Электронные промышленные устройства. Кузнецов Б.Ф. - 5 стр.

                                                                                                      5

                                           ВВЕДЕНИЕ

     Электронными промышленными устройствами называют функционально и конструктивно
законченные средства получения, обработки, использования информации для управления объекта-
ми и процессами, а также отображения состояния объекта и связи его с другими управляющими
средствами.
     На начальной стадии развития электронные устройства выполняли функции измерения и ре-
гистрации результатов, по мере совершенствования элементной базы и повышения ее надежности
область применения стала включать в себя автоматизированные (с участием человека) и полно-
стью автоматические управляющие системы. Одна из первых и важнейших задач управления –
регулирование состояния объектов. Регулирование включает в себя последовательность операций,
основными из которых являются:
     1) получение сведений о состоянии объекта или процесса (измерение);
     2) получение извне командных воздействий, определяющих требуемое состояние объекта или
процесса (задающее воздействие);
     3) обработка полученных сигналов с целью выработки наиболее эффективного управляющего
воздействия;
     4) формирование управляющих воздействий, которые с помощью исполнительных органов
изменяют состояние объекта.




                           Рис. 1. Последовательность операций управления

    За последние годы способы управления, аппаратура и подход разработчика к созданию авто-
матов существенно изменились, что связано с цифровым представлением информации и про-
граммной реализацией алгоритмов. Это стало возможным благодаря интенсивному развитию мик-
роэлектроники, приведшему к увеличению количества электронных компонентов на единицу пло-
щади кристалла.

         Закон Мура — эмпирическое наблюдение, сделанное в 1964 году (через шесть лет после изобре-
         тения интегральной схемы), в процессе подготовки выступления Гордоном Муром (одним из осно-
         вателей Intel). Он высказал предположение, что число транзисторов на кристалле будет удваивать-
         ся каждые 24 месяца. Представив в виде графика рост производительности запоминающих микро-
         схем, он обнаружил закономерность: новые модели микросхем разрабатывались спустя более-
         менее одинаковые периоды (18-24 мес.) после появления их предшественников, а ѐмкость их при
         этом возрастала каждый раз примерно вдвое. Если такая тенденция продолжится, — заключил
         Мур, - то мощность вычислительных устройств экспоненциально возрастѐт на протяжении отно-
         сительно короткого промежутка времени.

     Что, в свою очередь, позволило разместить вычислитель плюс контроллер на одном кристал-
ле полупроводника, заключенном в единый корпус. Такая интегральная схема и называется микро-
процессором. Основные изменения в проектировании ЭПУ состоят в следующем:
     1) наиболее существенные операции над сигналами производятся после представления их в
форме двоичных многоразрядных чисел;
     2) вместо линейных преобразований над аналоговыми (непрерывными во времени) сигнала-
ми стали использоваться конечно-разностные преобразования (цифровое управление);