рованным, т. е. предназначаемым для выполнения достаточно малого количества команд. Микропроцессор с программируемой логикой может не только выбирать какую-либо из заранее установленных операций, но и создавать их, тем самым адаптируя все устройства к изменяющимся условиям. Примером таких устройств могут служить станки с числовым программным управлением, которые являются основой гибких автоматизированных производств.

Встраиваемость микропроцессоров означает, что микропроцессоры предназначены прежде всего для применения непосредственно в составе агрегатов, приборов, средств передачи данных, станков, испытательного, медицинского, сельскохозяйственного оборудования и т.д.

В своем развитии микропроцессоры прошли несколько стадий, которые принято называть поколениями.

Микропроцессоры первого поколения имеют малую разрядность АЛУ (4 и 8 разрядов), изготовляются по наиболее простой технологии и обладают невысоким быстродействием. У них простая структурная организация, жесткое аппаратное управление («жесткая» логика) и неразвитая система команд.

Микропроцессоры второго поколения характеризуются большей разрядностью АЛУ (8-16 разрядов), «жесткой» логикой, изготовляются по более прогрессивной технологии и обеспечивают среднее быстродействие (время выполнения команды от 2 до 8 мкс). Кроме того, микропроцессоры второго поколения имеют более современную структуру и эффективную систему команд.

Микропроцессоры третьего поколения обладают высоким быстродействием, большим набором команд и изготовляются на основе передовой технологии. Их особенностью являются АЛУ, разрядность которых можно наращивать.

В основу классификации микропроцессорных средств положен принцип выделения поколений микропроцессоров в соответствии с технологией изготовления схем и быстродействием.

Первое поколение изготовлялось на основе р-МОП-технологии (МОП - металл - окисел - проводник). По этой технологии производятся приборы поверхностной проводимости. В зависимости от примеси исходного материала или типа носителя заряда выделяют р- и п-ка-нальные приборы, р-канальный МОП-прибор первого поколения микропроцессоров характеризуется низким

быстродействием (время выполнения одной команды 5-50 мкс), высоким исходным напряжением, работает от питающего напряжения отрицательной полярности, дешев, прост в изготовлении.

Второе поколение микропроцессоров изготовляется на основе д-МОП-, fe-МОП-технологии и технологии «кремний на сапфире». Процесс производства таких приборов довольно сложен, быстродействие выше, чем у микропроцессоров первого поколения (время выполнения Одной команды 1-5 мкс, время обращения к ЗУ - 100 не), а плотность элементов больше. Приборы, изготовленные по й-МОП-технологии, представляют собой комбинацию р- и п-канальных приборов, поэтому их производство значительно сложнее и дороже, элемент занимает большую площадь на кристалле, быстродействие более высокое, чем п-канального прибора. Для изготовления прибора по технологии «кремний на сапфире» выращивается монокристалл, сапфира, на который наращивается кремний. Сапфир выбран основой потому, что обладает изолирующими и термическими свойствами. Приборы, изготовленные по этой технологии, обеспечивают значительно большее быстродействие схемы, чем приборы, рассмотренные выше.

Третье поколение микропроцессоров производится по биполярной технологии. Приборы, изготовленные по этой технологии, обладают самым высоким быстродействием (время выполнения одной команды 0,5-1 мкс), потребляют большую мощность, стоят значительно дороже.

Микропроцессорные средства можно классифицировать по конструкции управляющей части: устройства с «жесткой» и программируемой логикой. Программируемая логика позволяет создавать гибкие (приспосабливаемые к определенным условиям) системы, что, безусловно, очень удобно. Однако создание программы управления для таких систем представляет собой сложную задачу и требует высокой квалификации персонала, связанного с разработкой управляющих программ. В настоящее время намечается переход к аппаратной реализации ряда функций программного обеспечения путем замены программ микропрограммами, записанными в постоянное запоминающее устройство или программируемое постоянное запоминающее устройство, и превращение их таким образом в устройства с «жесткой» логикой. Еще одним обстоятельством в пользу применения

микропроцессоров с «жесткой» логикой является большее быстродействие, чем у микропроцессоров с программным управлением.

Как уже отмечалось, одной из основных особенностей микропроцессорных средств является встраиваемость - возможность введения микропроцессоров и микроЭВМ в состав различных агрегатов, устройств, станков и т.д. В зависимости от элементной базы можно выделить три группы микроЭВМ: многоплатная, одноплатная и однокристальная.

Многоплатная микроЭВМ - вычислительная машина, в которой процессор, ОЗУ, устройства управления вводом - выводом реализованы в виде самостоятельных плат, выполненных на едином конструктивном блоке вместе с органами управления, индикации и источником питания, предназначенная для использования в качестве встраиваемого блока или самостоятельного прибора; это дешевая малая ЭВМ, построенная на БИС микропроцессорного комплекта (набора). Микропроцессорный набор представляет собой совокупность однотипных БИС, специально разработанных для построения микропроцессорных систем.

Одноплатная микроЭВМ - вычислительная машина, в которой процессор, устройства памяти и управления вводом - выводом выполнены на одной плате, как правило, не имеющая собственного источника питания, органов управления и индикации, предназначенная для использования прежде всего в качестве встраиваемого устройства.

Однокристальная микроЭВМ - большая интегральная схема, содержащая процессор, оперативную память, каналы ввода - вывода и, как правило, постоянную (полупостоянную) память для управляющей программы; эта микроэвм применяется только в качестве встраиваемого устройства.

Ряд моделей микроЭВМ, объединенных общим программным обеспечением, принципами организации связи между входящими в состав микроЭВМ устройствами, а также конструктивным исполнением, называется семейством микроэвм.

В настоящее время у нас в стране выпускается достаточное количество моделей и семейств микроЭВМ, отличающихся друг от друга быстродействием, разрядностью, объемами и принципами организации памяти, эксплуатационными характеристиками и сферами применения.