7. Датчики программно-аппаратных комплексов, их классификация. Энкодеры и интеллектуальные датчики, примеры их использования.

Датчики в программно-аппаратных комплексах используются для измерения различных физических величин и передачи этой информации в систему.

Классификация датчиков:

- Механический - перемещение

- Электрический - электрическая величина

- Гидравлический - перемещение жидкости

- Пневматический - перемещение газа

- Термический - тепловая величина

- Оптический - световая величина

- Акустический - звуковая величина

- Радиоволновой - радиоволны

- Ядерный - ядерное излучение

Электрические датчики:

- Модуляторные (Омические, Индуктивные, Ёмкостные)

- Генераторные

- Сельсинные

- Вращающиеся трансформаторы

- С промежуточным преобразованием

Энкодеры – устройства, которые преобразуют движение в электрические сигналы для определения положения, скорости или угла поворота:

- По физическим признакам: Оптические, Резистивные, Магнитные, Ёмкостные, Индуктивные, Механические

- По принципу действия: Инкрементальные, Абсолютные

Интеллектуальные датчики включают в себя АЦП, специализированные микропроцессоры, сетевой контроллер. Осуществляют внутреннюю коррекцию аналогового сигнала.

Преимущества : Надежность измерений, дистанционный выбор диапазона измерений датчика.

Недостатки: Высокая стоимость.

Примеры использования:

- Энкодеры: Используются в робототехнике для точного определения положения и движения компонентов роботов.

- Интеллектуальные датчики: Применяются в системах "умного" дома для автоматического управления освещением, температурой и безопасностью.

8. Исполнительные устройства программно-аппаратных комплексов. Место исполнительных устройств в системе управления.

Исполнительные устройства - силовые устройства для изменения регулирующего воздействия на объект управления в соответствии с сигналом управления. Включают гидравлические, пневматические и электрические устройства.

Место в системе управления:

Исполнительные устройства находятся на конечной стадии управления, непосредственно выполняя команды, поступающие от контроллера или управляющей системы, тем самым влияя на поведение объекта управления. Они преобразуют управляющие сигналы в физическое действие (например, движение, изменение давления или температуры).

9. Архитектура программного и аппаратного обеспечения. Основные понятия и определения. Архитектура по составу и сложности команд cisc, risc и vliw. Их преимущества и недостатки.

Архитектура программного и аппаратного обеспечения определяет структуру и взаимодействие различных компонентов системы, таких как процессоры, память, устройства ввода-вывода и программное обеспечение, которое управляет этими компонентами.

Включает:

- Системная архитектура: Общая организация и взаимодействие основных компонентов системы.

- Архитектура процессора: Организация и взаимодействие элементов внутри процессора, включая ядра, кэш-память и исполнительные блоки.

- Архитектура системы команд (ISA): Набор инструкций, которые процессор может выполнять, и их формат.

Архитектуры по составу и сложности команд:

- CISC (Complex Instruction Set Computer): Большой набор сложных инструкций, каждая из которых может выполнять несколько низкоуровневых операций (например, загрузка данных, выполнение арифметических операций и запись результата).

Преимущества : Удобство программирования.

Недостатки: Сложность и медлительность выполнения.

- RISC (Reduced Instruction Set Computer): Небольшой набор простых и быстро выполняемых инструкций. Фокус на выполнении одной инструкции за такт.

Преимущества : Высокая производительность.

Недостатки: Большое количество инструкций для сложных операций.

- VLIW (Very Long Instruction Word): Архитектура, в которой одна команда (очень длинное машинное слово) содержит несколько операций, выполняемых параллельно.

Преимущества : Высокая параллельность выполнения.

Недостатки: Сложность компиляции и зависимость от компилятора.