Контрольные вопросы

1. Назовите основные режимы работы АСУ ТП.

2. Выразите десятичное число 16 в двоичной системе счисления.

3. Объясните принцип действия схем, реализующих основные логические опе­рации.

4. Объясните назначение и принцип действия синхронного двухтактного RS-триггера.

5. В чем состоит принципиальное отличие Т- и RS-триггеров?

6. Объясните назначение регистра.

7. Объясните принцип действия счетчика числа импульсов.

8. Каково назначение шифраторов и дешифраторов?

9. Объясните принцип действия преобразователей напряжения и угла по­ворота в код.

10. Объясните принцип действия цифро-аналогового преобразователя.

Глава 23 основы вычислительной техники

§ 1. Общие сведения об эвм

Принято различать два типа вычислительных машин, используе­мых для выполнения вычислительных операций: аналоговые вы­числительные машины (АВМ) и цифровые вычислительные ма­шины (ЦВМ).

При использовании аналоговых вычислительных машин математи­ческие величины представляются в виде электрических напряжений, непрерывные значения которых пропорциональны непрерывным зна­чениям соответствующих математических величин. Эти машины ис­пользуют тот факт, что реальные технологические процессы и про­цессы в электрических цепях описываются аналогичными уравне­ниями. Тогда, имея уравнение технологического процесса, можно с помощью АВМ подобрать его электрическую аналогию — модель — и провести исследование свойств технологического процесса на этой модели. По этой причине аналоговые машины называют также моделирующими. Наиболее часто АВМ непрерывного действия применяют для решения систем дифференциальных уравнений, опи­сывающих технологические процессы. Эти машины состоят из ряда функциональных блоков (сложения, умножения, интегрирования и т. п.), которые при решении определенной задачи соответствующим образом соединены между собой. Точность вычисления зависит от качества изготовления блоков, а сложность решаемой задачи огра­ничивается составом оборудования. Результаты вычисления непре­рывно выводятся на экран осциллографа или отображаются на бу­маге самопишущего прибора. Ограниченная точность и узкая спе­циализация АВМ уменьшают область их применения.

В цифровых вычислительных машинах математические величины представлены в виде дискретных цифр. При обработке непрерывно изменяющихся величин они предварительно представляются после­довательностью чисел. Значение каждой цифры изображается в виде устойчивого состояния специального элемента, например триггера. Значение числа изображается набором таких элементов. Вычисли­тельные операции в ЦВМ обычно сводятся к одному арифметическо­му действию — сложению набора чисел в течение определенного промежутка времени по специальной программе. В процессе выпол­нения вычислений исходные данные изменяться не могут. Таким образом, ЦВМ представляют собой устройства дискретного дейст­вия. Точность вычислений определяется числом разрядов, которыми представлены математические величины.

Высокая точность ЦВМ, а также возможность обработки как дискретных, так и непрерывных величин обусловили их большее распространение по сравнению с АВМ. Поэтому в дальнейшем в этой главе рассмотрим только цифровые вычислительные машины.