Электротехника Касаткин (967630), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Однако эффективность применения МП значительно возрастает, если его снабдить дополнительными устройствами для хранения информации и обмена ею с внешними устройствами. МикроЭВМ вЂ” зто устройс|ва на основе МП, а также запоминающих устройств (ЗУ), устройств управления и средств связи с периферийными устройствами (интерфейс), Управляющая микроЭВМ должна иметь средства сопряжения с обьектом управления; датчики, АПП, ПАП. Совокупность микроЭВМ и средств сопряжения образует микропроцессорную систему Структурная схема микроЭВМ (рис.
10.125) содержит устройства ввода (УВв) и вывода (УВыв), порты ввода н вывода, центральный МП с АЛУ, устройс~вом управления и регистрами общего назначения, а также постоянные (ПЗУ) и оисративиыс (ОЗУ! запоминающие устройства, 327 Кона ади та . !Опта В качестве УВв служат магнитные головки, телетайпы, АЦП; в качестве УВыв — дисплеи, печатающие устройства, ПАП и т. и. Порты ввода и вывода предназначены для кратковременного хранения информации в процессе ввода, вывода и переключения каналов. Входная информация делнзся иа данные, над которыми выполня1стся операции, и программу, т, е. последовательность команд, описы.
аащцих выполняемые операции. Данные и программа задаются совокупностью слов разной длины в виде двоичных чисел с числом разрядов, кратным В (! байт) . Ланнью УВв поступают в порт ввоца. Сигналы управления выбирают необходимый порт, обеснечиваюг запись данных, временное хранение в порте, а затем их передачу в магистраль данных, состоящих из совокупности щ проводящих линий, обеспечивающих передачу т-разрядного слова, При магистральной органнзапии связей злементы мнкроЭВМ подключанпся к единой магистрали через буферные усилители, которые могут находиться в одном из трех состояний; ! ) передача данных а магистраль; 2) прием данных из магистрали; 3) отключение от магистрали.
Сигналами управления можно отдельные элементы микроЭВМ поставить в режим передачи информации в магистраль, другие — в режим приема информации, остальные — отключить, Кроме магистрали данных (МД) есть еще и магистраль управления (МУ) . ))ля того побы работа МП не зависела от быстродействия УВв, данные и программа перед ее выполнением записываются в ОЗУ микро- ЭВМ. Объем ОЗУ для микроЭВМ составляет единицы и десятки килобайт (! Кбайт = 2'а байт, т. е, (024 восьмнразрядных слова).
Кроме гого, может подключаться внешняя память, например в виде устройств с пгбкими магнитными дисками. Последовательность работы МП: !) считывание кома~щы из памяти; номер ячейки памяти, где хранится первая команда, зющснтся в счетчик команд; после выполнения 328 команды число в счетчике автоматически увеличивается на 1, что обеспечивает последовательность выполнения команд программы; 2) при каждом положении счетчика команд происходит считывание из памяти следующей информации: кода операции, которая выполняется по данной команде, и числа нли его адреса, над которым команда выполняется; 3) выполнение команды.
После выполнения команды "считывание" выполняется команда нз следувацей ячейки памяти, и цикл повторяется. Устройство управления при помощи генератора тактовых сигиюшв (ГТС) обеспечивает требуемую последовательность работы злементов для выполнения команды. Выполнение одной команды происходит за несколько машинных циклов, каждый из которых содержит несколько пери дов работы ГТС. Команды в МП представляются в виде многоразряцных двоичных слов, например команда "Послать в РОН содержимое ячейки памяш с номером 15488" выглядит так: ОО!! !О!0 СО!! !!00 г ! где первый байт — зто код операции, содержимое второго и третьего байтов — код номера ячейки памяти (15 488 в двоичном ходе) . Записи программ нроше на языке Ассемблер, который допускает запись команд с клавиатуры нли перфоленты в форме, отражающей их смысловое содержание.
Например, команда АРП вЂ” 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 и др. Прн атом, однако, упрощение программчрования сопровождается увеличением времени трансляции н необходимого объема памяти машины.
Для управляющих микроЭВМ, встроенных в различные устройства и работающих в реальном масштабе времени, такое программирование, как правило, неприемлемо. та а ач. злбктровдкуумныб приборы и устроиствд ттл. Овщие сведении ОБ злектРОВАкуумных ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРАХ Различают электронные и газоразрядные электровакуумные при-' боры. Электронными называют приборы, в которых ток представляет собой движение электронов практически в вакууме (10 '-10 " Па), причем их движение происхоцит без столкновений с молекулами газа (лри указанных разрежениях 10а — 10~ молекул в 1 см') . )азоразрядиыми называют приборы с электрическим разрядом в газе илн парах металлов.
Эти приборы и основные процессы в них будут рассмотрены в дальнейшем. К электронным приборам относятся: электронные лампы — диоды, триоды, пентоды н пр.„электронно-лучевые приборы — кинескопы, телевизионные, осциллографические и запоминающие трубки н пр.; электронные сверхвысокочастотиые приборы — клистроны, магнетроны н др. Для создания внутри прибора между электродами (в вакууме) потока электронов необходима электронная эмиссия, Так принято называть выход свободных электронов в вакуум нлн в газ нз твердых или жидких материалов. Работа выхода, например, для платины 5,32 эВ, вольфрама 4,бО зВ, ртути 4,52 эВ, меди 4,26 эВ, тория 3,35 эВ, цезия 1,81 эВ.
В зависимости от того, как получает материал эту энергию, различают следующие виды электронной эмиссии: термоэлектронпую, вторичную электронную, фотоэлектроннук н автозлектронную. В электронных лампах, электронно-лучевых приборах и большинстве других злектровакуумных приборов используется явление гермоэаекгронной эмиссии — непускание электронов телом при нагревании.
11.2. ЭлекТРОВАкуумные электРОнные ЛАМПЫ И ИНДИКАТОРЫ Диод по своему устройству — простейшая из электронных ламп. Его основные части (рис. 11.1); стеклянный (ш~н металлический) баллон, откачанный до высокого вакуума, и два электрода — анод и катод, помещенные внутри баллона.
Катод (Кат) прямого накала у электронных ламп представляют собой металлическую нить (про. волоку), форма которой зависит от конструкции данного прибора. Она закрепляется держателями нли натягивается одной в|и несколькимн пружинами. Никелевый или молнбденовый анод )А) имеет цилинцрическую или коробчатую форму н охватывает катод, ззс Катод прямого канала обычно нагревается постоянным током от источника низкого напряжения (2 — 30 В). Использование для этой цели переменного тока промышленной частоты 50 Гц может вызвать изввнение температуры катода, а а>едовательно, н тока в диоде с удвоенной частотой (см, рис.
2.29. а), что в некоторых случаях недопустимо. От этого недостатка свободны подогревные катоды, в которых нить подогревателя отделена от катода изолирующим нагревостойким материалом. Чтобы направить эмитированные катодом электроны к аноду, необходимо создать между катодом н анодом электрическое поле, направленное от анода к катоду, В простейшем случае для этой цели может служить аккумуляторная батарея напряжением 20-100 В. Отрицательньш полюс батареи должен быть соедякен с катодом, положительный полюс — с анодом. Под действием сил электрического поля эмитируемые катодом электроны движутся к аноду, образуя ток в вакуумном промежутке, На рис, 11.2 показаны вольт.амлерные характеристики диода зависимость анодного тока 1, от напряжения 6'„между анодом н катодом при разных токах накала У как' Основныыи параметрами злектровакуумных диодов, так же как и полупроводниковых диодов (см.
й !0.3), служат допустимые прямое напряжение (и я прямой ток !я, обратное напряжение ~У н обратный ток топ Основным назначением электровакуумных диодов является выпрямление переменного тока, В зависимости от назначения элсктровакуумные диоды делятся на две группы: кеиогроны — электро- вакуумные диоды большой мощности, предназначены для работы в выпрямителях источников питания; детекторные диоды — электро- вакуумные приборы малой мощности, предназначены для работы и выпрямителях переменного тока высокой частоты, в том числе при детектир!звании радиосигналов. иодд! А атад(хат! Рис.
!!Д Риа.!! ! 33! Трехз11ектродная лампа — триод — отличается от циода тем, что между катодом и аноцом находится промежуточный электрод управляющая сетка С. Название обьяснястоя тем, что в первых злектровакуумных триодах и в настоящее время в триодах большой мощности этот злектроц выполняешься в виде металлической сетки, В совреме шых лампах сетка вьпюлнястся в виде проволочной спирали. Посредством малого изменения напряжения между управляющей сеткой и катодом можно получить значительное изменение потока электронов между катодом и анодом, т. с. анодного тока. Усилительное действие управляющей сетки объясняется тем, что она расположена значительно ближе к катоду, чем анод, и частично зкранирует катод от действия электрического поля анода.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
