Microprocesoare

indrumatorul de laboratorul pentru "Proiectarea cu Microprocesoare" este destinat in primul rand studentilor de la facultatile si colegiile cu profilul stiinta si Ingineria Calculatoarelor. in Universitatea "Politehnica" din Timisoara acest indrumator este folosit in cadrul laboratoarelor de la anii III Calculatoare Ingineri si II Calculatoare Colegiu. insa, acest indrumator mai poate fi folosit de orice persoana care doreste sa-si insuseasca notiunile de baza din acest domeniu al microprocesoarelor.

Domeniul microprocesoarelor este unul dintre cele mai dinamice din industria calculatoarelor. Aparut in anii 1970, microprocesorul este un circuit capabil sa efectueze functiile aritmetice si de control ale unui calculator. Pe atunci un microprocesor era un circuit integrat pe scara larga (LSI), continand cateva mii de tranzistoare, pe o suprafata de aproximativ 5 mm2. Dezvoltarea microprocesoarelor a urmat dezvoltarii circuitelor integrate, complexitatea acestora dublandu-se practic in fiecare an. in prezent s-a ajuns la cateva milioane de tranzistoare (6-9 milioane: Pentium II, AMD K6-2, Cyrix MII) pe o suprafata de cativa milimetri patrati.

Dupa ce am vazut cat de repede si pana unde au ajuns, in evolutia lor (de doar cateva zeci de ani), microprocesoarele; intrebarea care se pune in mod natural este: De ce in cadrul indrumatorului se prezinta microprocesorul Z80 si nu unul mai evoluat? intr-adevar Z80 este un procesor care nu se mai foloseste in nici un calculator actual, iar viteza lui este foarte mica (5 MHz), comparativa cu frecventele procesoarelor actuale (sute de Mhz). Totusi, Z80 mai este folosit si acum, in concurenta cu microcontrolerele, la realizarea unor sisteme de automatizare simple si fara necesitati prea mari de viteza. Motivul principal pentru care a fost ales acest procesor, este simplitatea lui si modelul usor de invatare pe care acesta il ofera.

Pentru a incadra domeniul microprocesoarelor in domeniul mai larg al calculatoarelor, in figura 0.1 am incercat sa prezentam schematic nivelele de abstractizare folosite in proiectarea sistemelor de calcul si de programe. in partea stanga a imaginii am prezentat nivelele de abstractizare folosite in proiectarea hardware iar in partea dreapta cele pentru proiectarea software. Fiecaruia dintre aceste nivele i s-a alocat unul sau mai multe cursuri ce au fost studiate sau se vor studia in anii urmatori.

Din aceasta figura se observa ca acest domeniu al microprocesoarelor este unul dintre cele mai importante din domeniul mai larg al calculatoarelor, in primul rand datorita actualitatii si aplicabilitatii lui cat si datorita nivelului de intelegere pe care il introduce (este domeniul care prezinta cele mai vizibil legatura si interdependenta dintre hardware si software).

Fig. 0.1

(1)- Fizica, Electronica;

(2)- Circuite integrate, Microelectronica;

(3)- Circuite numerice;

(4)- Calculatoare numerice;

(5)- Proiectarea cu microprocesoare, Sisteme cu microprocesoare;

(6)- Sisteme de operare;

(7)- Programarea in limbaj de asamblare;

(8)- Pascal, C;

(9)- Baze de date, Prolog, Lisp.