Сигналы в электронных системах

На начальной стадии развития электронные устройства выполняли функции измерения и регистрации результатов, по мере совершенствования элементной базы и повышения ее надежности область применения стала включать в себя автоматизированные (с участием человека) и полностью автоматические управляющие системы. Одна из первых и важнейших задач управления – регулирование состояния объектов. Регулирование включает в себя последовательность операций, основными из которых являются:

получение сведений о состоянии объекта или процесса (измерение);
получение извне командных воздействий, определяющих требуемое состояние объекта или процесса (задающее воздействие);
обработка полученных сигналов с целью выработки наиболее эффективного управляющего воздействия;
формирование управляющих воздействий, которые с помощью исполнительных органов изменяют состояние объекта.

За последние годы способы управления, аппаратура и подход разработчика к созданию автоматов существенно изменились, что связано с цифровым представлением информации и про-граммной реализацией алгоритмов. Это стало возможным благодаря интенсивному развитию микроэлектроники, приведшему к увеличению количества электронных компонентов на единицу площади кристалла. Что, в свою очередь, позволило разместить вычислитель плюс контроллер на одном кристалле полупроводника, заключенном в единый корпус. Такая интегральная схема и называется микропроцессором. Основные изменения в проектировании электроных систем состоят в следующем:

наиболее существенные операции над сигналами производятся после представления их в форме двоичных многоразрядных чисел;
вместо линейных преобразований над аналоговыми (непрерывными во времени) сигналами стали использоваться конечно-разностные преобразования (цифровое управление);
произошла централизация функций: вместо нескольких управляющих устройств для сложного объекта может использоваться один процессор, поочередно выполняющий их функции в режиме разделения времени;
вследствие этого усилилось внимание к алгоритмической стороне управления (т.е. к написанию эффективного и надежного программного обеспечения);
усиление внимание к созданию встроенных средств самодиагностики устройств.

Литература

Электронные промышленные устройства: Учеб. для студ. вузов спец. «Пром. электрон» / В. И. Васильев, Ю. М. Гусев, В. Н. Миронов и др.- М.: Высш. шк., 1988,- 303 с: ил. ISBN 5-06-001287-5