Микропроцессоры: В 3-х кн. Кн. 2. Средства сопряжения. Контролирующие и информационно-управляющие системы: Учеб. для втузов/В. Д. Вер-нер, Н. В. Воробьев, А. В. Горячев и др.; Под ред. Л. Н. Преснухина.—М.: Высш. шк, 1986.—383 с: ил.




В основу данной книги положен материал учебных пособий «Микропроцессоры», выпущенных издательством в 1984 г. Во второй книге рассмотрены вопросы схемотехники и организации связей элементов и узлов микро-ЭВМ; аппаратурные средства сопряжения систем сбора и преобразования информации, вопросы теории и проектирования информационно-управляющих вычислительных систем (ИУВС) на базе микро-ЭВМ с изложением материалов математического обеспечения и организации вычислительного процесса специализированных ИУВС. Научно-технический прогресс, определяющий мощный подъем общественного производства, в значительной степени обусловлен широким внедрением достижений электроники во все отрасли народного хозяйства. Прогресс в области вычислительной техники и радиоэлектроники связан с достижениями микроэлектроники в создании интегральных схем малой, средней, большой и сверхбольшой степени интеграции. Появление микропроцессорных БИС позволило из-за их дешевизны, малых габаритов, массы, мощности потребления и свойства программируемое функций решить проблему разработки малого числа БИС для большого числа применений, внедрить вычислительную технику в те области, в которых ранее она не использовалась.
Необходимость повышения технического уровня вычислительной техники, приборов и средств автоматизации, связи, робототехники на основе новейших достижений микроэлектроники специально отмечалась в директивных документах партии и правительства.
Промышленностью освоены и выпускаются много типов микропроцессоров, благодаря которым обеспечены исключительные преимущества цифровым методам обработки информации. Однако существуют аналоговые сигналы, которые надо принимать, обрабатывать, хранить и выдавать пользователю. Важное значение приобретает проблема связи аналоговых объектов с цифровыми управляющими машинами, в частности вопросы преобразований, нормализации сигналов, методы и средства передачи аналоговых сигналов по линиям связи при наличии помех и т. д. Применение микропроцессоров и микро-ЭВМ для сбора данных и управления производственными процессами вызывает ряд проблем аналого-цифрового преобразования сигналов, которые должен решать пользователь.
Для обработки аналоговых и цифровых сигналов разработана большая номенклатура микросхем, среди которых можно отметить генераторы, усилители, аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи, модуляторы, компараторы, переключатели тока и напряжения, элементы выборки и хранения, фильтры, вторичные источники питания, центральные процессорные элементы, устройства управления вводом — выводом, программируемые параллельные и последовательные интерфейсы, контроллеры прямого доступа к памяти, магистральные приемопередатчики, блоки микропрограммного управления, приоритетного прерывания, арифметические расширители, запоминающие устройства, многофункциональные синхронизирующие устройства, программируемые таймеры и т. п. Большинство перечисленных схем и устройств являются функциональными составными частями микропроцессорных комплектов, в значительной степени определяя архитектуру микро-ЭВМ. Однако практически любая микро-ЭВМ кроме основных функциональных БИС содержит и значительное число микросхем малой и средней степени интеграции (табл. В.1), особенно в периферийном оборудовании, датчиках первичной информации, устройствах встроенного контроля и диагностики, устройствах отображения информации и т. д.
Учебник в основном будет посвящен возможностям использования схем средней степени интеграции, большинство из которых можно рассматривать как многофункциональные узлы (см. уровень межрегистровыхпередач в табл. В.1). Излагаемый материал подкрепляется примерами применения отечественных микросхем для обработки аналоговых и цифровых сигналов, в ряде случаев дается расчет анализируемых схем.
Контроль сложных изделий — трудоемкий и длительный процесс, требующий усилий большого числа лиц для получения достоверной информации. Системы контроля на базе микро-ЭВМ обладают большими преимуществами в отношении стоимости контроля, уменьшения времени его проведения и обработки результатов, надежности, обеспечивают значительную гибкость, высокую компактность и модульную простоту, а также открывают широкие возможности для новых приложений, ранее требовавших использования дорогих специализированных ЭВМ.
В основу решения задачи автоматизированного контроля технического состояния объектов положены следующие принципы: максимальная степень автоматизации процесса контроля и сведение к минимуму числа ручных операций, повышение достоверности результатов контроля, автоматическая выдача протокола результатов испытаний; высокая надежность системы, основанная на использовании встроенной микро-ЭВМ и модульной структуры; максимальная простота и доступность программного обеспечения, благодаря которым система контроля может обслуживаться лицами, не являющимися специалистами в области вычислительной техники.
В наибольшей степени этим требованиям отвечают одноплатные микро-ЭВМ «Электроника МС1 201.01», обладающие высокой надежностью, обусловленной использованием интегральных микросхем высокой степени интеграции, широкими функциональными возможностями и развитым программным обеспечением, совместимым с рядом отечественных и зарубежных микро- и мини-ЭВМ (например, «Электроника-60», СМ-3, СМ-4, «Электроника 100-25», а также широко известное семейство мини-и микро-ЭВМ системы PDP-11).