Путеводитель в мир электроники. Книга 2
Шрифт:
К счастью, профессиональные разработчики, которым была поставлена такая задача, предложили очень интересную техническую идею. Они упростили микропроцессор, исключили из него ненужные «куски», но расположили на этом же кристалле и память небольшого объема, и простые периферийные устройства типа задатчиков интервалов времени — таймеров, цифровых линий ввода-вывода — портов, вспомогательных аналоговых устройств типа ЦАПов, АЦП, компараторов. В некоторых случаях была оставлена возможность расширения памяти, в других же такую возможность исключили. Также разработчики отказались от возможности выводить информацию на дисплей, принтер и другие сложные устройства. И компьютер
Микроконтроллеры — это недорогие электронные компоненты. Их рынок сейчас стремительно развивается. Многие фирмы, в том числе и несколько отечественных, предлагают тысячи разных микросхем с разнообразным внутренним устройством, быстродействием, возможностью многократной перезаписи программ или однократного программирования. Микроконтроллеры сегодня — это не предмет заоблачных радиолюбительских мечтаний, а вполне реальные возможности, доступные по финансовым и техническим соображениям практически всем. Необходимо только приобрести немного практического радиолюбительского опыта в отладке более простых цифровых схем, после чего можно учиться программированию, работать с микроконтроллерами «живьем». Надеемся, что читатели этой книги тоже заинтересуются миром вычислительной техники и попробуют свои силы в разработке радиолюбительских схем с использованием компьютерной техники. Одним из примеров использования микроконтроллеров в радиолюбительском творчестве может служить книга [7].
Интересные факты и цифры
Прошлое не мертво. Оно даже не прошлое.
Компьютер уже обогнал автомобиль
К тридцатилетнему юбилею персонального компьютера на основе процессоров Intel, которое было отмечено в 2001 г., оказалось, что в мире продано больше компьютеров с процессорами фирмы, чем автомобилей, произведенных за все время существования этого популярного вида транспорта. Сегодня современный автомобиль содержит более 20 встроенных микроконтроллеров, которые при помощи датчиков следят за состоянием узлов и управляют их работой.
Чистота — залог здоровья… микропроцессоров
При производстве микропроцессоров необходимо, чтобы люди, участвующие в этом процессе, были настолько же чистыми как и помещения, в которых они работают. Это связано с тем, что микропроцессор состоит из миллионов микроскопических транзисторов. Самая малая пылинка, оказавшаяся на кристалле, подобна гигантскому монстру: она блокирует схемы микропроцессора, полностью выведет его из строя. Сверхчистые помещения, в которых изготавливаются микропроцессоры, называются «чистыми комнатами». «Чистая комната» первого класса — самая чистая и содержит не более одной пылинки на кубический дециметр.
История процессоров — история Intel
1971 — Intel 4004. Четырехразрядный, ставший первым в семействе процессоров, выпущенных на рынок этой компанией.
1972 — Intel 8008.
1974 — Intel 8080. Десятки тысяч компьютеров «Альтаир» на основе этого процессора разошлись за несколько месяцев, образовав небывалый спрос на персональные компьютеры.
1978 — Intel 8086, Intel 8088. Появление архитектуры IBM PC.
1982 — Intel 286. Знаменитый компьютер «двойка».
1985 — Intel 386. Не менее знаменитая «тройка». Заложена 32-разрядная архитектура и возможность работы многозадачных операционных систем.
1989 — Intel 486. «Четверка». Встроенный математический сопроцессор существенно ускоряет обработку данных, не нагружает центральный процессор. Появление многозадачных графических систем типа Windows.
1993 — Intel Pentium. Повышается тактовая частота, появляется возможность обработки в реальном времени не только статических объектов, но и движущихся изображений.
1995 — Intel Pentium Pro. Процессор для компьютеров, использующихся для сложных профессиональных расчетов в промышленности и науке. Быстродействие увеличено.
1997 — Intel Pentium II. Возможность работы с любой «графикой», в том числе и с трехмерной.
1999 — Intel Pentium II Хеоn. Дальнейшее повышение скорости обработки информации.
1999 — Intel Celeron. Упрощенная версия вышеназванного процессора для недорогих домашних персональных компьютеров.
1999 — Intel Pentium III. Скорости растут…
1999 — Intel Pentium III Хеоn.
2000 — Intel Pentium 4.
2001 — Intel Xeon.
2001 — Intel Itanium. Новая архитектура с параллельной обработкой информации.
Появление новых процессоров сегодня происходит с такой скоростью, что только периодические компьютерные издания успевают сообщать о них специалистам.
Почем пентиум для народа?
Первые компьютеры были столь же феноменально дороги, сколь и замечательно новы. Первый изготовленный в Америке компьютер — ENIAC — обошелся правительству США примерно в три миллиона долларов, хотя имел вычислительную мощность, сравнимую с примитивным современным карманным микрокалькулятором. Для того чтобы сделать возможным повсеместное использование компьютеров, стоимость вычислений нужно было уменьшить. С 1947 по 1987 г. транзисторы и интегральные схемы снизили стоимость одного элементарного логического элемента в сто тысяч раз. Ту же вычислительную мощность, которая когда-то стоила три миллиона долларов США, стало возможна приобрести всего за 30 долларов!
Сегодняшний рынок компьютерной техники — это множество фирм-производителей, масса магазинов и торговых предприятий. Наращивание мощности, появление новых устройств типа «материнских плат», процессоров, видеоадаптеров, винчестеров, приводов CD-ROM приводят к постоянной смене компьютерного «железа». То, что стоило пару лет назад $100, сегодня стоит на рынке уже $10.
Соответственно, устаревшие модели дешевеют, становятся доступнее тем, кто не мог себе позволить текущий «брэнд». Замечено, что так называемый «брэнд» в мире компьютеров — модель, соответствующая передовому уровню технических решений, стоит во все времена примерно одинаково: порядка $1000. Когда-то столько стоил Pentium-100, теперь столько стоит Pentium-IV.