1.2. Переваги та недоліки цифрових пристроїв у порівнянні з аналоговими пристроями

Цифрова техніка знаходить широке застосування, поступово замінюючи аналогові методи обробки. Це пов'язано з цілим рядом переваг цифрових методів:

1) Програмованість (гнучкість алгоритму роботи пристрою).

2) Ефективне зберігання інформації (електронна пам'ять).

3) Можливість реалізації більше широкого класу алгоритмів.

4) Висока точність обчислень і стабільність результатів.

5) Завадозахищеність, передбачуваність при проектуванні та простота тиражування (технологічна стійкість).

До недоліків цифрових пристроїв у порівнянні з аналоговими відносять:

1) Менша швидкодія.

2) Значна кількість елементів (складність).

3) Помітна затримка при обробці сигналу (луна).

4) Підвищене енергоспоживання.

5) Висока вартість.

6) Навколишнє середовище по своїй суті - аналогове і тому потрібне перетворення аналог-цифра-аналог.

1.3. Типова функціональна схема радіотехнічної системи

Типова функціональна схема РТС представлена на рис.1.1.

Рис. 1.1. Типова функціональна схема РТС

Характерними складовими РТС є Об'єкт, з яким контактує система, аналогова (АО) і цифрова (ЦО) обробки сигналів від об'єкта, засоби сполучення між аналоговою та цифровою частинами системи, а також споживач інформації (СІ), в інтересах якого функціонує система.

Представлена дисципліна зосереджує увага на схемотехнічному проектуванні системи ЦО, яка реалізується у вигляді ЦП.

Рис. 1.2. Структура цифрового пристрою

До складу ЦП входять спеціалізований обчислювач (СО) із блоком керування (БК), дискретною логікою (ДЛ), мікропроцесором (МП) і елементами пам'яті (ЕП). ДЛ, МП і ЕП утворюють структуру реалізації алгоритму, у відповідності з яким працює СО. БК генерує сигнали та команди, що оживляють роботу пристрою.

Крім того, через схему сполучення (інтерфейс) здійснюється зв'язок з універсальною ЕОМ (ПЕОМ) та зовнішнім споживачем інформації (СІ). ПЕОМ має відкриту архітектуру і виконує наступні важливі функції:

1) Керування режимами роботи СО.

2) Універсальні обчислення.

3) Зберігання інформації.

4) Зв'язок зі споживачем шляхом уведення/виводу та відображення інформації.

Істотним елементом ЦП є блок живлення (БЖ), який повинен відповідати вимогам по енергоспоживанню, завадозахищеності та габаритам ЦП.

1.4. Етапи проектування цифрових пристроїв

Розробка ЦП проводиться по етапах згідно рис.1.3.

Рис. 1.3. Етапи проектування ЦП

Проект починається з ідеї, оформленої у вигляді технічного завдання (ТЗ) на майбутній пристрій. Потім необхідний комплекс науково-дослідних робіт (НДР). На цьому етапі проводять синтез алгоритмів роботи, визначають системні вимоги (розрядності, частота, швидкодія та ін.) і формують функціональну схему.

Далі виконують інженерну розробку (ІР) структурної схеми, що враховує спосіб реалізації пристрою. Тут, як правило, прагнуть забезпечити мінімум апаратної частини за рахунок ефективної програмної підтримки. За структурною схемою розробляють принципову схему. Якість принципової схеми визначають за допомогою моделювання на ПЕОМ.

Далі виконують конструкторську розробку (КР), приймально-здавальні випробування дослідного зразка (ПЗ) і оформлення комплекту документації, достатнього для серійного виготовлення виробу.