Микропроцессоры

ОПИСАНИЕ АППАРАТНОЙ ЧАСТИ           

Структурная схема           

 Цифровые  устройства РЗ различного назначения  имеют много общего, а их структурные  схемы очень похожи и подобны  представленной на рис. 3.1. Центральным  узлом цифрового устройства является микроЭВМ, которая через свои устройства ввода-вывода обменивается информацией с периферийными узлами. С помощью этих дополнительных узлов осуществляется сопряжение микроЭВМ (микропроцессора) с внешней средой: датчиками исходной информации, объектом управления, оператором и т.    Непременными узлами цифрового устройства РЗА являются: входные U1—U4 и выходные KL1—KLj преобразователи сигналов, тракт аналого-цифрового преобразования U6, U7, кнопки управления и ввода информации от оператора SB1, SB2, дисплей H для отображения информации и блок питания U5. Современные цифровые устройства, как правило, оснащаются и коммуникационным портом X1 для связи с другими устройствами.          

  Основные функции  вышеперечисленных  узлов следующие:            

Входные преобразователи обеспечивают гальваническую развязку внешних цепей от внутренних цепей устройства. Одновременно, входные преобразователи осуществляют приведение контролируемых сигналов к единому виду (как правило, к напряжению) и нормированному уровню. Здесь же осуществляется предварительная частотная фильтрация входных сигналов перед их аналого-цифровым преобразованием. Одновременно принимаются меры по защите внутренних элементов устройства от воздействия помех и перенапряжений. Различают преобразователи входных сигналов аналоговые (UЗ, U4) и логические (U1, U2). Первые стремятся выполнить так, чтобы обеспечить линейную (или нелинейную, но с известным законом) передачу контролируемого сигнала во всем диапазоне его изменения.        

 Преобразователи  логических сигналов, наоборот, стремятся сделать чувствительными только к узкой области диапазона возможного нахождения контролируемого сигнала.       

Выходные преобразователи. Воздействия устройства на защищаемый объект традиционно осуществляется в виде дискретных сигналов управления. При этом выходные цепи устройства защиты выполняются так, чтобы обеспечить гальваническую развязку коммутируемых цепей как между собой, так и относительно внутренних цепей устройства РЗ. Выходные преобразователи должны обладать соответствующей коммутационной способностью и, в общем случае, обеспечивать видимый разрыв коммутируемой цепи.       

Тракт аналого-цифрового преобразования включает мультиплексор U6 и собственно аналогоцифровой преобразователь (АЦП) — U7. Мультиплексор — это электронный коммутатор, поочередно подающий контролируемые сигналы на вход АЦП. Применение мультиплексора позволяет использовать один АЦП (как правило, дорогостоящий) для нескольких каналов. В АЦП осуществляется преобразование мгновенного значения входного сигнала в пропорциональное ему цифровое значение. Преобразования выполняются с заданной периодичностью. В последующем в микроЭВМ по этим выборкам из входных сигналов рассчитываются интегральные параметры контролируемых сигналов — их амплитудные или действующие значения.       

Блок питания (БП) U5 обеспечивает стабилизированным напряжением все узлы рас-сматриваемого устройства, независимо от возможных изменений напряжения в питающей сети. Обычно это импульсный БП с питанием от сети постоянного тока. Имеются также блоки питания от цепей переменного напряжения и тока (переменный оперативный ток).       

Дисплеи и клавиатура являются непременными атрибутами любого цифрового устройства, позволяя оператору получить информацию от устройства, изменять режим его работы, вводить новую информацию. Надо отметить, что дисплей H и клавиатура SB1, SB2 цифровых устройств, как правило, реализуются в максимально упрощенном виде: дисплей — цифробуквенный, одно- (или несколько-) строчный; клавиатура — несколько кнопок.        

Порт связи с внешними цифровыми устройствами. Достоинством цифровых устройств является возможность передачи имеющейся информации в другие цифровые системы: АСУ ТП, персональный компьютер и т. д., что позволяет интегрировать различные системы, экономя на каналах связи, затратах на предварительную обработку сигналов и т. п. Коммуникационный порт — необходимый элемент для дистанционной работы с данным устройством. Наряду с вышеперечисленными, цифровые устройствах, в общем случае, могут содержать и другие узлы, например, цифро-аналоговые преобразователи - при формировании аналоговых сигналов управления и регулирования. Практически вся обработка информации в любом цифровом устройстве осуществляется внутри микроЭВМ по определенному алгоритму, реализованному в виде программы работы. Для облегчения понимания принципов работы цифровых устройств РЗА необходимо иметь хотя бы общее представление об устройстве и функционировании ЭВМ. Центральный управляющий и решающий блок микроЭВМ называется центральным процессорным устройством (Central Processing Unit-CPU) или просто процессором. Этот узел в виде интегральной микросхемы (ИМС), что дало повод называть такую ИМС микропроцессором. Как видно из структурной схемы, микроЭВМ МП в качестве самостоятельного узла не применяется.     

 Для  его работы требуется внешнее  запоминающее устройство, где хранится  программа (по-следовательность  команд), которую необходимо выполнить.  В устройствах, работающих по  жесткой программе, какими и  являются устройства защиты, программа  записывается в постоянном запоминающемся устройстве (ПЗУ).    

 Для  хранения переменных и промежуточных  результатов вычислений (данных) применяется  оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

     В настоящее время компьютеры превратились в мощные высокопроизводительные устройства. По всем основным показателям (быстродействие, емкость оперативной и дисковой памяти и др.) они в сотни раз превосходят первоначальную модель, а стоят обычно даже дешевле. Если бы такими же темпами развивалось, скажем, автомобилестроение, то сейчас за несколько тысяч долларов предлагались бы автомобили, передвигающиеся со скоростью космических ракет и вмещающих сотни человек.

     Я предпринял это исследование, так  как мне очень интересна эта  тема, я хотел больше знать о строении и функциях процессора, о том, как развивались, со временем, эти высокотехнологические шедевры и самое главное я хотел узнать, какой же микропроцессор самый высокопроизводительный на сегодняшний день 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 

Журнал  «Мир ПК», №09, 2004 год

http://www.hardvision.ru/?dir=editorials&doc=intel_2004_2005_analize

http://www.hwworld.ru.hwworld.u.easthost.ru/contents/articles/prescott.htm

http://www.composer.kiev.ua

http://www.compulenta.ru/dk/highlights/27848/

http://www.kv.minsk.by/index200134052.htm

http://www.thg.ru/mobile/20030913/index.html

http://www.ou.ru/news/2002/bc-2510/apple1998.doc

http://www.beda.stup.ac.ru