Микропроцессоры (Глава 14 книги "Роботы и автоматизация производства"), страница 2

Если бы технология создания реактивных самолетов в последние два-три десятилетия совершенствовалась такими же темпами, как и технология производства вычислительной техники, то каждый из нас оказался бы владельцем персонального реактивного самолета, такого же большого, как самолет № 1 ВВС президента США. Это объясняется тем, что стоимость таких самолетов оказалась бы значительно ниже, чем стоимость личных автомобилей, т. е. примерно на уровне 450 долл. Кроме того, экономия энергозатрат (стоимость топлива) оказалась бы столь велика, что тяжелым реактивным самолетам требовалось бы в расчете на милю меньше топлива, чем на такое же расстояние личному автомобилю. Подобное развитие технологии авиастроения привело бы к необходимости полного пересмотра транспортных авиалиний, а в нашем обществе произошли бы невероятные изменения. Подобная ситуация сложилась с использованием микропроцессоров, внедрение которых находится лишь на начальном этапе. Результаты сравнения микропроцессоров с самолетами не являются преувеличением, поскольку существуют основания полагать, что последние достижения микропроцессорной технологии в конечном итоге окажут более глубокий эффект на наше общество в целом, и в особенности на промышленные предприятия, чем аналогичные достижения в технологии авиастроения. Основанием для подобного заявления служит уровень универсальности самих микропроцессоров и возможности их широкого применения в робототехнике и автоматизированном производстве.

14.2. МИКРОПРОЦЕССОРЫ И МИКРОЭВМ

Термины микропроцессоры и микроЭВМ в настоящее время стали взаимозаменяемыми. Однако следует отметить их различие при использовании в роботах и автоматизированном оборудовании. МикроЭВМ представляет собой вычислительную систему для обработки данных. В состав такой системы в качестве центрального процессора входит микропроцессор. В вычислительной системе для ввода и вывода данных обычно используется пульт с клавиатурой и дисплеем. Такая система может оснащаться периферийным оборудованием, таким, как накопители на кассетах с магнитной лентой, дисководы с гибкими магнитными дисками, печатающие устройства. Однако микропроцессор в том качестве, в каком он рассматривается в настоящей главе,  не имеет ни одного из указанных периферийных устройств. Микропроцессор выполнен на основе кремниевого кристалла, содержащего электронную схему, которая выполняет функции центрального процессора и включает несколько регистров памяти. При использовании дополнительных интегральных схем (ИС) для запоминания или ввода-вывода данных все устройство может рассматриваться в качестве микропроцессорной системы. Однако лучше оставить термин микроЭВМ за системами, которые оснащены, по крайней мере, пультом с клавиатурой и дисплеем для ввода и вывода данных.

Специалисты по вычислительной технике могут спросить, каким образом можно использовать микропроцессор, если у него отсутствует оборудование, позволяющее производить программирование, вводить в него данные и получать на выходе расчетные данные. Однако подобный вопрос может быть задан лишь в случае, если микропроцессор рассматривать в качестве ЭВМ. По ряду параметров микропроцессоры имеют преимущества перед микроЭВМ. Чрезвычайно низкая стоимость и гибкость микропроцессоров, выполненных на кристаллах, отличающихся малыми габаритными размерами, обусловили их использование в роботах и автоматизированном оборудовании без периферийных устройств ввода-вывода данных, привязку которых к микропроцессорам ~ могут  осуществить  специалисты по вычислительной технике.

Нужно признать, что на начальном этапе работ возникает необходимость временной привязки к микропроцессору некоторых средств отладки программного обеспечения пользователя. Однако стоимость микропроцессоров столь мала, что загрузка программного обеспечения пользователя в память микропроцессора выполняется один раз. При этом техническое исполнение микропроцессора может быть специализированным, рассчитанным на решение одной задачи в течение всего срока службы. В дальнейшем, при необходимости, гибкость микропроцессора позволяет создавать модификации или даже производить замену всего программного обеспечения. Однако в данном разделе важно подчеркнуть, что специалист по автоматизации располагает возможностью разработки дешевого специализированного устройства на базе микропроцессора с реализацией определенных функций.