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ELEKTRONIK

Entwicklung

Mikroprozessor und Mikrocomputer sind Ergebnis der Entwicklungen im Bereich der Halbleitertechnik Mikroelekronik, ständige Erhöhung derIntegrationsdichte.
  • SSI (small scale integration): einige Gatter
  • MSI (medium scale integration): Zähler, Register, ALU
  • LSI (large scale integration): Mikroprozessor, Speicher
  • VLSI (very large scale integr.): komplexere Mikroprozessor, Speicher
  • ULSI (ultra large scale integr.): Speicher hoher Kapazität

Die zunehmende Integrationsdichte führte zu immer stärkerer Spezialisierungder Funktion und zur Einschränkung der Einsatzmöglichkeiten kundenspezifischeLSI-Schaltkreise. Auswege:

  • standardisierte Bausteine
  • programmgesteuerte Bausteine (Mikroprozessor, Mikrocomputer)

Der erste Mikroprozessor wurde 1970/71 von Intel als Steuerbaustein für einBildschirmterminal entwickelt. Da er für den vorgesehenen Zweck zu langsam war,wurde er als universeller Steuerbaustein vermarktet (4004, 8008). Durch Zufall kamdieses Produkt zur richtigen Zeit als Alternative zu kundenspezifischen Bausteinenauf den Markt. Folge: sensationell zunehmende Entwicklung des Mikrocomputer-Einsatzes.Die Entwicklung erfolgte in zwei Richtungen:

  • Ersatz festverdrahteter Logikschaltungen Verwendung des Mikrocomputer als spezieller Steuerungsrechner
  • Entwicklung kleiner und billiger Universalrechner Personal Computer

Mikrocomputer als Ersatz festverdrahteter Logik

Einsatz für komplexe Steuerungsaufgaben in sich ständig ausweitenden Anwendungsgebieten. Die weitaus größere Zahl von Mikroprozessoren wird hier eingesetzt. Das Programm für eine bestimmte Aufgabe wird im ROM abgelegt. Ein kleiner RAM-Bereich speichert die Variablen, z. B.:
  • Single-Chip-Mikrocomputer mit RAM und ROM auf dem Chip
  • Mikroprozessor + ROM + E/A-Baustein mit integr. RAM

Einsatzbeispiele:

  • Meßtechnik:
    komfortable und leistungsfähige Meßgeräte (Bereichswahl, Berechnung, Eichkurven, graph. Darstellung, ...)
  • Steuerung:
    NC-Maschinen, Prozeßsteuerung, Roboter, SPS, automat.Testsysteme, KFZ-Technik
  • Nachrichtentechnik:
    Fernsprechtechnik + Vermittlungstechnik (Nebenstellenanlagen, ISDN, Mobiltelefon, ...), Telefax, Sender + Empfänger, Radar, Spracherkennung, ...
  • Bürotechnik:
    Kopierer (heute schon voll digital), Registrierkassen, Schreibautomaten, Anrufbeantworter, ...
  • KFZ-Elektronik:
    Motorsteuerung, ABS, Bord-Computer, Verkehrsleitsysteme, Diagnose-Computer, ... letzte Entwicklungen: autonomes, "sehendes" Fahrzeug
  • Haushaltelektronik:
    Waschmaschine, Nähmaschine, Heizungssteuerung, Alarmanlagen, ...
  • Unterhaltungselektronik:
    Radio- und Fernsehgeräte, HIFI-Geräte, Videorecorder, Satelliten-Empfänger, ...
  • Datenverarbeitung:
    Intelligente Peripherie (Terminals, Drucker, Plotter, Scanner, ...)

Mikrocomputer als Universalrechner

Ursprünglich als Entwicklungssysteme für den o.g. Anwendungsbereich konzipiert erfolgte eine Weiterentwicklung zu Arbeitsplatzrechnern (PC, Homecomputer).
  • Durch Vernetzung dezentrale DV
  • Vorstoß in den Bereich der Minicomputer Die 16-, 32- und 64-Bit-Mikroprozessor zielen in diese Richtung.

Kennzeichen:

  • Verwendung höherer Programmiersprachen
  • komplexe und leistungsfähige Betriebssysteme
  • Funktionsmerkmale von Großrechnern (virtuelle Speicherung, Cache)

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