Mikroprotsessorid

1. Mikroprotsessorid AlvoAabloo alvo@ut.ee Artur Abels Margus Rosin Artur_a@ut.eemargus.rosin@bigbank.ee

2. Kursuse eesmärgid • Anda sissejuhatus mikroprotsessoritesse ja nende rakenduste tutvustamine • Omandada riistvara lähedast mõtlemist • Omandada kogemusi protsessorite/kontrollerite programeerimises • Omandada oskused programmeerida mikrokontrollereid Atmega seeria näitel • Omandada teadmised FPGA kontrolleritest ja nende programmeerimisest VHDL keelest

3. Omandatavad oskused • Oskus hinnata püstitatud ülesande teostatavust protsessorit sisalduva seadme abil • Oskus programmeerida lihtsat ülesannet Atmega kontrolleriga • Oskus kasutada FPGA kontrollerit • Oskus leida ja kasutada programmeerimiseks vajalikku informatsiooni

4. Keelekümblus • Tehniline dokumentatsioon on praegusel ajal valdavalt inglise keelne • Isegi kui levinud asjad tõlkida eesti keelde, on vaja selleks, et töötada valdkonnas, õppida lugema tehnilist dokumentatsiooni võõrkeeles

5. Töökorraldus • Loengud 3 tk Atmega • Praktikumid Atmega (40% hindest) • Kontrolltöö (valiktest) (10% hindest, E) • Loeng FPGA/VHDL 5 tk • Praktikumid FPGA/VHDL 5 tk (40% hindest) • Kontrolltöö (valiktest)(10% hindest, E) • Eksam(kontrolltööde järgi tegemine)

6. Ajakava semestris • Veebruar-märts - Atmega • Artur Abels • Aprill-mai - FPGA/VHDL • Margus Rosin

7. Nädala plaan • Tunniplaan räägib: • Loeng K 8-10 • Praktikum E 14-17; R 14-17 • Teateid tegelikkusest: • 20 registreerunut • 6 kohta praktikumis (ruum 001) • 3 rühma; 3 aega • Reaalne jaotus kujuneb jooksvalt...loengud vahelduvad praktikumidega

8. Rühmadeks jaotus • Vali nüüd või vaiki igaveseks.... • Praktikumi järgi tegemine on võimalik vaid vaba koha olemasmasolul regulaarsel ajal

9. Lähitulevik • Reedel, 1. Atmega loeng • Esmaspäeval 1. praktikum • Kursuse veebileht: • http://digi.physic.ut.ee/mw/index.php/Mikroprotsessorid • ->õppetöö->mikroprotsessorid

10. Veidi ajalugu • Mikroprotsessori areng on olulisel määral seotud integraallülituste arenguga • Aastal 1969 Jaapani insenerid firmast BUSICOM tegid INTELi firmale ettepaneku arendada lülitused kalkulaatorite tarbeks

11. Marcian Hoff • Oli tegelenud PDP8 arvuti arendusega • Pakkus välja uudse idee, mille jaapanlased aktsepteerisid • Frederico Fraggin • 9 kuud arendust

12. INTEL 4004 • Aasta 1971 • Ostsid õigused ära BUSICOM firmalt, kes ei saanud aru lahenduse võimsusest • 4-bit • 6000 op/sec

13. 8 bitti • CTC tellis Intelilt ja Texas Instruments firmadelt 8 bitise protsessori • CTC loobus • TI aastal 1972 8008

14. TI 8008 • 8 bit • 16kB • 45 intruktsiooni • 300 000 op/sec

15. Intel 8080 • Aasta 1974 • 8 bit • 64kB mälu • 75 instruktsiooni • $360

16. 6800 • Motorola • 8bit • Chuck Peddle • MOS Technology • 6502 • Hinnalangus Atari, Apple, Commodore

17. Zilog • Frederico Faggin • 1976 Z80 • 1975 8085 • Z80 >> 8085 • Personaalarvutite ajastu algus

18. 16-bit protsessor • National SemiconductorIMP-16, 1973 • Digital Equipment Corporation (DEC)LSI-11jaPDP 11/03minicomputer • Fairchild Semiconductor MicroFlame 9440 • 1976 • single-chip 16-bit TI's TMS 9900 • 16-bit Intel 8086 - 80286

19. 32-bit • Aga MC68000, in 1979 32 bit registrid • Fully-32-bit microprocessorAT&TBell Labs BELLMAC-32A, in 1980 • Intel's 32-bit microprocessor iAPX 432, in 1981 • 1985, 32-bit Intel 80386, personaalarvutid • Zilog Z8000, aga suri kiirelt

20. 80’ndate mikroprotsessorite konkurents • Võitis x86, ja peamiselt Intel

21. 64-bit • PowerPCprotsessorid, 90 algusel • AMD64, in September 2003 • Intel's x86-64 chips

22. Multicore • Üks chip, mitu mikroprotsessorit • 2005 dualcore • 2006 quadcore

23. RISC (Reduced Instruction Set) • 1980-1990 • MIPS technologies, R2000 32-bit • IBM POWER, Sun SPARC • AT&CRISP, AMD 29000, Interl i860, i960, DEC-ALPHA, Mototola 88000

24. Mikrokontroller versus mikroprotsessor • Peamine erinevus on funktsionaalsus • Mikroprotsessor kui seadme süda • Mikrokontroller kui seade • Piir udune • DSP, GPU jne..