Программная и аппаратная реализации

[Dmitriy40]

realeugene в сообщении #1443229 писал(а):

quanto в сообщении #1441427 писал(а):

Попросту говоря — всегда ли аппаратный декодер, скажем, mp3 будет быстрее и/или экономичнее программной библиотеки?

Существует нижняя граница возможностей аппаратной реализации, ограниченная программной реализацией. Так как один из вариантов аппаратной реализации - это собрать новый комп, на котором и гонять программу.

Это если учитывать лишь быстродействие. Но аппаратная реализация с одинаковым быстродействием, хоть и будет занимать больше площади кремния, но наверняка будет потреблять меньше энергии (меньше обращений к памяти и плюс ниже тактовая частота), иногда это важнее (аппаратная поддержка декодирования видео позволяет тупо дольше смотреть фильмы на мобильном устройстве).

Бывают случаи когда разница между программной и аппаратной реализаций незаметна. Пример: обычные цифровые часы (даже с будильником). От часового кварца не уйти ни там ни там и именно он (генератор на нём) и будет потреблять основной ток (порядка 1мкА) в обоих вариантах. Зато программу написать проще разработки полностью аппаратной схемы.

[bondkim137]

Это настолько хороший пример, что он даже не очень хороший:
Без будильника, уверен, аппаратная схема будет значительно проще программной, если учесть сложность самого контроллера С будильником, думаю, тоже.

Впрочем, четкой границы между программной и аппаратной реализацией, как известно, не существует.
И часы - хороший этому пример: если упрощать в часах сам контроллер, выполняющий небольшую программу, плавно придем к полностью аппаратной схеме на триггерах шмидта и логических элементах.

[realeugene]

Dmitriy40 в сообщении #1443265 писал(а):

и будет потреблять основной ток (порядка 1мкА) в обоих вариантах.

DS1302 "Uses Less Than 300nA at 2.0V"

-- 06.03.2020, 15:11 --

bondkim137 в сообщении #1443272 писал(а):

на триггерах шмидта

Триггеры Шмидта много жрут.

Я, вообще, не понимаю этот пример с часами. Обычные элеткронные часы гораздо проще любого микроконтроллера.

[bondkim137]

realeugene в сообщении #1443273 писал(а):

Обычные элеткронные часы гораздо проще любого микроконтроллера

Возможно, его предполагалось взять готовый, не разрабатываь

[Dmitriy40]

realeugene в сообщении #1443273 писал(а):

bondkim137 в сообщении #1443272 писал(а):

на триггерах шмидта

Триггеры Шмидта много жрут.

Я бы так не сказал: для обеих микросхем 74HC04 и 74HC14 указаны ровно одинаковые максимальные токи в 2.0мкА при +25°С (а типичный 1нА, указан например для MC14093B).
Триггеры Шмидта много жрут при промежуточном входном напряжении, это да, но в цифровых схемах такие напряжения встречаются только в моменты переключений и очень кратковременно, потому кстати внутри цифровой схемы триггеры Шмидта бесполезны (не дают преимуществ, но и особо не мешают).

realeugene в сообщении #1443273 писал(а):

Я, вообще, не понимаю этот пример с часами. Обычные элеткронные часы гораздо проще любого микроконтроллера.

Пример был для иллюстрации не сложности схемы, а сравнимого тока потребления аппаратной и программной реализации при одинаковой достаточно простой функциональности.

-- 06.03.2020, 16:32 --

bondkim137 в сообщении #1443280 писал(а):

realeugene в сообщении #1443273 писал(а):

Обычные элеткронные часы гораздо проще любого микроконтроллера

Возможно, его предполагалось взять готовый, не разрабатываь

Усложнив функциональность (например добавив цифровую коррекцию частоты кварца, счёт времени в разных календарях, расчёт фаз Луны, ещё чего-нибудь) быстро придём к такому усложнению аппаратной реализации, что проще будет разработать МК с программой. Даже тупо показ даты/времени на ЖК индикаторе в десяти разных форматах с выбором формата кнопкой программно стоит копейки (сотни байтов памяти программ) и ничего не стоит в плане тока потребления (время обработки прерываний практически не меняется), а в плане аппаратной реализации схема разрастается практически в тот же десяток раз (правда тоже с сохранением тока потребления).

[realeugene]

Dmitriy40 в сообщении #1443287 писал(а):

Усложнив функциональность (например добавив цифровую коррекцию частоты кварца, счёт времени в разных календарях, расчёт фаз Луны, ещё чего-нибудь) быстро придём к такому усложнению аппаратной реализации, что проще будет разработать МК с программой.

Вне всякого сомнения. Программа позволяет дёшево переиспользовать достаточно изначально сложную саму по себе аппаратуру.

[realeugene]

bondkim137 в сообщении #1443280 писал(а):

Возможно, его предполагалось взять готовый, не разрабатываь

Проще не в разработке и подготовке производства, а в количестве элементов. И сложно разработать не логику, она в часах простая, а написать достаточное количество тестов для этой логики. Плюс производство чипа требует гораздо больших накладных расходов при подготовке к производству, что, конечно, дорого, но не ахти как сложно, так как это отлаженный техпроцесс.

[quanto]

realeugene в сообщении #1443302 писал(а):

Dmitriy40 в сообщении #1443287 писал(а):

Усложнив функциональность (например добавив цифровую коррекцию частоты кварца, счёт времени в разных календарях, расчёт фаз Луны, ещё чего-нибудь) быстро придём к такому усложнению аппаратной реализации, что проще будет разработать МК с программой.

Вне всякого сомнения. Программа позволяет дёшево переиспользовать достаточно изначально сложную саму по себе аппаратуру.

Другими словами, абстрагирование даёт универсальность.