Микропроцессоры и их применение

Микропроцессоры незаменимы в современной технике. Например, управление двигателем - обеспечение экономии расхода топлива, ограничение максимальной скорости движения, контроль исправности и т. д. - немыслимо без использования микропроцессоров. Еще одной перспективной сферой их использования является бытовая техника - применение микропроцессоров придает ей новые потребительские качества.

Из многочисленных и разнообразных областей применения микропроцессоров (МП) и микроЭВМ одно из первых мест по объему и использованию занимают микропроцессорные системы – объектно-ориентированные вычислительные системы, например, для управления, диагностики, цифровой обработки сигналов и изображения.

В микропроцессорных системах особенно эффективно проявляется такое важное свойство микропроцессоров, как встраиваемость, возможность приблизить вычислительную технику непосредственно к объекту измерений, управления, обработки информации или диагностики.

Основные задачи, которые могут решаться с помощью микропроцессорных систем, следующие:

- управление сложным технологическим процессом или техническим объектом по заданным алгоритмам;

- цифровая обработка сигналов непосредственно на месте расположения источника сигналов;

- обработка изображения – фильтрация, повышение четкости, выделение контуров, масштабирование и т.п. в системах технического зрения в промышленных роботах, в системах радиолокации, в системах наблюдения, навигации и т.п;

- адаптация автоматических систем измерения, управления, прогнозирования к изменяющимся условиям;

- создание гибких перестраиваемых систем управления, цифровой обработки сигналов и изображения;

- накопление и предварительная обработка информации;

- создание многофункциональных приборов, расширение возможностей существующих приборов;

- создание «интеллектуальных» приборов и систем, повышение уровня интеллекта существующих приборов и аппаратов;

- осуществление самодиагностики и тестирования аппаратуры.

Возможность реализации этих функций в микропроцессорных системах в совокупности с достижениями электроники и средств связи, развитием математических методов обработки сигналов при измерениях и разработкой соответствующего программного обеспечения создала необходимые предпосылки для появления новых поколений микропроцессорных систем и аппаратуры, обладающих следующими возможностями:

- полной автоматизацией всех видов обработки информации, объединением и координацией всех предусмотренных системой функций;

- наращиванием состава системы и расширением ее функций благодаря магистрально-модульной структуре построения и развитию программного обеспечения;

- разнообразием алгоритмов и методов измерений;

- децентрализацией выполняемых задач по функциональному, организационному и территориальному признакам, наличием средств искусственного интеллекта, возможности обучения системы, ее адаптации и оптимизации;

- высокой надежностью и функциональной безотказностью благодаря средствам самодиагностики и тестирования, а также гибкости управления системой;

- возможностью сопряжения с другими вычислительными системами.

Для практической реализации вышеперечисленных задач необходимо комплексное решение научных, технических и технологических вопросов, связанных с созданием и развитием аппаратных и программных средств, методов математического моделирования сложных процессов и технических объектов, аналого-цифровых и цифроаналоговых преобразователей (ЦАП), интерфейсных БИС и других электронных компонентов, с использованием современных средств связи и, наконец, с подготовкой кадров, способных грамотно решать поставленные задачи.