Что умеет микропроцессор

Трудно найти сферу человеческой деятельности, где нельзя было бы применить микропроцессор. Специалисты насчитали более ста тысяч профессий этого замечательного прибора, которые условно можно поделить на три класса:

встраивание микропроцессоров в технические изделия;

использование микропроцессоров для сборки микро ЭВМ;

применение микропроцессоров для изготовления персональных компьютеров.

Рассмотрим особенности каждого из них.

Малые размеры и низкая стоимость микропроцессора позволяют легко устанавливать его во многие изделия, начиная от авиалайнера и кончая бытовыми приборами. При этом включение микропроцессора в состав технического устройства совершенно преобразовывает действие последнего, вдыхая в него новую жизнь. Приведем несколько наглядных примеров.

Микропроцессор, установленный в автомобиле, регулирует расход горючего, повышает безопасность движения, уменьшает токсичность выхлопных газов и упрощает управление, а если это такси, то еще следит за маршрутом, указывая водителю кратчайший, наиболее удобный путь, сообщает время прохождения маршрута и одновременно показывает на счетчике стоимость проезда для каждого из четырех пассажиров, вошедших в машину в разных местах.

Микропроцессор, включенный в телефонный аппарат, позволяет вызывать абонента нажатием кнопки, запоминать его номер и автоматически повторять вызов. Имеются телефонные аппараты с микропроцессором, позволяющие набирать номер голосом, путём произношения нужного номера перед микрофоном телефонной трубки.

Светофор с установленным микропроцессором регулирует движение на перекрестке в зависимости от количества автомашин, подъезжающих к нему, и числа пешеходов, желающих перейти проезжую часть.

Измерительные приборы, снабженные микропроцессором, очень упрощают, ускоряют и делают более точными измерения. Например, почтовые весы со встроенным микропроцессором сами подсчитывают стоимость почтового сбора, а цифровой вольтметр автоматически устанавливает предел измеряемого напряжения.

Широкие возможности открывает применение микропроцессора в сфере услуг и производстве бытовых товаров. Список товаров со встроенным микропроцессором непрерывно расширяется, и, очевидно, скоро наступит день, когда любой технический прибор, режим работы которого нужно изменять будет содержать микропроцессор. Стоимость и габариты прибора от этого почти не увеличатся, а удобство и технические возможности резко возрастут

Благодаря микропроцессору современные роботы превращаются из бездушных автоматов-манипуляторов, умеющих только подавать и Ш тамповать детали, в думающих- мастеров на все руки, способных обучаться, приобретать некоторые навыки и приспосабливаться к изменяющейся обстановке. Роботы, снабженные микропроцессором, умеют собирать и сваривать конструкции в сложных условиях, очищать днища кораблей от ракушек, ухаживать за больными, производить научные исследования, обучать детей, убирать в комнате, готовить обед и выполнять целый ряд других дел.

Второй областью использования микропроцессоров является создание на их основе микроЭВМ, способных решать многие задачи, которые, до сих пор были посильны только большим, дорогостоящим ЭВМ. Малые размеры и низкая стоимость микроЭВМ позволяют им успешно соперничать с большими ЭВМ в выполнении несложных научно-технических и планово-экономических расчетов, а также в создании различных автоматизированных систем управления (АСУ).

Электронная промышленность освоила серийный выпуск нескольких типов микроЭВМ.

Слово контроль в русском и английском языках имеет разное значение. Следует иметь в виду, что микроконтроллер является не устройством контроля, а устройством управления.

В определенном смысле близки к микроЭВМ хорошо известные вам микрокалькуляторы.

Слово калькулятор образовано от латинского глагола calcus , что означает считать, вычислять. По своей структуре (или, как говорят специалисты, архитектуре) микрокалькуляторы очень похожи на микроЭВМ. Как и микроЭВМ, они имеют устройство ввода данных (клавиши от 0 до 9), микропроцессор, им мять, устройство вывода данных (цифровой индикатор) и источник питания. Отличие состоит лишь в способе программирования и в количестве выполняемых программ. В микрокалькуляторе программа работы задается нажатием клавиши. Нажмешь клавишу с надписью + — будет выполнена программа сложения, нажмешь — — включится программа вычитания. При этом количество программ равно числу программных клавиш. Л и микроЭВМ число программ не ограничено. Любую программу можно записать в устройство памяти, и она будет выполняться

В последнее время благодаря ряду усовершенствовании грань между микрокалькулятором и микроЭВМ начинает стираться. Появились программируемые микрокалькуляторы, позволяющие составлять короткие программы для разнообразных вычислений. Отечественный микрокалькулятор МК-52, например, допускает запись пяти программ по 100 команд каждая. В отличие от всех ранее выпускаемых микрокалькуляторов, запись программ у МК-52 не стирается при выключении питания. Микрокалькулятор МК-72 позволяет подключение бытового телевизора и качестве дисплея, отображающего данные;, и бытового магнитофона — как внешнего запоминающего устройства. Конечно, возможности микрокалькуляторов, даже модернизированного типа, далеки от возможностей микроЭВМ.

Третьей, самой молодой, но очень важной, и наиболее перспективной, областью применения микропроцессоров является создание на их основе так называемых персональных компьютеров. Слово компьютер происходит от латинского computo , что означает считать, вычислять. Вместо трех слов — электронная вычислительная машина— чаще пользуются одним словом — компьютер. Таким образом, можно сказать, что персональный компьютер это индивидуальная микроЭВМ, предназначенная, подобно телевизору или магнитофону, для личного пользования.

Как мы узнаем из дальнейшего, персональный компьютер способен выполнять очень широкий круг задач, начиная от сложных, профессиональных и кончая простыми , бытовыми. Однако основной задачей персонального компьютера, по мнению одного из его создателей С. Джобса, является индивидуальное усиление природных возможностей человеческого разума. Аналогично тому, как велосипед способен усилить мускульную энергию при передвижении, так и персональный компьютер позволяет увеличивать эффективность мыслительной деятельности человека при выполнении им различной умственной работы.

Персональные компьютеры условно делят на профессиональные и бытовые.

Профессиональные компьютеры чаще всего используют для автоматизации конторских работ, что является само по себе чрезвычайно важным, так как конторский труд весьма распространен, а его производительность очень низкая. Персональный же компьютер резко, в десятки раз увеличивает производительность конторского труда. Происходит это оттого, что при составлении служебных документов приходится выполнять большое количество однообразной, утомительной, рутинной работы в виде поиска необходимых данных в различных справочниках, архивных делах, отчетах и книгах, поиска самих справочников и архивных дел. Много времени тратится на редактирование текста, организацию печатания документа, его оформление и пересылку.

При использовании персонального компьютера вся эта работа сводится к нулю. В память компьютера заранее закладываются тексты различных документов, которые могут быть использованы в качестве исходных. Путем нажатия клавиш изображение любого документа мгновенно вызывается на экран компьютера. Если в тексте нужно заменить какое-либо слово, то его стирание и вывод нового слова выполняется при помощи простых технических приспособлений клавиш, ручек управления, светового пера и др.

После такого редактирования пользователь (так называют тою, кто пользуется персональным компьютером) нажимает клавишу печать и получает отпечатанный документ. Если же документ пересылается лицу, имеющему персональный компьютер, то его можно и не печатать, а переслать по радио или телефонному каналу в виде электрических сигналов в память компьютера адресата, с автоматическим уведомлением о поступившем к нему документе при помощи условного сигнала и нужного текста на экране его компьютера.

Помимо автоматизации конторских операций, персональный компьютер широко применяется при выполнении проектно-конструктореких работ, научных исследований, медицинской диагностики и др. В последнее время им с успехом начинают пользоваться писатели, редакторы, художники и даже композиторы. При этом персональный компьютер, слушая мелодию, сочиняемую композитором, сразу записывает ее в виде нотных знаков на листе бумаги, а также, читая нотную запись, воспроизводит записанную мелодию.

Различных домашних расчетов за бытовые услуги, а также для осуществления доступа к общественным информационным центрам по телевизионному или телефонному каналам, с целью получения всевозможных справочных сведений о времени, погоде, расписании поездов, адресах и номерах телефонов различных учреждений и частных лиц, наличии товаров в магазинах , времени демонстрации и названий фильмов в кинотеатрах и т. д. Домашний компьютер может подсказать дату рождения родных и знакомых, ответить по телефону, записать на видеомагнитофон интересную телевизионную передачу, напомнить о намеченном мероприятии и выполнить большое количество других домашних дел.

В литературе появляются сообщения об использовании персонального компьютера для выполнения работы на дому. Многие люди смогут работать, не выходя из своей квартиры, что особенно удобно для женщин, имеющих малых детей, и пенсионеров. Следует иметь в виду, что сфера применения персональных компьютеров все время расширяется, а сам он непрерывно совершенствуется. Особенно широкие возможности, заложенные в персональном компьютере, откроются тогда, когда он сможет понимать человеческую речь и отвечать на человеческом языке. В настоящее время общение пользователя с компьютером выполняется, в основном, при помощи клавиатуры и текста, воспроизводимого компьютером на телевизионном экране. Иногда этот способ общения дополняется устройством синтезированной речи, графическими изображениями, получаемыми на экране, и печатающим устройством. Однако все это весьма далеко от привычного вида отношений между людьми. Поэтому во многих странах ведутся усиленные работы по совершенствованию средств взаимодействия человека и компьютера. По мере завершения этих работ общение будет все время приближаться к естественной форме, выполняемой при помощи разговорного языка и различных изобразительных средств. Работать с таким компьютером будет легко и просто. Отпадает необходимость в программировании, так как компьютер сам будет составлять программы в зависимости от сложившейся обстановки и словесных приказов пользователя.

С 1 июля 1987 г. в нашей стране введен ГОСТ на персональные компьютеры, согласно которому они называются персональными машинами (сокращенно ПМ) и делятся на пять классов: ПМ 1 - индивидуального пользования, ПМ2 — микроЭВМ ученика, ПМЗ — микроЭВМ учителя, ПМ4 и ПМ5 — компьютеры для автоматизации профессиональной деятельности. ГОСТ определяет также технические требования (быстродействие, разрядность, размер памяти и др.) для выпускаемых ПМ.