|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы сможет легко оперировать с точностью представления имеющихся элементов данных. Это приводит не только к сложности и затратам времени при написании многобайтовых арифметических программ, но (в зависимости от размеров проекта) повышенная надежность, сокращение длины машинной программы и объема памяти будут, по-видимому, оправдывать более высокую стоимость процессора с большей разрядностью слов. 2. В какой форме первоначально присутствуют данные - в числовой или символьной? Если данные первоначально представлены в качестве символов, смогут ли с ними хорошо оперировать 8-разрядные процессоры? 3. Является ли быстродействие важным параметром при проектировании? Такие прикладные задачи, как обработка сигналов, постоянно требуют выполнения сложных вычислений, а такие, как быстрое преобразование Фурье (БПФ), должны выполняться в некоторый нормируемый интервал времени. Если же предъявлены жесткие требования по быстродействию, то при оценке алгоритма необходимо использовать предполагаемые процессоры, если их скорости обработки адекватны. 4. Представляются ли данные в формате с плавающей запятой? Здесь имеются два существенных соображения. Первое, существует маленький вопрос в перевыпуске программного обеспечения с плавающей запятой. Проверить, имеется ли в наличии язык высокого уровня, обеспечивающий арифметику в формате с плавающей запятой. Если же нет либо вследствие других причин вы вынуждены пользоваться входным языком ассемблера, то проверить наличие подпрограмм с плавающей запятой, которые существуют в виде исходных машинных программ или позиционно-независимых ПЗУ. Второе, является ли достаточным быстродействие процессора, что позволяет ему проводить вычисления в формате с плавающей запятой? Если нет, тогда для выполнения этих вычислений следует учесть возможность применения внешних аппаратных средств с плавающей запятой. 9.2г. Реальный масштаб времени? Существует ряд прикладных задач, где решающим фактором является быстрота ответа на внешний запрос. Число и частота этих внешних запросов будут определять способ, по которому с ними оперируют. Опрос устройств ввода/вывода представляет собой более дешевое решение с помощью аппаратных средств, но оно более медленное по сравнению с векторными прерываниями. Является ли необходимым тактирование в реальном масштабе времени? Отметка време- 9.2д. Условия эксплуатации Каждая прикладная система будет исполняться для своих рабочих условий эксплуатации. Температурный диапазон промышленного контроллера будет гораздо шире, чем у универсальной вычислительной машины. При реализации питания системы от солнечной батареи потребуется процессор определенного типа. Необходимость защиты процессора от излучений также будет сужать диапазон. Требуется ограничивать и его габариты. Приведенные выше примеры никоим образом не являются исчерпывающими, но приводятся здесь .для того, чтобы познакомить читателя с методикой полного определения проблемы. Поскольку сама задача определена, методика выбора представляется как нахождение определенных компромиссов. 9.3. ОСНОВНЫЕ СООБРАЖЕНИЯ 9.3а. Архитектура регистров Число регистров. Одним из важных соображений в оценке пригодности микропроцессора для выполнения определенного типа предназначенного для него программного обеспечения явт ляется архитектура регистров. Самым главным и, вероятно, наиболее очевидным параметром оказывается число регистров. Общей тенденцией здесь является следующее: «чем больше регистров, тем лучше», хотя имеются и более важные соображения. Рассмотрим два следующих противоположных примера. 1. Прибор 3780 фирмы Mostek имеет банк из 64 универсальных регистров, однако большинство арифметических операций должно выполняться в одном регистре /)-типа. Шестнадцать НИ на файлах пользователя представляется привлекательной особенностью универсальных вычислительных машин. Имеет ли процессор время для обработки прерывания по синхроимпульсам и обеспечивающие его программы? Какое, максимальное число приборов имеет возможность провести прерывание процессора? Необходимо вычислить максимальную нагрузку на процессор, т. е. количество обработок, которое может быть запрошено до того, как пропадут данные. Вычислительная машина, обеспечивающая обмен с восемью терминалами при скорости передачи 2400 бит/с с одновременным поддерживанием синхронизации в реальном масштабе времени и связи с твердым диском, весьма необходима при выборе процессора. Аккумулятор *-S разрядов- О Регистр состояния (W) - COZC в п и П 3 н е у е н у ,яр а я о с iSразрядов-О двоичный. таймер Порт 7 1-8разрядов--О Порт управления прерыванием Порт В -S разрядов - Порты ВВ Порт 5 Порт 4 Порт 1 Порт О Оперативный, регистр лосбеннои: аВресацаи Оперативная память МС HEX OCf
•8 разрядов- Счетчик команд рои POL ID-87-О -11 разрядоВ- Ст.екоВыи. регистр PU PL 10 т о -•-11 разрядов-- Счетчик данных ПСУ DCL 10 87 О "-11 разрядоВ- Вспомогательный счетчик Ванных dciu"dcil
ГлаВная память ВЕС HEX 20Б 7FE т7 7FF Рис. 9.2. Программируемые регистры, порты и схема распределения памяти прибора 3870. универсальных регистров имеют прямую адресацию, и из них восемь (или больше, или меньше) зарезервированы для специальных целей. Доступ же к остальным 48 регистрам производится с помощью косвенной адресации через другой регистр адреса. На рис. 9.2 представлена структурная схема прибора 387а 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 [ 39 ] 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||