14. МИКРОПРОЦЕССОРЫ
Основой устройства управления практически каждого промышленного робота или автоматизированного оборудования является по крайней мере один микропроцессор. Главой, посвященной микропроцессорам, в настоящей книге могла бы быть гл. 1 вместо гл. 14. Однако большинство специалистов-разработчиков и пользователей роботов не желают изучать эти микроЭВМ, выполненные на кристаллах (чипах), находящихся в составе указанного оборудования, которым им приходится заниматься. Для многих специалистов бывает достаточно располагать информацией, что программирование микропроцессоров с целью быстрого выполнения разнообразных расчетов, контроля операций и решения других задач осуществляется достаточно сложно. Однако крохотные кристаллы, на основе которых выполнены микропроцессоры с удивительными характеристиками, в большей степени, чем какая-либо другая технологическая разработка, оказали влияние на революционное развитие промышленных роботов и средств автоматизации производства.
Микропроцессор является основным элементом в конструкции автоматизированного производственного оборудования. Поэтому в заключительной части этого учебника или любого другого курса по автоматизации промышленного оборудования целесообразно рассмотреть особенности этого технологического открытия и исследовать его потенциальные возможности. Те читатели, которые не знакомы с технологией запоминающих устройств — постоянных типа ROM (ПЗУ), оперативных типа RAM (ЗУПВ), стираемых программируемых постоянных типа EPROM (СППЗУ) электрически перепрограммируемых постоянных типа EAROM (ЭППЗУ) — должны пересмотреть свое отношение к промышленным роботам и автоматизированному оборудованию, поскольку эти устройства являются основой успешного развития технических средств нового промышленного автоматизированного оборудования. Понимание принципов устройства и функционирования запоминающих устройств может раскрыть различие между пониманием существующей тенденции развития средств автоматизации и альтернативой к пониманию следующего: каждый день может случиться новое открытие! Для оценки потенциальных возможностей микропроцессоров необходимо стать квалифицированным специалистом в программировании на языке ассемблера. На практике для программистов не представляет трудности выполнять программирование на таком высоком уровне, что подготавливаемые ими программы, реализуемые на микропроцессорах, представляют собой чуть ли не игры. При этом программисты упускают из виду потенциальные возможности своих «игрушек», применяемых в реальных средствах автоматизации производства. На практике компьютерные игры очень способствуют обучению программированию. При этом некоторые из наиболее интересных и сложных программ, реализуемых на микропроцессорах, рассчитаны на игры. Однако компьютерные игры не являются предметом рассмотрения в настоящей книге. Поэтому, избегая сложных деталей, попытаемся в этой главе раскрыть некоторые особенности микропроцессоров при их использовании в робототехнике и при автоматизации производства.
14.1. ПРЕИМУЩЕСТВА МИКРОПРОЦЕССОРОВ
Каковы наиболее характерные особенности микропроцессоров? Ответ на этот вопрос удивительно прост: микропроцессоры обладают характеристиками, сходными с предшествовавшими им вычислительными системами при меньшей стоимости. Чтобы проанализировать экономическую сторону указанной проблемы, сравним микропроцессоры с другой типичной и широко используемой в производстве машиной — вильчатым автопогрузчиком. В 1960 г. стоимость вильчатого автопогрузчика составляла 10 тыс. долл., а стоимость ЭВМ с памятью 64 К слов — около 1 млн. долл., не считая периферийного оборудования. В середине 80-х гг. стоимость вильчатого автопогрузчика, аналогичного по характеристикам автопогрузчику выпуска 1960 г., составляла около 18 тыс. долл., в то время как стоимость микропроцессорной интегральной схемы вместе с памятью 64 К слов не превышала 75 долл. Стоимость вильчатого автопогрузчика возросла. Однако, если бы его стоимость снижалась такими же темпами, как и стоимость ЭВМ с памятью 64 К слов, то в середине 80-х гг. стоимость автопогрузчика упала бы до 75 центов. Представьте теперь, что появилась возможность приобретения нового мощного вильчатого автопогрузчика стоимостью 18 тыс. долл. за 75 центов! Однако это только то, что произошло за последние два-три десятилетия с технологией производства вычислительной техники лишь в части стоимости. В то же время аналогичные снижению стоимости изменения произошли в части уменьшения энергопотребления и повышения быстродействия.
Рассмотрим пример с тяжелыми реактивными самолетами. В 1960 г. тяжелый четырехдвигательный реактивный самолет, рассчитанный на 200 пассажиров (Боинг 707) стоил приблизительно 6 млн. долл., т. е. в 6 раз больше ЭВМ с памятью 64 К слов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
