Терминология Микропроцессор (МП) - программно-управляемое устройство, осуществляющее процесс цифровой обработки информации и управления и построенное на одной большой интегральной микросхеме (БИС, СБИС). Микропроцессорное устройство (МПУ) - функционально и конструктивно законченное изделие, состоящее из нескольких микросхем, в состав которых входит микропроцессор; оно предназначено для выполнения определенного набора функций: получение, обработка, передача, преобразование информации и управление. Микропроцессорная система (МПС) - функционально законченное изделие, состоящее из одного или нескольких устройств, главным образом МПУ: микропроцессора и/или микроконтроллера. Интегрированный процессор – функционально-ориентированная однокристальная микро-ЭВМ, на одном кристалле размещены микропроцессор, память, специализированные периферийные устройства, ориентированные на решение определенной задачи. Микроконтроллер (программируемый логический контроллер – ПЛК) – однокристальная микро-ЭВМ, в которой на одном кристалле размещаются микропроцессор, память, устройства ввода-вывода, коммуникационные порты. Промышленный компьютер – компьютер, конструкция которого обеспечивает работу в производственных условиях.

Принципы построения МПС Совместимость, состоящая в выполнении приложений на всех версиях МК, обеспечи­вается использованием в качестве базовой системы команд и интерфейса микропроцессора с последующей унификацией путем добавления дополнительных команд и внешних выводов, повышающих эффективность использования в задачах, на которые ориентирует­ся семейство МК. Полученное таким образом структурное образование называется процессорным ядром. Масштабируемость обеспечивается выполнением приложений в пределах полного диапазона архитектур. За счет технологии процессорного ядра обеспечивается переносимость программных приложений. Переносимость для открытых систем рассматривается как возможность выполнения приложения на разных компьютерах с одной операционной системой. Этот важный принцип состоит в том, что ядро операционной системы реального времени портируется в целевые платформы на базе МК всех семейств. Взаимодействие приложений – это возможность общения приложений разных систем, использующих одни протоколы. Этот принцип реализуется в системах на базе коммуникационных контроллеров, в которых на уровне кристалла реализованы типовые протоколы обмена информацией.

Области использования МК Значение критерия Характеристика задач Разрядность МК / производительность Мало данных – мало вычислений Задачи логического управления несложными объектами и процессами 8/Низкая Мало данных – много вычислений Локальные регуляторы, системы управления электрическими двигателями, подвижными аппаратами, различными электрическими агрегатами, роботами-манипуляторами, станками, портативным оборудованием и др. 16/Средняя Много данных – мало вычислений Многие сетевые задачи, системы управления потоками данных, коммутаторы, концентраторы, маршрутизаторы и другое коммуникационное оборудование для вычислительных сетей 32/Высокая Много данных – много вычислений Задачи управления реального времени, обработка сигналов с интенсивным обменом, системы распознавания речи, изображений и т.п. 32/Сверхвысокая

Этапы разработки МПСУ 1. Системный анализ задачи - выделяются процессы и функции, реализация кото­рых будет возложена на МК или ИП, 2. Алгоритмизация процессов и функций - разрабатываются алгоритмы решения задачи. 3. Выбор МК или ИП и комплексная разработка программно- аппаратных средств - осуществляется выбор технических средств соответствующей компании, инструментальных средств поддержки процесса проектирования (отладочных средств, языков программиро­вания и т. д.), а также операционной системы реального времени, если это требуется для решения задачи. Производится программирование алгоритмов, полученных на втором этапе, изготовление системы на базе выбранного МК или ИП и комплексная отладка. Затраты распределяются по этапам следующим образом: ; ; Затраты по каждому этапу варьируются в некотором диапазоне, но первые два этапа являются определяющими.