Слово «платформа» вошло в обиход как средство обозначения комплекса, состоящего из внутрифирменных стандартов, технологий, конструктивных особенностей, запатентованных «ноу-хау». К примеру, фирмы Atmel и Silicon Laboratories исповедуют разную идеологию в архитектуре микропроцессорной системы, разную схемотехнику и технологию изготовления транзисторных ячеек памяти, разный подход к засекречиванию средств отладки и программирования. В результате их МК имеют отличия в электрических параметрах, сферах применения, рыночной популярности.
Для примера на Рис. 1.10 представлены основные зарубежные изготовители, характеризующиеся чётко обозначенными платформами.
4. Классификация МКпо выполняемым функциям:
· универсальные;
· специализированные.
Первыми появились М К общего назначения с универсальным набором функций. В «джентльменский набор» их аппаратных узлов входили: порты ввода/вывода, таймеры/счётчики, канал последовательного доступа UART, аналоговый компаратор. По мере встраивания МК в различные бытовые приборы, выяснилось, что большинство функций у них «простаивает», а на выполнение специфических задач тратится слишком много машинного времени. Для заполнения образовавшейся ниши были разработаны специализированные МК, «заточенные» под конкретные сферы применения, например, для драйвера шагового двигателя, для МРЗ-декодера, для подключения символьного ЖКИ, для адаптера Ethernet и т.д.
Современные универсальные МК позаимствовали от специализированных собратьев весьма полезные интерфейсы: Serial Bus, SPI, USB, CAN. Более того, модуль широтно-импульсного модулятора (ШИМ) и внутренний АЦП перешли из разряда диковинок в обязательную спецификацию параметров многих МК. На очереди — ЦАП, Ethernet, ячейки ПЛИС.
Диапазон радиолюбительских разработок настолько велик, что требуемый набор аппаратных узлов заранее не предугадаешь. Поэтому практичнее использовать универсальные МК. В дальнейшем переход на специализированные контроллеры будет происходить гораздо легче, поскольку методология у них общая.
5. Классификация по семействам 8-битных МК:
· ядро MCS-51 - АТ89Сх051, АТ89С5х, AT89S (Atmel), DS89 (Maxim/Dallas);
· ядро AVR - ATtiny, AT90S, ATmega, ATXmega (Atmel);
· ядро PIC - PIC10, PIC12, PIC16, PIC18 (Microchip).
· ядро SX — SXxxx (Ubicom, ранее Scenix);
· ядро 68HC — 68HC08, 68HC12 (Freescale Semiconductor, ранее Motorola);
· ядро ST — ST62, ST7 (STMicroelectronics, ранее SGS-THOMSON);
· ядро CIP-51 — C8051 (Silicon Laboratories, ранее Cygnal Integrated);
· ядро 8052 - W78E516 (Winbond);
· ядро «ТЕСЕЙ» - KP1878BE1 («Ангстрем»).
Такие понятия как «семейство», «платформа», «ядро», «архитектура» в разных источниках трактуются по-разному. Иногда их просто считают синонимами, что в большинстве случаев не принципиально. Однако для определённости предлагается использовать следующие термины.
«Ядро» — базовое устройство внутренней вычислительной системы. Ядро определяет систему команд, шинный интерфейс, архитектуру памяти, т.е. коренные отличия «вычислителей» друг от друга. Различают МК с ядром MCS-51, AVR, ARM7, ARM9, PIC16, PIC18 и т.д. Процессорное ядро может быть одинаковым, а фирмы-изготовители — разными.
«Семейство» — группа микросхем, имеющих одно ядро, у которых примерно одинаковый набор программных и периферийных функций. Семейство может разбиваться на более мелкие подсемейства.
«Серия», «линейка» — это фирменный бренд или рекламный слоган, например, серия «Classic», серия «tinyAVR», линейка «MegaPIC». Встречаются и обо-щенные названия по типу «линейка 16-битных МК общего назначения».
«Модель» — несколько микросхем одного семейства, различающиеся между собой второстепенными цифрами (буквами) в названии, что определяет разный температурный диапазон, тактовую частоту, вариант корпуса, питание.
Пример 1. Микросхема AT89S51-33PI относится к платформе Atmel, архитектуре CISC гарвардского типа, ядру MCS-51, семейству AT89S, модели AT89S51. Надпись «ЗЗ-PI» означает максимальную тактовую частоту 33 МГц, DIP-корпус и индустриальный диапазон рабочих температур.
Пример 2. Микросхема ATmegal28L-8AU относится к платформе Atmel, архитектуре RISC гарвардского типа, ядру AVR, серии MegaAVR, семейству ATmega, модели ATmega 128. Надпись «L-8AU» определяет электрические, частотные, температурные и конструктивные параметры.
Пример 3. Микросхема PIC18LF2455-I/SP относится к платформе Microchip, архитектуре RISC гарвардского типа, ядру PIC18, семейству PIC18F, модели PIC18F2455. Буква «L» указывает на расширенный диапазон питания, а надпись «I/SP» определяет температурный диапазон и тип корпуса микросхемы.