Касаткин А.С., Немцов М.В. Курс электротехники (2005) (1021859), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Если значение ЭПС преобразуемого сигнала с ( 0,5 В, то напряжения с Ес Рис !О ! '! 324 на выходах всех компараторов имеют отрицательные значения (см. рис. 10.97) и цифровой код на выходе преобразователя равен 00. При увеличении напряжения преобразуемого сипила сначала в иптеразле 0,5 В < е < 1,5 В изменится значение напряжения с отрицательного с на положительное на выходе только компаратора 1, затем прн 1,5 < < г < 2,5  — компараторов! и 2 и, наконец, при 2,5 В <с — всех с с компараторов. Устройство на основе логических элементов НЕ, И и ИЛИ, показанное на рис, 10.121, а внутри штриховой линии, преобрз. зует совокупность сигналов с выходов компараторов в цифровой код.
Пифро.аналоговые преобразователи (ПЛП) преобразую~ цнфровон двоичный код в аналоговое выходное напряжение. Это позволяет, например, использовать цифровой двоичный код для управления работой исполнительных механизмов, таких как электрические двигатели, реле, выключатели и т. д Имеется несколько типов ПЛП. Здесь рассмотрим ПЛП с двоичновзвешенными сопротивлениями на основе инвертируюшего суммзгорз нзпряжений (см. рис.!082) . На рис. 10.122 показана принципиальная схема четырсхрззряцного ПЛП с двоичными весами сопротивлений резисторов в цепях разрядов.
Сопротивление цепи старшего разряда равно г, младшего разряда — 8г Напряжение на выходе ПЛП при и „=се по (10.40) г Г н о с, с ' 2с 4г Яг / где наличие или отсутствие слагаемых в выражении для коэффпцисню усиления напряжения К совпадает с включенным или выключенным И ключом в цепи соответствующего разряда.
Ключами обычно служат транзисторы (см. рис. 10.98, а), базовые цепи которых подключаются к источнику цифровых сигналов в двоичной системс счисления 10.28. ОптозлектРОнные устРОйстВА В ряде случаев управление током в цепи целесообразно осущесыппь при помощи полупроводникового прибора, в котором конструктивно объединены источник и приемник излучения — оптопзрз. Уеаовлыс 325 г гг ФФ а) гх "ФФ !1) Ряс 30 !23 изображения на схемах электрических цепей диоцной, транзисторной н тиристорной оптопар приведены на рис. 10.!23,а н Главным достоинством оптопар является отсутствие электрической связи между управляющей и управляемой цепями.
Онтопары работшот в качестве управляемых ключей (рис 10! 23, б), реле, коммутаторов и т, д. зо,гв. пяогядммивтвмыв уствойствд микяопяоцвссояы Р01Г Ряс !П ! 24 326 Программируемые цифровые и логические устройства представляют собой унивсрсальныс технические средства для создания электронных устройств различного назначения. Они основаны па применении арифметика-логичсскоггэ устройства (ЛЛУ), выполняихцего арифметические и логические операпии над входными величинами А и В в двоичном коде в зависимости от сигналов на управляющих входах М, 5е, 5,, 5з, 5э, и на переносе Р, из внеш.
них цепей (рис 1О 124, а). Результат операции определяется совокупностью сигналов на выходах Р и переноса Р, из старшего рзэряца. При М = О выполняются арифметические (сложение А и В, сложение А и В с добавлением Рд в м:юцший разряд и т. д.), а при М = ! — логические (В = А, Р= В и т д,) оперзции. Комбинация сигналов Ве . В> определяет, какая именно операция вьнюлняется. Несмотря на разнообразие операш>й, выполняемых АЛУ, им присущи недостатки; отсугству>от операции умножения, деления и т. д.
Эта ограниченность преодоленз в микропроцессорах. Микропроцессор (МГ!) — это информационное устройство, которое по программе, задаваемой управляющими сигналами, обрабатывает информацию, т. с. реализует операции; арифметические, логические, ввода, вывода и т. д, Упрощенная структурнзя схема одно>о иэ МГ! (Рис. !О.!24, б) состоит иэ АЛУ и совокупности л параллельных регистров по >и разрядов общего назначения (РОН) для хранения двоичных чисел, используемых в процессе вычислений. В состав МП входят также двз параллельных буферных регистра (БР), предназначенных для кратковременного хранения чисел А и В во нремя выполнения операции АЛУ, и устройство управления (УУ), которое задает режимы работы всех элементов МП, При работе МП чнслз А н В, нзд которыми выполняется операция, передаются по мзгистрали последовательно иэ РОН на буферные регистры БРА и БРВ Ззтсм по команде АЛУ производит укзэанную операцию, а результат ее по внутренней магистрали передается в РОН.
Обычно для этой цели выделяется специю>ьный регистр РОН, называемый акк>ьиулягорол>, в которол> рзнсс >вписанное число стирается. Например, сложение трех чисел выло.>няется таким образом: сначалз складь>ваются два первых числа и реэуль>;» записывается в РОН. Зз. тем в АЛУ поступают реэулью»гого сложения и третье число, вычисляется окончательный реэульптп н >зписывзстся в РОН.
Последовательность выло:щения операции пракгически не ограни. чивает функциональныс возможно> ги МИ Однако эффективность применения МП значи>ельно возрзстзст, если его снабдить дополнительными устройствами дпя хранения ишрормзции и обмена ею с внешними устройствами. МикроЭВМ вЂ” это устрайс>в.> нз ос>ювс МИ, з пкже запоминающих устройств (ЗУ), устроисгв >прзвлення н среде>в связи с периферийными устройствами (ннтерфеис>. Упрзвля>ощзя микроЭВМ должнз иметь средства сопряжения с объект >м >правления дзтчики, АПП, ПАП.
Совокупность микроЭВМ и средств сопряжения обрзэует микропроцсссорн> ю сип съ>у Структурная схема мнкроЭВх! !рис !О !25! содержит >стройсгвз ввода (УВв) и вьщодз (УВып), и >рты ввода и вывода, центральный МИ с АЛУ, устройством >прав»сипя н рспютрзми общего назначения, а также постоянныс !ИЗ>> и опсрзп>вн>„с (ОЗУ) запоминающие устройства, 327 Гсиандн Нис !О !25 В качестве УВв служат л~агнитныс головки, телетайпы, АПП: в качестве УВыв — дисплеи, печатающие устройства, ПАП и т.
и. Порты ввода и вывода предназначены для крзтковременного хранения информации в процессе вводз, вывода и переключения каналов. Входнан информация делится на данные, над которыми выполннются онсрзцпн, н лросрамлгу, т. е, последовательность команд, описывзкчцих выполняемые операции. Лзпные и программа задаются совокупностью слов разной длины в виде двоичных чисел с числом разрядов, кратным 8 (! байт). 1!зннтлс УВв поступаю~ в порт ввода Сигналы управления выбирают необходимый порт, обеспечивают запись цанных, временное хранение в порте, з затем их передачу в магистраль данных, состоюцих иэ совокупности л~ проводящих линий, обеспечивающих передачу лыраэрягпю~о слова.
При мзгистрзльной органиэзцни связей элементы микроЭВМ подключзются к единои магистрали через буферные усилители, которые могут ~!аходиться в одном иэ трех состояний !) пер.цачз цанных в л1агистрзль, ") прием данных иэ мзгистрзли; 3) отключение от магистрали. Сигналами управления можно отдельные элементы микроЭВМ поставить в режим передачи информации в магистраль, другие — в режим нриемз информации, остальные — отключить. Кроме магистрали данных (МЛ) есть еще и магистраль упрзвления (МУ) .
2)ля того побы работа ЧП пе эзвисслз от быстродействия УВв, данные и программа перед ее выполнением записываются в ОЗУ микро- ЭВМ. Объем ОЗУ для микроЭВМ составляет единицы и десятки килобзйт (! Кбайт = 2' байт, т. е. П)04 восьмираэрядных слова). Кроме того, можез подключаться внешняя измять, например в виде устройств с гибкими магнитными дисками. Последовательность работы МП: !) считывание кома!щы иэ памяти; номер ячейки памяти, где хранится первая команда, эзносится в счетчик команд; после выполнения 328 команды число в счетчике автоматически увеличивается на 1, что опеспечивает последовательность выполнения команд программы; 2) при каждом положении счетчика команд происходит считывание нз памяти следующей информации: кода операции, которая вьпшлняется по данной команде, и числа или его адреса, над которым команда выполняется; 3) выполнение команды.
После выполнения команды "считывание" выполняется команда из следующей ячейки памяти, и цикл повторяется. Устройство управления при помощи генератора тактовых сигналов (ГТС) обеспечивает требуемую последовательность работы элементов для выполнения команды. Выполнение одной команды происходит за несколько машинных циклов, каждый из которых содержит несколько периодов работы ГТС. Команды в МП представляются в виде многоразрядных двоичных слов, например команда "Послать в РОН содержимое ячейки памяти с номером 15488" выглядит так: оо» юо 1 1 где первый байт — это код операции, содержимое второго и третьего байтов — код номера ячейки памяти (15 488 в двоичном коде), Записи программ проще на языке Ассемблер, который допускает запись команд с клавиатуры или перфоленты в форме, отражаюгцей их смысловое содержание.
Например, команда АРГз — сложение, МОР— передача данных и т, п. Перевод языка Ассемблер на язык двоичных кодов производится специальной программой, которая размещается, например, в ПЗУ микроЭВМ. Аналогично можно применять для программирования на микро. ЗВМ языки высокого уровня: ФОРТРАН, ПЛ н др, При этом, однако. упрощение программчровання сопровождается увеличением времени трансляции и необходимого объема памяти машины. Лля управляющих микроЭВМ, встроенных в различные устройства и работающих в реальном масштабе времени, такое программирование, как правило, неприемлемо. Гпааа пдиппадпатап ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЕ ПРИБОРЫ И УСТРОЙСТВА 11.1, ОБЩИЕ СВЕДЕНИЙ ОБ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРАХ Различают электронные и газораэряцпые злектроваку умные при-' боры.
Электронными называют приборы, в которых ток представляет собой движение электронов практически в вакууме (1О ' — 1О 4 Па), причем их движение происходит без столкновений с молекулами газа (при укаэанных разрежениях 10' — !О' молекул в! см'). Газоразрядлыми называют приборы с электрическим разрядом в газе или парах металлов. Эти приборы и основныс процессы в них будут рассмотрены я дальнейшем.
К электронным приборам относятся: электронные лампы - диоды, триоды, пентоды и прл электронно-лучевые приборы — кинескопы, телевизионные, осциллографические и запоминающие трубки и пр.; электронные сверхвысокочастотные приборы — клистроны, магнетроны и др, Для создания внутри прибора между электродамн (в вакууме) потока электронов необходима электронная эмиссия Так принято называть выход свободных электронов в вакуум или в газ из твердых или жидких материалов, Работа выхода, например, для платины 5,32 эВ, вольфрама 4,60 эВ, ртути 4,52 эВ, меди 4,26 эВ, горля 3,35 эВ, цезия 1,81 эВ, В зависимости от того, как получает материал эту энергию, различают следуюнше виды электронной эмиссии: термоэлектронную, вторичную электронную, фотоэлектроннук и автоэлектронную. В электронных лампах, электронно-лучевых приборах и большинстве других элсктровакуумных приборов используется явление гермоэлектроняой эмиссии — непускание электронов телом при на~ревании, 11д, электРОВАкуумные электяонные ллмпы И ИНДИКАТОРЫ Диод по своему устройству — простейшая из электронных ламп.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
