4. Устройства преобразования информации
При организации комплексов электронных устройств важную роль играет информация, представляемая в материально-энергетической форме в виде электрических сигналов. Под информацией обычно понимают существенные и представительные характеристики объектов или процессов. С получением (отбором), передачей и обработкой информации связаны действия всех электронных устройств. Все материальные процессы имеют свою информационную сторону, т. е. отображаются в виде количественных данных. В процессе работы электронных устройств осуществляется преобразование информации.
С точки зрения логики функционирования электронных устройств и систем можно выделить следующие информационные процессы: получение (отбор), передача, обработка и хранение, представление информации, выработка управляющих воздействий.
Получение информации связано с восприятием и оценкой состояния объекта или процесса. Результатом восприятия является сигнал в форме, удобной для передачи или обработки.
Передача информации состоит в переносе ее на расстояние посредством сигналов различной физической природы по механическим, оптическим, акустическим, электромагнитным и другим каналам связи. Для передачи чаще всего используются электрические и электромагнитные каналы связи с хорошо разработанной техникой передачи сигналов на расстояние.
Обработка и хранение информации заключается в машинном решении задач, связанных с преобразованием информации, независимо от их функционального назначения. Обработка производится при помощи устройств или машин, осуществляющих цифровые преобразования поступающих величин и функций. Промежуточным этапом обработки является хранение информации в запоминающих устройствах.
Представление информации требуется в тех случаях, когда в процессе управления и контроля принимает участие человек. Оно заключается в демонстрации изображений, содержащих качественные и количественные характеристики информации, циркулирующей в системе. Для этого используются различные устройства отображения информации и регистрирующие устройства, например, индикаторы, электронно-лучевые трубки, мнемосхемы и табло, графические регистрирующие устройства и т. п.
Выработка управляющего воздействия состоит в том, что несущий информацию сигнал осуществляет регулирование или управление, вызывая изменения в объекте управления. Обычно воздействие осуществляется с помощью исполнительных устройств, расположенных на объекте.
Отмеченные информационные процессы могут быть рассмотрены на примере комплекса технических устройств, предназначенных для решения задачи управления автоматизированным объектом. Прохождение информации и основные этапы ее преобразования представлены на рис. 1. Технические устройства, входящие в систему, разделены по функциональному признаку. Устройства преобразования информации обеспечивают приведение сообщений, поступающих от объекта, к виду, удобному для дальнейшей обработки.
Компьютер
Рис. 1.
Таким образом, в рассматриваемом комплексе технических средств, в соответствии с характером информационных процессов, можно выделить устройства: отбора, передачи, преобразования, отображения и регистрации, информации, а также исполнительные устройства.
В зависимости от назначения и сложности комплекса соотношение отдельных технических средств будет различным, однако всегда можно выделить некоторую часть аппаратуры, выполняющую описанные функции. Поскольку процесс управления неразрывно связан с преобразованиями информации, важными характеристиками технических устройств, определяющими целесообразность включения их в состав комплекса, являются информационные характеристики, например, такие как информационная емкость, пропускная способность, информационная производительность и другие, определяемые с использованием подходов и методов теории информации.
Контрольные вопросы:
Что происходит в процессе работы электронных устройств?
Назовите информационные процессы, связанные с электронными устройствами.
Назовите, в зависимости от информационных процессов, устройства.
Назовите характеристики технических устройств, связанных с преобразованием информации.
