось, в период времени между завершением
предыдущего слова и появлением опоздавшей передачи WSR/WST, получаемые
биты данных игнорируется; данные в этом случае не передаются.
Кроме того, запрещение приема или передачи ненужных слов данных может
осуществляться с помощью задержки запуска SCKR(SCKT) и задержки WSR/WST
на определенное число циклов битового тактового сигнала.
ГЛАВА7
ПРОГРАММИРУЕМАЯ ЛОГИКА И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ В МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМАХ
7.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ, КЛАССИФИКАЦИЯ
7 1 1 УРОВЕНЬ ИНТЕГРАЦИИ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ (ИС) И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА КАЧЕСТВО
ЦИФРОВОЙ АППАРАТУРЫ И ЕЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ. БИС/СБИС ПРОГРАММИРУЕМОЙ ЛОГИКИ-
СРЕДСТВО ИСКЛЮЧЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ МАЛОГО И СРЕДНЕГО УРОВНЕЙ
ИНТЕГРАЦИИ ИЗ СОСТАВА МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ
Интегральные схемы (ИС), составляющие основу элементной базы средств
обработки информации, характеризуются широким диапазоном сложности
(уровня интеграции). Уровень интеграции оценивается условным числом
эквивалентных вентилей (чаще всего вентилей типа 2И-НЕ), которые могли бы
быть размещены на данном кристалле. Выпускаемые промышленностью цифровые
схемы имеют уровень интеграции от нескольких единиц для малых
интегральных схем (МИС) до нескольких миллионов для сверхбольших
интегральных схем (СБИС).
Генеральная тенденция развития цифровых интегральных схем - постоянный
рост уровня интеграции. Непрерывное за все время существования ИС
совершенствование технологии их производства позволяет постоянно снижать
минимальные размеры схемных элементов и потребляемую ими мощность и
увеличивать площадь кристалла, благодаря чему растет достижимый уровень
интеграции. Эти же факторы существенно улучшают технико-экономические
параметры не только самих ИС (быстродействие, надежность, стоимость,
отнесенную к единице логической мощности, и др.), но и параметры
реализованной на ИС аппаратуры.
К основным модулям микропроцессорной системы относятся процессоры,
память, внешние устройства и интерфейсные схемы. Микросхемы процессоров и
памяти с точки зрения производителей ИС являются стандартной продукцией.
Промышленность выпускает широкий спектр обоих типов микросхем,
отличающихся большим разнообразием параметров. Из имеющегося множества
типономиналов процессоров и запоминающих устройств проектировщик
(системотехник) выбирает наиболее подходящий для своего проекта вариант.
Важно, что изготовитель микросхем процессоров и памяти не выполняет
индивидуальные заказы потребителей, а работает на широкий рынок. Это
обеспечивает стандартным микросхемам большие объемы производства -
необходимое условие реализуемости ИС высокого уровня интеграции.
Действительно, стоимость проектирования Спр сложных ИС чрезвычайно
велика, но входит в стоимость микросхемы в виде составляющей Слр/Л/, где
N-тиражность производства данной ИС. Только при достаточно больших
значениях N будут оправдываться большие затраты средств на проектирование
БИС/СБИС.
Кроме стандартных частей микропроцессорная система содержит и некоторые
индивидуальные схемотехнические части для сопряжения модулей и управления
ими. Такие индивидуальные части системы ранее приходилось строить с
помощью ИС малого и среднего уровней интеграции, применение которых ведет
к резкому увеличению числа корпусов и внешнего монтажа в схемах МПС, а
это сопровождается столь же резким снижением их быстродействия и
надежности, росту габаритных размеров и потребляемой мощности.
Таким образом, для создания высококачественной сложной цифровой
аппаратуры следует использовать ИС высокого уровня интеграции.
768
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ, КЛАССИФИКАЦИЯ
Появление в нестандартных блоках системы малых и средних ИС всегда
объяснялось только экономическими причинами - чрезмерно высокой
стоимостью заказных БИС/СБИС при малых объемах их выпуска. С точки зрения
технологии, естественно, реализация специализированных БИС/СБИС была
вполне осуществима. Препятствия к применению БИС/СБИС в
специализированных частях микропроцессорных систем стали постепенно
устраняться по мере развития программируемых ИС.
Как будет показано далее, применение БИС/СБИС с программируемой логикой
улучшает и ряд других важных параметров проектов - время подготовки
продукции к выходу на рынок (Time to Market), безошибочность
