Функциональными зависимостями

Развитие вычислительной техники, сферы и методов ее использования — процессы взаимосвязанные и взаимообусловленные. С одной стороны, потребности народного хозяйства, науки и культуры стимулируют поиски учеными и конструкторами новых путей построения ЭВМ, а с другой стороны, появление электронных вычислительных машин, систем и устройств с большими функциональными возможностями, с существенно улучшенными показателями по производительности, стоимости, габаритным размерам, надежности и т. п. создает предпосылки для непрерывного расширения областей и развития форм применения ЭВМ.

Микропроцессоры третьего поколения построены на биполярных приборах. Они обладают более высоким быстродействием и функциональными возможностями, чем микропроцессоры первых двух поколений. Время суммирования, например, составляет 125...250 не. Поскольку уровень интеграции микросхем на биполярных приборах ниже, эти микропроцессоры реализуются в виде совокупности нескольких однокристальных однотипных ИМС (процессорных секций) на два или четыре разряда. Объединение нескольких процессорных секций под общим микропрограммным управлением позволяет образовать структуры малых, средних и даже больших процессоров.

щими функциональными возможностями. При подаче соответствующих управляющих сигналов информация РОН может быть передана в БР и (или) PC. АЛУ выполняет большое число арифметических и логических операций (см. табл. 4.2) над /п-разрядными словами, содержащимися в БР и PC. Результат выполнения этих операций заносят в РОН. Кроме того, в этой структуре возможна передача данных из одного РОН в другой, сдвиг содержимого РОН, передача из регистра в регистр и АЛУ и т. п. Очевидно, что для выполнения этих операций, а также операций, реализуемых в обрабатывающей части МП, в РОН, АЛУ, БР, СР должны подаваться управляющие сигналы, строго тактированные во времени. При определенной последовательности управляющих сигналов выполняются определенная арифметическая и логическая операции над словами, хранящимися в РОН. Приведенная на 4.13 структура обрабатывающей части МП имеет множество модификаций, соответствующих различным алгоритмам арифметических и логических преобразований данных в виде слов различной разрядности.

Современная технология и внедрение микропроцессорной техники позволяют создавать индикаторы с широкими функциональными возможностями, повышенным КПД и регулируемой мощностью, способные отражать информацию в любой форме: цифровой, буквенной и графической.

Профессиональные рабочие станции, так же как настольные и портативные ПЭВМ, рассчитанные на работу одного пользователя, обладают существенно большими функциональными возможностями. В качестве

Из всех интегральных усилителей ОУ обладают наибольшими универсальностью и функциональными возможностями. Это обусловлено такой важной особенностью, как значительная функциональная избыточность ОУ (большой запас по многим электрическим параметрам), которая приближает его свойства к свойствам идеального усилителя. Под идеальным обычно понимают усилитель, обладающий в бесконечно широком диапазоне частот бесконечно большими коэффициентом усиления и входным сопротивлением и бесконечно малым выходным сопротивлением.

Создаваемая САПР «Электро» ориентируется на технику ЭВМ пятого и последующих поколений, которая основывается на отечественных и зарубежных достижениях и позволит качественно изменить процесс проектирования. В конце 70-х годов была разработана технология производства ЭВМ на передовой элементной базе — сверхбольших интегральных схемах (СБИС), позволившая создать высокопроизводительные ЭВМ, обладающие функциональными возможностями искусственного интеллекта. В запоминающих устройствах элементной базы машин 1980—1981 гг. использовалась память с произвольным доступом емкостью 8 К байт/кристалл (рекорд 1981 г.— схема с плотностью монтажа 450 тыс. транзисторов/кристалл). Для машин пятого поколения (1990 г.) ожидается СБИС 10 млн транзисторов/кристалл.

принципе обладают широкими функциональными возможностями. В туннельных диодах вследствие малой инерционности туннельного эффекта отрицательная проводимость практически не зависит от частоты вплоть до миллиметрового диапазона. Наличие широкополосной отрицательной проводимости и резкая нелинейность ВАХ туннельных диодов позволяют использовать их в усилителях, генераторах, смесителях с усилением в диапазоне волн вплоть до миллиметровых. На туннельных диодах строятся схемы триггеров, мультивибраторов, переключателей с очень малыми временами переключения. Поскольку туннельные диоды изготовляют на основе сильнолегированных полупроводниковых материалов, их параметры, в первую очередь удельное сопротивление, слабо зависят от температуры (см. 2.5). Поэтому туннельные диоды могут работать в широком диапазоне температур — от нескольких сотен градусов Цельсия до близких к абсолютному нулю.

Научно-технический прогресс в области радиотехнических систем, как и в любой другой области техники, проявляется в обновлении ее технической структуры. Процесс обновления заключается в замене устаревших технических средств новыми модификациями. Новые радиотехнические системы должны обладать повышенными функциональными возможностями, более совер- . шенной конструкцией и т. д.

Микроэлектронные устройства с использованием доменов обладают высокими функциональными возможностями.

Схемотехника, охватывающая структурное и схемное проектирование, основанная на использовании в современных ИМС логических элементов (ТТЛ, ТТЛШ, И2Л, МДПТЛ и др.) и аналоговых каскадов (дифференциальные каскады с активными нагрузками, схемы сдвига уровня и др.), непрерывно совершенствуется в направлении получения оригинальных схемных и структурных решений, эффективно использующих специфические особенности интегральных микросхем с целью улучшения их основных характеристик. Результатом такого совершенствования явилась разработка целого ряда новых структурных решений и создание на их основе БИС с большими функциональными возможностями. Так, программируемые логические матрицы, широко применяемые в цифровых БИС и СБИС, аналоговые компараторы и перемножители имеют структуры, которые не использовались в дискретной схемотехнике.

Режим неизменной мощности PCH = MCH(/)/CH(0 = const определяется функциональными зависимостями во времени, которые вытекают из соотношения

Затраты на проектирование весьма значительны. Кроме того, с ростом размеров производства и его усложнением увеличивается время разработки проектов. Например, разработка проекта самолета принципиально нового типа традиционным способом потребовала бы 8—10 лет, что примерно равно времени морального старения новой машины. С другой стороны, для любой детерминированной системы (причинно обусловленной, с жесткими функциональными зависимостями, например, I=U/R) могут быть предложены вычислительные процедуры и разрешимые математически задачи (разработан алгоритм, составлена программа, проведены вычисления).

Эти параметры связаны между собой функциональными зависимостями, специфичными для схем различных типов. Однако

Для разработки алгоритме^ фильтрации g [г (t)] = Я (t) необходимо учитывать вероятностные характеристики случайных процессов, в то время как при неизменяющихся полезных сигналах х (t) —const достаточно было рассматривать вероятностные характеристики случайных величин (см. гл. 7). В теории случайных процессов [39) сигнал описывается случайной функцией времени г (t), мгновенные значении которой в любые моменты времени являются случайными величинами. Детерминированные сигналы описываются однозначно их функциональными зависимостями or текущего аргумента, а для случайных сигналов описание усложняется. Фиксируя на определенном промежутке времени мгновенные значения случайною процесса, получаем лишь одну реализацию zh (t), где k — номер реализации. Заметим, что каждая конкретная реализация г,, (/) является детерминированной функцией времени. Отдельные реализации отличаются друг от друга, но в соответствии с законом распределения. Случайный процесс выражается через бесконечную совокупность отдельных реализаций ?.h (t), образующих статистический ансамбль {zt (t)\.

Однородными называются величины, которые имеют один и тот •же физический смысл и одинаковую размерность. Так как физические величины являются в общем случае функциями времени и пространства, то при физическом подобии физических явлений должно быть подобие полей. Следует отметить, что каждая величина, характеризующая подобные явления, может иметь свою константу подобия, отличную от других. Но, как показывает более детальное рассмотрение подобных явлений, константы подобия в общем случае связаны между собой функциональными зависимостями, характерными для каждого вида явлений. Из анализа этих функциональных зависимостей можно получить безразмерные комплексы, которые называют критериями подобия.

представлена двумя функциональными зависимостями, причем в качестве аргументов могут быть выбраны любые две из четырех величин: iv i2, иг и ы2. Таким образом можно получить шесть пар функциональных зависимостей. Для описания транзистора — четырехполюсника принято использовать лишь две из них:

Пусть две случайные величины у\ и г/2 связаны известными функциональными зависимостями с двумя другими случайными величинами х\ и х2 так, что любые их значения однозначно определяют друг друга:

представлена двумя функциональными зависимостями, причем в качестве аргументов могут быть выбраны любые две из четырех величин: iv i2, иг и ы2. Таким образом можно получить шесть пар функциональных зависимостей. Для описания транзистора — четырехполюсника принято использовать лишь две из них:

Все перечисленные основные параметры связаны между собой1 функциональными зависимостями, специфичными для схем различных типов. Однако какими бы различными не были эти зависимости, для всех микросхем характерно то, что улучшение одного» из основных параметров при неизменных параметрах элементов-возможно лишь за счет ухудшения остальных параметров.

Для любой детерминированной системы, т. е. причинно обусловленной, с жесткими функциональными зависимостями (например, при заданном напряжении и сопротивлении ток / = U/R) могут быть предложены вычислительные процедуры и разрешимые математические отношения: разработан алгоритм, составлена программа, проведены вычисления. Поэтому реализованы САПР редуктора, электродвигателя и таких систем, как самолет, генераторный блок, процессор ЭВМ. Каждый раз речь идет о проектировании изделия как технической системы, каким бы сложным изделие ни было (корабль, экспериментальная установка, металлорежущий станок). Автоматизация проектирования стала необходимой, потому что разработка, например, самолетов принципиально новых типов растянулась на 8—10 лет и приблизилась к времени морального старения новой машины. Самолет, не успев взлететь, оказывается неэффективным. САПР таких сложных технических систем в проектно-конструкторских институтах требовала 6— 9 лет и затрат на создание 10-11 млн. долл.

Приведенные дифференциальные уравнения в более общем случае могут быть частично заменены некоторыми конечными функциональными зависимостями между величинами yi и х1 или же конечными разностными уравнениями. Однако, каков бы ни был характер этих уравнений, в любой системе автоматического управления существует некоторая связь между входными возмущениями и выходными координатами: