Функциональные возможности

§ 5.4. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ,

§ 5.4. Функциональные преобразователи, умножители переменных

Мощные варисторы применяются для защиты электрических аппаратов и изоляции от перенапряжений. Маломощные варисторы используются как функциональные преобразователи в моделирующих установках и для стабилизации или ограничения напряжения постоянного тока маломощных источников.

Множительные и делительные функциональные преобразователи представляют собой комбинации линейных решающих элементов и нелинейных функциональных преобразователей. Операции умножения и деления осуществляются в результате выполнения ряда других математических операций. Переход к этим математическим операциям основывается на известных соотношениях алгебры и анализа. Например, в соответствии с соотношением

Микропроцессоры, однокристалльные микроЭВМ и их функциональные узлы выпускаются в виде интегральных микросхем, маркируемых обычным для микросхем образом. При этом третий элемент — две буквы — обозначают: BE — однокристалльные микроЭВМ; ВМ — микропроцессоры; ВС — микропроцессорные секции; ВУ — схемы микропрограммного управления; ВВ —• различные функциональные расширители; ВБ — устройства синхронизации; ВН — устройства управления прерыванием исполнения программы; ВВ — устройства управления вводом-выводом; РМ — устройства ОЗУ; РВ — устройства ПЗУ; ВТ — устройства управления памятью; ВФ — функциональные преобразователи информации; ВМ — устройства сопряжения с магистралями и линиями связи; ВИ — времязадающие устройства (таймеры); ВГ — контроллеры; В К — комбинированные схемы и устройства; ВЖ — специализированные микросхемы. В геофизической аппаратуре часто используются однокристалльные микроЭВМ серий 1816, а также микропроцессоры (и их наборы) серий 580 ... 589; 1800 ... 1802; 1804 и 1810.

Функциональные преобразователи Микрокалькуляторы Времязадающие схемы Комбинированные схемы Арифметическо-логические устройства

Интегрирование более простых функций позволяет строить различные функциональные преобразователи на основе преобразователей напряжение — частота и напряжение — время.

Любой знак может 'быть представлен либо в виде функций x(t) и y(t), либо в виде участков таких функций. Для воспроизведения на экране электронно-лучевой трубки не-, обходимы линейные или нелинейные функциональные преобразователи x(t) и y(t) в пропорциональные им напряжения. iB качестве функциональных преобразователей могут использоваться генераторы периодических колебаний ( 9-7), генераторы ступенчатых или линейно-изменяющихся напряжений .( 9-8) и т. п.

СП. Магистральная линия связи 2Б объединяет через блоки связи БС^— БСы, функциональные преобразователи Ui—Я16 и устройства сбора или приема информации У!—Ум-

образователи электрических и магнитных величин, электрические измерительные преобразователи (усилители, функциональные преобразователи постоянного тока, модуляторы), коммутаторы (аналоговых и цифровых сигналов), преобразователи цифровых кодов и цифро-аналоговые преобразователи.

Устройства сбора и преобразования информации включают в себя первичные и измерительные преобразователи электрических и магнитных величин, электрические измерительные преобразователи, такие, как измерительные усилители, функциональные преобразователи постоянного тока и модуляторы, коммутаторы, преобразователи цифровых кодов и цифро-аналоговые преобразователи.

Последовательность выполнения операций практически не ограничивает функциональные возможности МП. Однако эффективность применения МП значительно возрастает, если его снабдить дополнительными устройствами для хранения информации и обмена ею с внешними устройствами.

Архитектура машин ЕС ЭВМ, первая очередь которых появилась в начале 70-х годов, в дальнейшем подвергалась существенной модернизации при разработке второй и третьей очередей ЕС ЭВМ, при этом осуществлялся переход к использованию более быстродействующих интегральных микросхем в том числе схем средней и большей степеней интеграции (последние - главным образом для построения памятей), расширялись функциональные возможности машин (виртуальная память, система виртуальных машин, расширенная система команд, развитие систем автоматизированного контроля и диагностирования), повышалась пропускная способность каналов ввода-вывода, совершенствовались характеристики периферийных устройств, производительность процессоров старших моделей увеличилась до 5-6 млн. операвдй/с, возрастала емкость ОП, получили развитие системные средства для организации многомашинных и многопроцессорных систем.

В машинах общего назначения ЕС ЭВМ возможны два режима: режим основного управления (режим ВС), соответствующий режиму работы машин ЕС ЭВМ I очереди и полностью программно-совместимый с ними; режим расширенного управле-, ния (режим ЕС), позволяющий использовать новые аппаратурные и программные средства и соответственно новые функциональные возможности, появившиеся в ЕС ЭВМ II очереди.

На шине УМШ реализуются следующие функциональные возможности для системы:

Широкие функциональные возможности при небольшом числе стандартных типов ОУ, выпускаемых промышленностью, достигаются за счет включения разнообразных внешних цепей обратных связей. Наибольшее распространение получили интегральные полупроводниковые ОУ, обладающие наименьшими габаритами и массой, способные работать в диапазоне температур от —60 до +125°С. Они имеют коэффициент усиления 106 и более при усилении сигналов частотой от нуля до единиц мегагерц. На работу подобных ОУ весьма слабо влияют такие дестабилизирующие факторы, как изменения температуры и питающего напряжения. Современные ОУ относительно дешевы и доступны для широкого применения, что обеспечивается их массовым автоматизированным изготовлением. Надежность операционного усилителя, включающего в себя несколько сотен элементов и более, соответствует надежности отдельного транзистора, что обеспечивается интегральной технологией, при которой все элементы (транзисторы, диоды, резисторы и др.) и соединения между ними выполняются в едином технологическом цикле. Как показывает практика, срок службы хорошего полупроводникового интегрального ОУ может превысить 20 лет [2].

(1971) вызвало новую волну развития микроэлектроники и оказывает революционизирующее воздействие на многие отрасли техники: машиностроение, информационно-измерительную технику, автоматику, транспорт, связь и др. В связи с резким снижением габаритов; массы и стоимости МП и микро-ЭВМ по сравнению с существовавшими ранее мини-ЭВМ (например, серии СМ ЭВМ) появилась возможность встраивать их непосредственно в оборудование, машины и приборы, значительно улучшая экономические, технические и эргономические показатели последних. Так, применение МП для управления станками и роботами позволило создать полностью автоматические линии и цехи. Использование МП для управления работой узлов автомобиля (например, системами зажигания, подачи топлива, переключения скоростей) повысило экономичность, безопасность эксплуатации и снизило вредные выбросы в атмосферу. Применение МП позволяет повысить точность в измерительных приборах и расширить их функциональные возможности. В связи с низкой стоимостью МП, достигаемой благодаря массовому их производству методами групповой интегральной технологии, экономически оправдано их применение в бытовой технике. Здесь МП позволяют полностью автоматизировать стиральные машины, управлять работой радио- и телеаппаратуры, создавать увлекательные телеигры и т. д.

В гл. 1 даются примеры решения задач по расчету параметров наиболее распространенных полупроводниковых приборов: диодов, биполярных и полевых транзисторов. Упор делается на определение наиболее важных параметров, от которых зависят функциональные возможности прибора. Цель этой главы— подготовить читателя к решению схемотехнических задач, научить его по справочным или экспериментальным данным находить параметры приборов, необходимые для расчета схем.

В настоящее время элементы, реализующие различные логические функции, выпускаются в виде интегральных микросхем (ИМС). Логические ИМС объединяют в серии. В основе каждой серии лежит базовый элемент, представляющий собой электрическую схему, выполняющую логические операции И-НЕ (элемент Шеффера) или ИЛИ-НЕ (элемент Пирса). От параметров базового элемента в значительной степени зависят свойства и функциональные возможности разрабатываемой серии логических микросхем. Применение элементов Шеффера и Пирса в качестве базовых объясняется тем, что сложную логическую функцию можно реализовать с помощью набора элементов И И НЕ либо ИЛИ и НЕ.

Габариты, стоимость, функциональные возможности и многие другие параметры ЭВМ тесно связаны с ее элементной базой.

Функциональные возможности БИС МП и микро-ЭВМ, определяемые программой, могут варьироваться в широких пределах, придавая им свойство универсальности. МП явился первым универсальным элементом общего назначения микровычислительной техники, сохраняющим все преимущества технологии создания БИС. Это позволило наладить крупносерийное производство БИС МП и микропроцессорных устройств, что привело к резкому снижению стоимости и сделало их использование в различного рода цифровых системах экономически выгодным.

В главе 1 рассматривается аппаратное обеспечение микропроцессорных систем (МПС) на базе БИС центрального процессора KJ810BM86; дается описание функциональных возможностей и и особенностей архитектуры ЦП; приводятся сведения о вспомогательных интегральных схемах серии К1810, что позволяет проектировать законченные системы средней сложности; разбираются практические схемы для минимального и максимального режимов работы ЦП, использование которых позволяет наилучшим образом реализовать функциональные возможности ЦЦ в конкретных случаях; обсуждаются вопросы организации памяти и применения разнообразных способов адресации, присущих данному ЦП.