Модульный принцип построения

Этот принцип предполагает разделение электрической схемы МПУ на функционально завер­шенные модули. Исходя из классической схемы вычислительного ­устройства, любое МПУ должно включать как минимум микро­процессор, ЗУ и УВВ. Конструкция модуля представляет собой либо функциональную ячейку (ФЯ), либо микросборку (МСБ), либо СБИС. Современные модули МПУ чаще всего вы­полняются в виде ФЯ. Приведенный выше состав модулей позво­ляет построить универсальное МПУ. При решении вопроса о функ­циональном составе модулей МПУ необходимо учитывать много­функциональность (универсальность) и специализацию модулей. Повышение универсальности модулей обеспечивает сокращение их номенклатуры, снижение затрат на проектирование. Специализа­ция модулей является средством достижения соответствия струк­туры МПУ выполняемым алгоритмам и тем самым повышения быстродействия, а, следовательно, и эффективности применений МПУ в РЭА.

Модульный принцип конструирования МПС дает возможность, разработчику выбирать только необходимые ему модули и посте­пенно наращивать функциональные возможности МПУ. Иногда при проектировании МПУ, реализующих конкретные алгоритмы, для обеспечения требуемых характеристик достаточно небольшой фрагмент алгоритма реализовать аппаратно. Конструирование спе­циального модуля или БИС для реализации такого фрагмента может оказаться неоправданно дорогим. Целесообразно на моду­ле МП установить специальный соединитель для подключения ма­лых модулей, реализующих конкретные функции. Такой подход был реализован в микромодульных платах iSBX.

Для расширения функциональных возможностей одноплатной микро-ЭВМ разработаны три модуля: последовательного ввода­-вывода iSBXx25i, параллельного ввода-вывода iSВХх350 и арифметического процессора с плавающей точкой iSВX332. При­менение таких модулей увеличивает гибкость одноплатной микро-ЭВМ. Для обеспечения аппаратной специализации системы разра­ботана переходная плата iSBXyx960=5, содержащая пять гнезд шины iSBX, к которым разработчик может подключать специаль­ные аппаратные модули.

Модульный принцип построения позволяет повысить эффектив­ность применения МПС для конкретных задач. Это достигается выбором типа и числа модулей, учитывающих особенности решае­мого алгоритма. Например, микро-ЭВМ «Электроника С5-12» в минимальной конфигурации представляет собой микропроцессор, содержащий ПЗУ емкостью 1КХ32 и ОЗУ емкостью 128X16. Микро-ЭВМ может использоваться совместно с модулями «Элект­роника С5-121» — АЦП (число каналов 115, время преобразования 10 мс, погрешность 0,4%), «Электроника С5-125» — модуль внеш­него ОЗУ емкостью 8К байт, «Электроника C5-I123» — модуль со­пряжения с устройством ввода-вывода и некоторыми другими.

Комбинируя модули, можно получать вычислительные средства различного назначения. Приведем некоторые из них: микро-ЭВМ +ОЗУ — минимальная конфигурация одноплатной микро-ЭВМ с относительно большим объемом памяти, микро-ЭВМ + АЦП — применяется в измерительных приборах, цифровых следящих сис­темах.