Ю П Колонтаєвський - Електроніка імікросхемотехніка - страница 29

Страницы:
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 

Новітні ЗП типу EEPROM також є репрограмовуваними. їхньою основою є МНОН-транзистори, що, на відміну від звичайних МОН-транзисторів мають двошаровий підзатворний діелектрик - окрім тон­кого шару SiO2 є ще більш товстий шар нітриду кремнію Si3N4 (звідси літера Н в абревіатурі). Під дією електричного поля достатньо високої напруженості носії заряду проходять через тонкий шар і скопичуються на межі розділу шарів. Після зняття поля заряд залишається у пригра­ничному шарі нітриду кремнію і вже не розсмоктується, що й забезпе­чує зберігання інформації на протязі десятків років. Для стирання інфор­мації необхідно видалити носії заряду з приграничного шару, для чого подається напруга, що створює електричне поле протилежної направ­леності. При цьому інформацію можна стирати не зі всього кристалу, а вибірково. Тривалість процесу досить коротка. Кількість циклів пере-програмування складає 104-106 разів.

Найвищим досягненням у розробці напівпровідникових програмова­них ЗП є створення флеш-пам'яті. її ЗЕ подібні до елементів пам'яті типу EEPROM, але в схемах флеш-пам'яті не передбачене стирання окремих слів. Інформація може стиратися або вся одразу, або достат­ньо великими блоками за єдиним сигналом, миттєво (flash - спалах). За своєю дією флеш-пам'ять вже подібна до пам'яті ОЗУ, але є енер-гонезалежною. З розвитком технології і збільшенням місткості інфор­мації пристрої флеш-пам'яті поступово витісняють такі накопичувачі,як жорсткі магнітні диски, оптичні диски та інші носії. Бони у сотні разів скорочують споживану потужність, мають велику надійність, невеликі розміри і вагу, в декілька разів збільшують швидкодію пристроїв пам'яті. Однією з найважливіших властивостей є також відсутність в ЗП цього типу рухомих механічних частин, в тому числі таких, що обертаються, і повна технологічна сумісність з ІМС. Флеш-пам'ять може бути час­тиною багатьох типів ІМС мікроконтрблерів (що забезпечує універ­сальність їхнього застосування за рахунок можливості багатократного перепрограмування) та ін. Також зазначимо, що це є одним з прикладів поступової відмови людства від колеса у багатьох застосуваннях.

8.10.7. Алгоритм. Способи представлення алгоритму

Алгоритм (від латинської трансляції імені математика аль-Хорезмі) - це спосіб (програма) розв'язання обчислювальних та інших задач, що точно вказує, як і в якій послідовності отримати результат, одно­значно визначений вихідними даними.

Отже, послідовність виконання дій пристрою керування і є алгорит­мом. Задати алгоритм можна різними способами.

Перш за все - це описове представлення алгоритму на "люд­ській" мові. Така форма представлення прийнятна навіть для неспеці­аліста у пристроях керування, але громіздка, допускає тлумачення. А отже, не годиться для створення більш-менш складного пристрою ке­рування, як з жорсткою логікою, так і програмованого.

Більш впорядкованим є представлення алгоритму у вигляді таб­лиці.

Досить популярним є графічне представлення алгоритму - у

вигляді граф-схеми. Боно забезпечує наочність, оперативність огляду.

На основі граф-схеми складають схему електричну принципову при­строю керування з жорсткою логікою або програму роботи програмо­ваного. Це, зрештою, також є способами представлення алгоритму.

8.10.8. Задання і виконання програм МПП

Для забезпечення виконання МПП необхідних функцій у його ПЗП (іноді у ОЗП) записується набір програм, (стандартних, що реалізують,наприклад, арифметичні і логічні операції, обчислення тригонометрич­них функцій і т.п., а також і спеціальних, що реалізують, наприклад, алгоритми керування конкретним об'єктом).

При складанні програм програміст повинен дати МП детальний опис його дій. МП може працювати з великою швидкістю і точністю протя­гом тривалого часу, але тільки за чітким завданням, що не допускає тлумачень. МПП може реагувати на зміну умов, якщо в пам'яті у ньо­го є програма, що повідомляє МП, як йому поводитись у нових обста­винах. МП діє логічно, але не має творчих здібностей (принаймні, сьо­годні). Удавана розумність різних МПП є результатом великої кількості програм, закладених у них. Хоча слід зазначити, що в наш час інтен­сивно ведуться роботи з створення так званого штучного інтелекту (набору програм, що імітують інтелектуальну діяльність людини). І на цьому шляху, як відомо, здобуто чимало досягнень. Бважається, що створення "розумних" машин буде у першому наближенні завершено тоді, коли вони навчаться створювати собі подібних.

Для ініціалізації виконання програми в МП заноситься її почат­кова адреса (адреса комірки ПЗП чи ОЗП) і подається команда ПУСК.

При роботі МП забезпечує таку послідовність дій:

1) витяг даних (коду команди, числа) з пам'яті (ПЗП чи ОЗП);

2) розшифрування команди;

3) виконання команди і т.д. знову.

При цьому, наприклад, щоб переслати число з ПЗП до ОЗП, МП, будучи тактованим (синхронним) пристроєм, у найближчому такті ро­боти за сигналами тактового генератора задає згідно з програмою на ША код адреси комірки пам'яті ПЗП. Після завершення перехідних процесів, пов'язаних з зарядом паразитних ємностей провідників (ліній) ША (від чого, до речі, значною мірою залежить швидкодія пристрою), у другому такті роботи МП по ШК дає команду на видачу коду з ПЗП на ШД (читання), а у наступному такті - команду по ШК на прийом коду у свій внутрішній регістр пам'яті, що називається акумулятором.

Надалі, у подальших тактах роботи, відповідно задається на ША номер комірки ОЗП та подається по ШК команда запису і число, на­решті, потрапляє на визначене програмою місце.

З опису цієї послідовності дій зрозуміло, чому програмні пристрої об­числення і керування значною мірою поступаються у швидкодіїпорівняно з пристроями з жорсткою логікою, де код з одного вуз­ла до іншого зазвичай передається за один такт окремо виділеними лініями зв'язку.

На робочому рівні МП реагує на список команд, представлений, як уже зазначалося, у вигляді набору двійкових кодів, що називається машинною програмою. Таке представлення програм є винятково важким для оперативного сприйняття людиною.

8.10.9. Шістнадцяткова система числення

Деяке спрощення при написанні і читанні команд дає використання шістнадцяткової системи числення. Бона містить 16 символів, кожному з яких відповідає чотирирозрядне число у двійковому коді: число представляється як сума ступенів числа 16, помножених відпо­відно на 0, 1, 2, ... , 9, A, B, C, D, E, F:

N16 = a1 -16° + a2-161 + a3-162 +... + an+1 -16", (8.30) де at ={0;1;2;3;...;9; A; B; C; D; E; F}.

Табл. 8.3 показує відповідність запису чисел у десятковому, двійко­вому і шістнадцятковому кодах.

Страницы:
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 


Похожие статьи

Ю П Колонтаєвський - Електроніка імікросхемотехніка