Информационная электроника
Информация - Компьютеры, программирование
Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование
Содержание
информационная электроника микросхема микропроцессор
Введение
. Этапы развития
. Усилители электрических сигналов
. Импульсные устройства
. Развитие полупроводниковой информационной техники
. Интегральные логические и аналоговые микросхемы
. Электронные автоматы с памятью
. Микропроцессоры и микроконтроллеры
Заключение
Список литературы
Введение
Тема реферата Информационная электроника по дисциплине Промышленная электроника.
Разработка информационных средств производилась структурами, для которых промышленные устройства были побочным продуктом, основные лежали в оборонной сфере. Это затрудняет восстановление исторических данных о творцах новой техники в этой сфере и местах их деятельности.
Поэтому представляется целесообразным выделить группу наиболее фундаментальных идей и способов преобразования информации, получивших всеобщее широкое признание, и проследить развитие средств для реализации этих идей.
Электронные средства обработки информации нашли наибольший спрос и развивались наиболее интенсивно в технике связи, вычислительной технике, автоматике и управлении. Областью применения и сферой человеческой деятельности, которая стимулировала развитие информационной техники и поставляла как заказы, так и средства их выполнения, стала оборонная промышленность.
О темпах развития электронных средств в информационной электронике говорят такие даты: первый транзистор появился в 1948 г.; с 1951 г. стало интенсивно развиваться производство электронных вычислительных машин на электронных лампах (их принято называть первым поколением ЭВМ), а с 1960 г. - ЭВМ второго поколения на транзисторах; в 1964 г. появляется новое - третье поколение ЭВМ на малых и средних интегральных схемах; с некоторой условностью можно говорить о следующем- четвертом поколении ЭВМ, выполненном на больших интегральных схемах - БИС (1970 г.).
По-настоящему революционный сдвиг в схемотехнической микроэлектронике произошел в 1971 г., когда фирмой Intel был создан микропроцессор - большая интегральная схема, где на одном кристалле - чипе (от английского chip) методами интегральной технологии созданы все основные части ЭВМ: процессор, запоминающее устройство, порты ввода и вывода. Первый микропроцессор обрабатывал 4-разрядные двоичные слова и мог использоваться для программируемых (гибко перестраиваемых пользователем) устройств автоматизации. Степень интеграции быстро нарастает, в 1980 г. сверхбольшие интегральные схемы (СБИС) насчитывают до 3 млн. транзисторов на одном чипе - многослойном кристалле кремния.
В развитии промышленных средств будем опираться на общеизвестные классификации информационных устройств по видам сигналов (аналоговые, цифровые) и так называемым поколениям средств электроники и микроэлектроники. Следует отдавать себе отчет, что информационное направление промышленной электроники представляет лишь одну ветвь современных информационных средств.
Перечень устройств, которые исторически входили в сферу промышленных применений, включает:
аналоговые устройства: усилители низкой частоты, фазочувствительные ламповые и транзисторные схемы; аналоговые стабилизаторы напряжения и тока; схемы управления командоаппаратами, реле, приводами исполнительных устройств;
ламповые и транзисторные импульсные и ключевые устройства;
аналогово-цифровые и цифроаналоговые преобразователи (АЦП и ЦАП);
средства отображения информации индивидуального и группового пользования;
средства управления и регулирования: аналоговые и цифровые регуляторы; логические управляющие устройства; цифровые автоматы; централизованные системы управления и контроля; автоматизированные системы управления;
управляющие ЭВМ; микропроцессоры и микропроцессорные средства управления;
промышленные микроконтроллеры; средства программирования, отладки, эмуляции, обучения персонала; системы автоматизированного проектирования средств автоматизации.
Последними на настоящий момент этапами развития микропроцессорных средств управления можно считать цифровую обработку сигналов в реальном времени с помощью цифровых сигнальных процессоров, использование экспертных оценок и принципов самообучения в управлении процессами. Одним из примеров применения нестрогих понятий для построения систем автоматического регулирования служит создание регуляторов на основе нечеткой логики. Элементная и аппаратная основа современных управляющих систем сделала огромный шаг навстречу потребителю - пользователю, заказчику.
. Этапы развития
Информационная электроника представляет собой совокупность аппаратных средств и алгоритмов (способов обработки и преобразования информации), выполняющих функции сбора, обработки, хранения, отображения информации и ее использования в задачах управления промышленными объектами и устройствами. За очень короткое (исторически) время функции информационных устройств промышленной электроники расширились и усложнились, элементная база претерпела изменения, которые принято характеризовать числом сменившихся поколений электронных приборов. Изменились конструкция и технологии изготовления, вклад средств электроники в технико-экономические показатели оборудования. С целью систематизации объектов описания и изучения предлагается хронологически-объектный подход: зарождение и п