Elektro litograf info

Kalkulatory można podzielić na następujące grupy:

— czterodziałaniowe bez pamięci;
— z pamięcią, wykonujące oprócz czterech podstawowych działań dodatkowe funkcje arytmetyczne typu: obliczania procentów, odwrotności, podnoszenia do kwadratu i pierwiastka kwadratowego,oraz inne funkcje typu: kalendarz z zegarem i budzikiem, stoper utp.;
— naukowo-techniczne nieprogramowane i programowane;
— do obliczeń finansowych i statystycznych.

Układy kalkulatorowe są to programowane struktury LSI wyspecjalizowane w realizacji funkcji matematycznych i przystosowane do współpracy z typowymi układami wejścia/wyjścia kalkulatora, jak na przykład klawiatura i wskaźniki. Układy kalkulatorowe są realizowane w zależności od stopnia złożoności, w jednym lub kilku układach scalonych.

Układy kalkulatorowe mają coraz częściej strukturę systemów mikroprocesorowych.

Podział układów scalonych na przeznaczone do zastosowań w elektronicznym sprzęcie profesjonalnym (esp) lub elektronicznym sprzęcie powszechnego użytku (espu) jest dość umowny. Często dzieje się tak, że układy opracowane pierwotnie do zastosowań profesjonalnych po pewnym czasie, gdy osiągną odpowiednio niską cenę, są stosowane w espu podnosząc jego walory techniczne i ekonomiczne.
Zatem funkcjonalnie identyczne ukÅ‚ady mogÄ… być wytwarzane zarówno w wersji profesjonalnej, jak i „popularnej”, różniÄ…c siÄ™ zaledwie rodzajem obudów i warunków pracy, takich jak dozwolony zakres zmian temperatury pracy, napięć zasilajÄ…cych itp. Dotyczy to wielu ukÅ‚adów cyfrowych, miÄ™dzy innymi mikroprocesorów, omawianych w poprzednim rozdziale, które coraz szerzej sÄ… stosowane w sprzÄ™cie domowym i to nie tylko elektronicznym (radio, telewizor, magnetofon), lecz również w pralkach automatycznych, zmechanizowanym (i zautomatyzowanym) sprzÄ™cie kuchennym itp. Istnieje również grupa ukÅ‚adów scalonych LSI przeznaczonych wyÅ‚Ä…cznie do zastosowaÅ„ w sprzÄ™cie użytkowanym powszechnie. Do tej grupy zalicza siÄ™ ukÅ‚ady kalkulatorowe i zegarkowe. Ostatnio do rangi sprzÄ™tu powszechnego użytku zostaÅ‚ „zdegradowany” mikrokomputer wytwarzany w wersji tzw. komputera domowego. Te trzy rodzaje zastosowaÅ„ ukÅ‚adów scalonych LSI sÄ… pokrótce opisane w tym rozdziale.

Mikroprocesor, jako układ uniwersalny a zarazem standardowy (a więc tani, gdyż produkowany w dużych seriach), ma różnorodne zastosowania, zarówno w prostych jak i bardzo skomplikowanych urządzeniach.
Bogaty asortyment typów produkowanych mikroprocesorów ułatwia wybór optymalnego układu do określonych zastosowań. Głównym kryterium opłacalności zastosowania mikroprocesora w konkretnym urządzeniu jest koszt mikroprocesora wraz z układami mu towarzyszącymi, odniesiony do całkowitej ceny urządzenia. W prostych zastosowaniach używa się tanie mikroprocesory o 4-bitowej długości słowa i mikrokomputery jednoukładowe. Koszt kompletnego systemu mikroprocesorowego do prostych zastosowań wynosi kilka do kilkunastu dolarów.
Wszędzie tam, gdzie mamy do czynienia z szybkim przetwarzaniem dużej liczby danych oraz skomplikowanymi programami działania, są stosowane mikroprocesory 8-, 16- i 32-bitowe wraz z rozbudowanymi systemami pamięci oraz układów i urządzeń wejścia/wyjścia. Koszt takich złożonych systemów mikroprocesorowych wynosi od kilkudziesięciu do kilkuset dolarów. Rysunek 11.34 przedstawia typowe zastosowania systemów mikroprocesorowych.

Przykładem mikroprocesora analogowego jest układ S2811 (American Microsystem). Może on pracować jako samodzielny mikroprocesor analogowy z przyłączonymi zewnętrznymi układami przetworników a/c i c/a oraz układami impulsów próbkujących i zegara wyznaczającego częstotliwość próbkowania. Może też on stanowić inteligentny układ analogowy wejścia/wyjścia dla typowego mikroprocesora cyfrowego, przekazując mu wstępnie przetworzone dane do dalszej obróbki. Układ S2811 ma wyspecjalizowane układy sprzęgające go z przetwornikami analogowymi i z mikroprocesorem cyfrowym. Układowa realizacja mnożenia zwiększa znacznie szybkość wykonywania tej operacji. Pamięć programu mieszcząca 256 instrukcji może być rozszerzona o pamięci zewfiętrzne. Dla prostszych zastosowań zostały skonstruowane analogowe mikrokomputery jednoukładowe. Przykładem takiego mikrokomputera analogowego jest układ 2920 firmy Intel.

Zawiera on w jednym układzie scalonym przetworniki a/c i c/a, układy multipleksera i demultipleksera wraz z układami próbkującymi z pamięcią oraz prosty mikroprocesor cyfrowy. Pamięć programu typu ROM lub EPROM może pomieścić 192 dwudziestoczterobitowe instrukcje. Pięć bitów każdej instrukcji służy do sterowania przyjmowania i wysyłania danych analogowych. Mikrokomputer ma 4 wejścia i 8 wyjść analogowych. W odróżnieniu do mikroprocesora analogowego S2811 nie ma on układowego rozwiązania operacji mnożenia. Do przyspiesze¬nia mnożenia programowego służy rejestr przesuwający.

Przetwarzanie sygnałów analogowych przy użyciu techniki cyfrowej spowodowało dynamiczny rozwój przetworników analogowo-cyfrowych i cyfrowo-analogowych, wykonywanych zarówno technologiami monolitycznymi, jak i hybrydowymi. Coraz szersze wykorzystanie mikroprocesorów cyfrowych do przetwarzania sygnałów analogowych 1 przyczyniło się do opracowania konstrukcji przetworników a/c i c/a specjalnie przystosowanych do pracy w systemach mikroprocesorowych. Pierwszym krokiem w tym kierunku było umieszczenie w jednym układzie scalonym przetworników a/c i c/a wraz z towarzyszącymi układami próbkującymi z pamięcią oraz multiplekserami i demultiplekserami sterującymi przesyłanie sygnałów analogowych. Dotychczas konstruowane mikroprocesory cyfrowe nie były optymalnie przystosowane do przetwarzania sygnałów analogowych. Ich główne ograniczenia to brak wewnętrznych układów sprzęgających z przetwornikami sygnałów analogowych, problemy synchronizacji, brak możliwości szybkiego wykonywania operacji mnożenia itp. Doprowadziło to do konstrukcji wyspecjalizowanych mikroprocesorów analogowych.