Современные БЫТОВЫЕ ЭЛЕКТРОПРИБОРЫ И МАШИНЫ

Запоминающие устройства

Для решения логических или математических задач необходимо использовать запоминающие устройства (ЗУ), в которых фиксируются ранее полученная информация, константы, порядок выполнения опера­ций, последовательность поступления дискретных сигналов и др. Кроме того, устройства должны обеспечивать возможность «прочитать» в нуж­ный момент записанное в памяти содержание или распределение дискретной последовательности без разрушения этой информации. Запоминающее устройство по сути является каналом связи, передаю­щим информацию с входа на выход, сохраняя смысловое содержание информации и обеспечивая задержку на определенное время — время хранения.

Запоминающее устройство состоит из следующих основных элемен­тов: ячейки памяти, регистров, дешифраторов, узлов записи и считы­вания.

В зависимости. он элемента памяти запоминающие устройства могут быть статическими или динамическими. В первом случае в ка-

191

Честве элемента памяти выбран статический триггер на р-канальных МОП-транзисторах, во втором — емкость затвора МОП-транзистора [25]. В статических ЗУ информация в режиме хранения неподвижна относительно массива ячеек (носителя информации). В динамических ЗУ время хранения информации ограничено, вследствие чего необхо­дима периодическая ее регенерация — перезапись информации. При регенерации производится перезапись каждого хранимого в ЗУ бита в ту же или соседнюю ячейку. В последнем случае коды информации сдвигаются на один разряд с каждым циклом регенерации.

По функциональному назначению внутренние ЗУ, входящие в си­стему, делятся на постоянные, оперативные и логические.

Постоянные ЗУ (ПЗУ) служат для хранения программ и констант. ПЗУ имеет неразрушающее считывание, энергонезависимое хранение информации, большой срок службы. Постоянное ЗУ может быть пере­программируемым (ППЗУ), т. е. таким, которое обеспечивает возмож­ность перепрограммирования готового прибора. Такие устройства можно изготовлять, например, на МНОП-структурах. Накопительные свойства МНОП-структур ухудшаются при многократном повторении цикла считывание — запись, что обусловливает стремление использо­вать их для создания постоянных ЗУ, а ие ЗУ с произвольной выборкой. Примером таких ПЗУ могут служить микросхемы К519, представляю­щие собой матрицу-накопитель на 128—256 бит с электрической пере­записью информации. ППЗУ типа К524РП1 на переключателях из стеклообразного полупроводника допускают 100 циклов перезаписи и сохраняют информацию при отключенном питании в течение 10 000 ч.

Оперативные ЗУ (ОЗУ) предназначены для хранения переменной информации. В общем случае хранимая в ОЗУ информация может разрушиться в процессе считывания и после отключения питания, хотя это является недостатком конкретных ЗУ.

Логические ЗУ (ЛЗУ) кроме хранения информации могут выпол­нять некоторые логические или арифметические операции, что позво­ляет частично разгрузить процессор или исключить его из состава ЭВМ.

В бытовых приборах применяют практически все виды ЗУ (кроме ЛЗУ). Так, для длительного хранения программ (10—15 лет) приме­няют ПЗУ, в котором записывают команды на выполнение отдельных технологических процессов (иапример стирки, слива моющего раствора, отжима и др.). Оператор устройством ввода — вывода задает после­довательность выполнения этих программ. Однако при выключении питания необходимо вновь задать последовательность выборки. В этом случае применение оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) с сохранением информации при отключении питания и ПЗУ обеспечи­вает продолжение технологического процесса без повторного задания последовательности прохождения программ, записанных в ПЗУ. В се­рийно выпускаемых бытовых приборах применяют ПЗУ серии К145РЕ1 емкостью 2К - Отработка программ производится на перепрограмми­руемом ЗУ. При отработке унифицированной системы управления быто­выми приборами применяли ППЗУ типа К1601РР1.

Рнс. 6.2. Схема алгоритма технологического процесса основ­ной стнркн на автоматической стиральной машине

Разработчик прибора выдает программисту описание прибора и технологию его работы или схему алгоритма. Схема алгоритма — это гра­фическое представление процесса решения зада­чи или технологического цикла.

Схема алгоритма изображается специаль­ными символами. Алгоритм технологического процесса основной стирки автоматической сти­ральной машины приведены на рис. 6.2. При­ведем описание (или специализацию) процесса.

После пуска программы включается магнитный клапан горячей воды и заливается горячая вода до уровня 14 л. В это время происходит регулярный опрос датчика уровня воды в баке стиральной машины. При достижении уровня 14 л клапан горячего водоснабжения закры­вается и включается трубчатЬш электронагрева­тель, который нагревает воду до температуры 60°, при этом двигатель вращает барабан влево — пауза — вправо (с периодом соответст­венно 5—10—5 с). Затем вода нагревается до 90 °С с реверсированием вращения барабана соответственно 10—5—10 с, после чего проис­ходит выключение ТЭНа, стирка в течение 5 мин с реверсированием соответственно 12—3—12 с, слив моющего раствора путем включения насоса слива на 2 мин с ревер­сированием 10—5—10 с, остановка сливного насоса, конец программы.

На основании алгоритма программист составляет программу. Про­грамма — это последовательность команд, какие надо вводить, как их обрабатывать и какие выводить к исполнительным механизмам, инди­каторам и др. Команды содержат данные кода операции (КОП) и адре­сов данных (под адресом понимают местоположение данных в памяти). Например, программа описанного алгоритма основной стирки состоит из 113 команд.

Записи команд на машинном языке громоздки, поэтому применяют символы (символический язык). Та же программа на символическом языке составляет 13 команд. Языки высокого уровня (проблемно ориен­тированные) в данной работе« не приведены.• Следует отметить, что после написания и отработки программы команды символического языка необходимо переводить на язык машинных команд. Этот про­цесс перевода (трансляции) называют ассемблированием или компиля­цией программыТПоследний термин чаще относят к языкам высокого уровня (КОБОЛ, ФОРТРАН). Однако эту операцию, как правило, уже выполняют с помощью специальных трансляторов (ассемблеров), что значительно упрощает разработку команд на машинном языке.

7 О „о, 193

7 Зак. 421