Характеристика микроконтроллера. Что означает 32-разрядный? А если сказать 32-битный, это одно и тоже?

Question

[ivan58]

Что означают его характеристики:
Память: 520 КБ памяти SRAM
Беспроводная связь:
Wi-Fi: 802.11 b / g / N
Bluetooth: v4.2 BR/EDR and BLE
Периферийные интерфейсы:
12-разрядный АЦП до 18 каналов
2 × 8 бит ЦАПа

Answer 1

[15432]

Что означает 32 — разрядный

Что микроконтроллер в своих машинных кодах может оперировать с 32-битными значениями. Размер регистров у него 32 бит.

А если сказать 32 битный, это не одно ли и тоже?

Да, одно и то же. 32 бита данных в один регистр помещается. 32 разряда в регистре.

Память: 520 КБ памяти SRAM

Внутри микроконтроллера встроена оперативная память типа SRAM объёмом 520 КБ

Wi-Fi: 802.11 b / g / N, Bluetooth: v4.2 BR/EDR and BLE

В чипе есть встроенный аппаратный модуль WiFi / BT, не нужно ничего дополнительного подключать для обеспечения беспроводной связи

12-разрядный АЦП до 18 каналов

Контроллер умеет измерять напряжение на своих 18 выводах с точностью до 12 бит, тем самым преобразуя аналоговый сигнал в цифровой

2 × 8 бит ЦАПа

Контроллер умеет формировать напряжение на двух своих выводах с точностью до 8 бит, тем самым создавая аналоговый сигнал

Comments

[Sergei Nazarenko]

Да, одно и то же. 32 бита данных в один регистр помещается. 32 разряда в регистре.

Нет это не одно и тоже, не стоит забывать о том что бит - это величина, единица информации, тогда как разряд это абстрактная величина - это позиция и не обязательно разряд должен быть двоичный. например число 255 в 10-тичной системе исчисления представляет из себя 3 разряда тогда как если перевести это число в двоичную сичтему, то это уже будет 8 разрядов из 8 бит или два разряда в 16-ричной системе FF но при этом все теже 8 бит. В общем 1 бит всегда один бит тогда как 1 разряд не всегда равен 1 бит

[15432]

Sergei Nazarenko, благодарю за уточнение, действительно были проекты ЭВМ на троичной логике, и в общем случае понятия не равнозначны.

[15432]

Лентюй, элементы, основанные на конденсаторах, можно в теории перевести на тернарную логику ("+", "-" и 0). Другое дело, что это сложно и не нужно.

С другой стороны, сейчас повсеместно используются ПЗУ с Multi-Level Cell, и контроллеры, умеющие распознавать уровни в нескольких режимах сразу. Одна ячейка может рассматриваться как двухуровневая (SLC, 1 бит в ячейке), четырехуровневая (MLC, два бита на ячейку), восьмиуровневая (TLC, три бита) и т.д. Пока что добрались до 16 уровней и 4 бит.
Так вот, никто не мешает и здесь три уровня рассматривать, и это будет стабильно. Только снова не нужно.

[ivan58]

Sergei Nazarenko, интересно рассказываете . Но о боже какая это путаная тема ! Пытался разобраться , ничего не получилось , легче понять как работает транзистор , чем понять байты биты разряды и системы счисления . У одних эта тема уложена в сознании . У других полная каша , как и у меня .Регистр имеет 32 разряда , для меня это тоже самое что клавиши на рояле ))
Если разрядность абстракция то как ее представить ? Это что оценка качества ?
Знаю только что биты собираются в байты , в байте 8 бит , которые взводятся либо в ноль либо в единицу и потом пакетами ( байтами) передается в регистр . Все программирование сводится к тому чтобы взять из регистра или положить в регистр .
Вот к примеру . В Ардуино аналоговый ввод на АЦП имеет цифру 1024 , а ШИМ выход ЦАП имеет 255 . Как эти цифры назвать ? Это что разряды или биты или байты . Что это ?

[Sergei Nazarenko]

Ну разряд это позиция - бит это единица информации например у числа 254 - 3 разряда 2 - это разряд сотен 5 разряд десятков и 4 разряд единиц если перевести это число в двоичную систему 11111110 исчесления то получится уже 8 разрядов по одному биту = 8 бит. В электронике двоичная логика поэтому здесь количестко разрядов совпадает с количеством бит. Но разряд это позиция, а бит это единица. Поэтому это не одно и тоже. Так же разряд например может быть по шахматам например как вариант )) тогда как бит как был так и остается битом. Что же касаемо 1024 - это количество состояний в 10 разрядном регистре. От 0 до 1023 то есть в 10 разрядный регистр мы можем максимально записать число (1111111111) = 1023 а это 10 бит. один разряд может иметь два состояния (0 и 1) то есть 10 разрядный регистр может иметь 2 в 10 степени = 1024 состояния. То есть чувствительность 10-разрядного АЦП у Ардуино при опорном напряжении 5 вольт 5/1024 примерно 5 милливольт.

[VT100]

ivan58, для улучшения разделения битов и двоичных разрядов (равно как и десятичных цифр и разрядов) - прочтите о "позиционных системах счисления".

[ivan58]

Спасибо за ответ. Вот что я прочитал про разрядность.

[ivan58]

VT100, Оказывается это способность процессора одновременно обрабатыаать и передавать количество двоичных разрядов.
Сколько двоичных разрядов в 32 разрядном процессоре? Цифра 32 в десятичном исчислении, а та же цифра 32 в двоичном исчислении равна 100000. Но это для пониманич ничего не меняет, снова все запутано
Если цифру 2 возвести в 32 степень то получится .4 294 967 296. Вот столько битов может обработать процессор?

[15432]

Сколько двоичных разрядов в 32 разрядном процессоре?

В каждом регистре (почти) - 32 двоичных разряда. С этим количеством данных процессор может производить операции на каждом такте.

Если цифру 2 возвести в 32 степень то получится .4 294 967 296. Вот столько битов может обработать процессор?

Нет, такая оценка больше присуща квантовым компьютерам, но там свои тонкости

[ivan58]

Не знаю как спросить проше. Если разрядность есть оценка производительности, как например олин землекоп может единовременно перетаскать 2 тысячи кирпечей. Значит и процессор может единовременно обработать 32 разряда. А сколько это в битах?
Тактирование это наверное и есть работа с битами, допустим 100МгГц.. Это значит что в каждый такт прохолит электрический импульс, ко орый включает или выключает те самые биты (транзисторы)

[15432]

ivan58, разрядность это ширина лопаты у землекопа. Частота в МГц это как часто он ей машет. Остальное достаточно субъективно, современные процессоры сильно сложные - конвейеризация, кеширование, гипертрединг и т.д. позволяют несколько команд за такт выполнять.

[15432]

Значит и процессор может единовременно обработать 32 разряда. А сколько это в битах?

процессор двоичный, разряды, соответственно, тоже. 32 бита значит

[ivan58]

15432, 32бита делим на 8 и получаем 4 байта. То есть одна посылка 1 байт, всего 4 посылки.
То есть надо запомнить что 8 разрядный это узкая лопата , 16 раз. чуть пошире, а 64 вообще супер.

[15432]

ivan58, что? нет, 4 байта за раз, в одной команде. не посылка, а, например, сложение или вычитание 32-битных чисел

[15432]

если контроллер 8-битной архитектуры i8051 умеет только 8-битные числа складывать, и чтобы сложить два крупных числа, приходится исполнять довольго громоздкую функцию, то 32-битный ARMv7 сложит два таких числа за один такт

[ivan58]

15432, получается что 32 разряда или 8 разрядов это некая виртуальная архитектура, некая условная среда, условная материя ввиде транзисторов, которым надо придать свойства обьема. Если напоимер Голландия это 8 разрядная арзитектура, а Россия 64 разрядная. Это некие масштабы которые можно заполнить битами нолями и единицами. И если Голландия проглотит 8 бит, то 32 захлебнется.
Различия в разрядности получается очень условные, размытые, и подсчету плохо поддаются.

[15432]

ivan58, шта?
это количество сигнальных линий в арифметико-логическом устройстве (АЛУ) и в ячейках хранения данных

[15432]

8-битные умеют аппаратно складывать только числа от 0 до 255, все что больше - программным кодом и долго.
16 битные - от 0 до 16383
и так далее. это основное ограничение

[ivan58]

15432, типа нейронной сетки когда изображают мозг

[ivan58]

Sergei Nazarenko, не понял почему в числе 1023 10 бит. Как считали?

[Sergei Nazarenko]

ivan58, это простая математика 2 в 10 степени - это 1204 следовательно максимально возможное десятичное число которое можно запихнуть в 10 бит это 1023 1111111111b = 1023 или 3FF

[ivan58]

Sergei Nazarenko, хорошо , я понял число 1023 в десятичной это 1111111111 в двоичной или 2 в 10 степени ,или 3FF в 16 тиричную . Но это всего лишь перевод чисел туда сюда . какой в этом смысл ? ну перевели и что ? Получилось 10 единиц в ряд по одному 1111111111 или 1023 или 3FF . Все же биты тут при чем ? Как они сюда вписываются ? Минимальное число это 0000000000 десять нулей и между единицами и нулями промежуточные значения .Значит нам нужен перевод числа 1023 ,для того чтобы представив его в двоичной системе , понять сколько туда можно запихать состояний 0 и 1 . Значит 10 бит и число 1111111111 это одно и тоже и 10 разрядов . Хоть как назови 10 разрядов или десять единиц в ряд .Типа на русском помидор , на итальянском tomate .
А вот сточки зрения информации сколько это будет 10 разрядов ? какой текст можно внести в 10 разрядов ? Если брать по максимуму все единицы . Единицы это состояния взведенных транзисторов .

[Sergei Nazarenko]

ivan58,

Все же биты тут при чем ?

Притом, что - БИТ - это единица измерения информации в двоичной системе счисления.

Как они сюда вписываются ?

Вот так и вписываются, все в итоге кодируется в биты потому что ничего другого электроника не понимает. Высокий сигнал низкий сигнал соответственно 1 и 0.

Типа на русском помидор , на итальянском tomate .
А вот сточки зрения информации сколько это будет 10 разрядов ?

С точки зрения математики помидор имеет 7 разрядов, tomato имеет 6 разрядов а с точки зрения информации это будет зависит от того как кодируются символы. например кодировка ansi кодирует символы в 1 байт а UTF-8 от 1 до 4 байт.

[ivan58]

Sergei Nazarenko, то есть 1 бит это не просто один взведенный транзистор , а один разряд либо 0 либо 1 и записать в 1 бит ничего не возможно ? Т.е. совсем мало . А два разряда , то есть 11 , это уже кое что , можно уже записать из 99 возможностей .Правильно ? Тут нужно наверное умение объять разряды , представить их количество в единицах и нулях .?
Честно такая ну очень абстракция абстракций теория. Можно сказать что 1 бит это 1 разряд , а один разряд от 0 до 9 возможностей . Или 1 бит это один транзистор . В транзисторах можно считать ?

[Sergei Nazarenko]

то есть 1 бит это не просто один взведенный транзистор

нет

а один разряд либо 0 либо 1 и записать в 1 бит ничего не возможно ?

в один бит можно записать 2 состояния либо 0 либо 1

А два разряда , то есть 11 , это уже кое что , можно уже записать из 99 возможностей .Правильно ?

нет - не правильно в двух разрядный регистр можно записать 4 состояния 2 во 2 степени 00 или 01 или 10 или 11.

Можно сказать что 1 бит это 1 разряд

. Можно - но это логически не правильно. Потому что разряд и бит не одно и тоже. Как я уже говорил разряд - это позиция, порядковый номер тогда как бит - это единица информации - это не синонимы они несут разную смысловую нагрузку.

Или 1 бит это один транзистор. В транзисторах можно считать ?

Нет.

Читайте литературу https://ru.wikipedia.org/wiki/Бит
https://ru.wikipedia.org/wiki/Двоичная_система_счи...
https://ru.wikipedia.org/wiki/Транзисторно-транзис...
https://ru.wikipedia.org/wiki/Диодно-транзисторная...
www.kursk-sosh41.ru/uchashhimsya/elektronnye-ucheb...
https://ru.wikipedia.org/wiki/Триггер
и так далее

Answer 2

[Indemsys]

32 разряда - это физическая реализация, чаще всего ALU. Но остальная архитектура может быть 16-и битной. Или например 64-х битной может быть шина.
Поэтому однозначного ответа не будет пока не укажут разрядность чего имеется в виду, а раз так то и нельзя сказать что разрядность равна битности.

520 КБ памяти SRAM - означает что большой функциональности не реализуете. И если нет упоминания FLASH , то программа будет тоже выполняться из RAM. Это значит нужен внешний чип памяти с загрузочной FLASH.

Wi-Fi: 802.11 b / g / N - означает что нет диапазона 5 ГГц. Т.е. чип сравнительно медленный. Также не указана в какой полосе может работать 20 или 40 МГц. Т.е. здесь тоже неопределенность остается.

Bluetooth: v4.2 BR/EDR and BLE - означает потенциальные проблемы с WiFi и возможную необходимость внешнего чипа переключателя антенн. Версия v4.2 также означает немного устаревший стандарт уступающий в скорости и дальности v5. Здесь тоже неопределенность поскольку не ясно какие профили поддерживаются и как это сосуществует с WiFi

12-разрядный АЦП до 18 каналов - обозначено только 12-и битное разрешение, точность и скорость этого АЦП остаются неясны. Обычно точность таких встроенных АЦП на уровне 8-и разрядов на частоте 1 КГц.

2 × 8 бит ЦАПа - здесь также не ясна скорость установления и амплитуда паразитных всплесков.

Словом по этим данным ориентироваться практически невозможно, если этот чип сравнивается с чем-то другим, поскольку все фичи в первом приближении очень типичны и есть у многих в таком ассортименте.