About / Advertise
Med modulärt uppbyggda kretsar, delvis kundanpassade, öppnas nya tillämpningsområden.
Sedan de första riscprocessorerna dök upp på marknaden har utvecklingen gått långt. Hitachi har i sin senaste generation riscprocessorer, SH-3, inte bara ökat beräkningskapaciteten, utan också introducerat stöd för hantering av virtuellt minne och cacheminne. För cacheminnet finns nu en speciell buffert som håller reda på om ett minnesblock finns i cachen eller ej.
En riscprocessor
Allt fler riscprocessorer riktar idag in sig på en viss tillämpning. Ett exempel är Hitachis SH704x, som är avsedd för styrning av växelströmsmotorer. Tack vare ökad processorkraft och integrerade specialfunktioner kan man idag styra en AC- motor med endast en riscprocessor. Tidigare har man behövt en riscprocessor för styrningen och en för signalbehandlingen.
SH704x har inbyggt stöd för MAC-operationer, som innebär en multiplikation följd av en addition, "multiply and accumulate". Motorstyrningen sker med hjälp av pulsbreddsmodulering, PWM. Ett antal vektorer genereras som ska matrismultipliceras med varandra. Det är denna matrismultiplikation som tidigare krävt en digital signalprocessor.
Hitachis SH704x har också en kraftfull inbyggd timer för att generera de pulsbreddsmodulerade signaler som behövs. Dessutom finns inbyggda AD-omvandlare för att mäta motorström och motorns temperatur samt timrar för att mäta motorhastighet.
Andra stora tillämpningsområden för riscprocessorerna finns inom multimedia och datakommunikation, till exempel i personliga handhållna assistenter, PDAer.
Tre generationer
För närvarande har Hitachi tre generationer riscprocessorer på marknaden. De har beräkningskapacitet från 16 till 60 MIPS, miljoner instruktioner per sekund och en variant på 100 MIPS är under utveckling.
Med all kringfunktionalitet börjar flera av processorerna se ut som riscbaserade styrkretsar, "risc-styrkretsar".
Det finns idag processorer med enheter för DMA (direkt minnesåtkomst), seriekommunikation, timrar, AD- och DA-omvandlare och givetvis olika former av minne.
Den mest flexibla lösningen är att göra en kundanpassad riscprocessor. Då får man själv välja exakt vilka funktioner man vill ha på kretsen. Förutom olika standardceller kan man också infoga ett block med grindmatriser.
Magnus Grandin
Författaren är applikationsingenjör på Hitachi
Detta är risc
Risc står för Reduced Instruction Set Computer och kom fram i slutet av 70-talet som ett alternativ till cisc, Complex Instruction Set Computer, till exempel x86-processorerna. Tanken var att:
• instruktionerna ska exekveras på en maskincykel
• alla instruktioner ska vara lika stora
• primärminnet ska bara kunna nås via instruktionerna LOAD och STORE
• ha stöd för högnivåspråk
