Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/Archiv/Elc1980/D19800424Elc046.shtml

Выставка и конференция «Электре 80»

УДК 061-3:621.38

Electro/80, pp. 142—150.

Приводится краткий обзор выставки-конференции «Электро». Рассматриваются основные тенденции в различных секторах промышленности. Отмечен рост числа японских фирм-участниц выставки. Кратко описано содержание некоторых сессий.

Ежегодная весенняя церемония электронных фирм Восточного побережья, которая состоится в апреле, а именно конференция и выставка «Электро», заполнит Бостон инженерами, которые будут стараться доказать, что лозунг «Электроника прокладывает путь», под которым она проводится, следует принимать со всей серьезностью. А путь этим инженерам и самой конференции «Электро», если судить по числу технических сессий, отведенных для них, «будут прокладывать» контрольно-измерительная аппаратура и микропроцессоры.

Когда 13 мая откроется «Электро/80», которая продлится три дня, все места в «Мемориал аудиториум им. Хайнеса» будут распроданы и все его помещения будут заполнены электронными фирмами и их представителями, показывающими свои изделия. Всего там будет свыше 350 экспонентов, которые займут более 730 стендов. И если где-то действительно наблюдается спад, то ни один экономист не сможет доказать этого, исходя из кривой деловой активности на выставке «Электро».

В 1976г., когда на конференции было торжественно объявлено о том, что выставка будет попеременно проходить в Бостоне и Нью-Йорке, в этом зале было представлено 265 экспонентов на 509 стендах, а в 1978г. соответствующие показатели были 350 и 655. Правда, в 1979г. в Нью-Йорке, где имеется более крупное помещение, в выставке приняли участие около 400 экспонентов, примерно на 50 больше, чем будет в Бостоне на «Электро/80». Ожидается, что число посетителей в Бостоне сравняется с числом посетителей в Нью-Йорке и составит 30 тыс.

Одной из существенных тенденций в составе экспонентов является увеличение числа японских фирм. Если в 1977г. на этой выставке их было всего пять и они занимали восемь стендов, в 1978г. — семь и 14, а в 1979г. — восемь и 15 то на выставке «Электро/80» ожидается большой скачок — до 13 к 24 соответственно.

Однако это только одна сторона медали. Другая, а именно технические и профессиональные вопросы, вынесенные на конференцию, являются хорошим показателем скорее технических, чем коммерческих тенденций. Наиболее популярными темами будут контрольно-измерительная аппаратура и использование микропроцессоров, и почти половина из 34 сессий будет посвящена этим предметам. Кроме рассмотрения технических вопросов на конференции будет обсуждаться инженерная подготовка, а также вопросы создания и работы небольших фирм с высоким уровнем технологии и новых идей для технических руководителей.

Однокристальные микрокомпьютеры будут предметом 29-й сессии под названием «Полное решение на одном кристалле» и 33-й сессии «Однокристальные микрокомпьютеры как компоненты системы».

Первая из них посвящена тенденции размещения схем сопряжения на одном кристалле с центральным процессором и памятью. Доклады с описанием новых устройств или новых применений уже существующих изделий представлены такими фирмами, как National Semiconductor, Texas Instruments, American Microsystems, Rockwell International и Motorola.

Одним из новых однокристальных микрокомпьютеров является MC6805R2 фирмы Motorola Inc. Это 8-разрядное устройство, созданное отделением этой фирмы в Остине (шт.Техас) по Н-МОП-технологии содержит, кроме центрального процессора, генератор тактовой частоты на кристалле, ПЗУ на 2 кбайт, ЗУ с произвольной выборкой на 64 байт, 32 шины ввода-вывода и, что самое главное, 4-канальный АЦП на этом же кристалле. Блок-схема этого преобразователя показана на рис.1. В нем используется последовательное приближение и 4-входовый мультиплексор, управление которым для выбора входного канала осуществляется при помощи слова состояния. Полное преобразование занимает около 30 машинных циклов.

Последний вариант однокристальной микро-ЭВМ фирмы Motorola типа 6805 имеет четыре канала аналогового ввода. Схема АЦП этого кристалла, показанная здес
Рис.1. Последний вариант однокристальной микро-ЭВМ фирмы Motorola типа 6805 имеет четыре канала аналогового ввода. Схема АЦП этого кристалла, показанная здесь, работает по методу последовательного приближения и требует 30 машинных циклов для выполнения преобразования.

На 33 сессии однокристальные микрокомпьютеры рассматриваются с другой точки зрения, а именно возможности их приспособления для работы в качестве вспомогательных процессоров (в дополнение к возможности отдельного использования). Такие ИС называются обычно периферийными интерфейсами, или универсальными периферийными контроллерами. Первым из них был UPI-41A фирмы Intel Corp. (Санта-Клара, шт.Калифорния), и представитель фирмы расскажет об этом и других выпускаемых фирмой периферийных кристаллах. Фирма Моstek Corp. (Карролтон, шт.Техас) представит свое последовательное связное устройство SCU1 —микропроцессор 3870, запрограммированный на выполнение функций производственного характера1{Электроника, 1978,№25, с.8.}. Фирма Motorola покажет «разумный» периферийный контроллер МС68120, который имеет 2-пороговое ЗУПВ и семафоры для синхронизации.

Высококачественные процессоры

Высококачественные микропроцессоры являются темой 19-й сессии «Усовершенствованная архитектура: некоторые соображения по аппаратной части и средствам программного обеспечения для новых 16-разрядных микропроцессоров и последующих разработок», причем здесь делается попытка совместить нынешние требования, предъявляемые к средствам программного обеспечения, с возможностями новейшей аппаратной части. На этой сессии представители фирм Intel, National, Motorola и Advanced Micro Devices расскажут об архитектуре выпускаемых ими устройств 8086, NSC16000, MC68000 и AmZ8000 соответственно. Фирма Western Digital Corp. проиллюстрирует преимущества интерпретации псевдокода языка Паскаль при помощи выпускаемого ею набора ИС Microengine.

Однако те, кто примет участие в работе 19-й сессии, возможно, извлекут больше всего пользы из первого доклада, составленного фирмой, занимающейся разработкой средств программного обеспечения, которая проанализировала архитектуру устройств 8086, Z8000 и 68000, имея в виду повышение эффективности программирования. Эти три 16-разрядных устройства сравниваются по показателям механизма вызова системы, манипуляций с байтами, особенностей обработки 32-разрядных данных и тому влиянию, которые все эти особенности могут оказывать на разработку средств программного обеспечения. Следует отметить, что на такой конференции, как «Электро», может быть представлено и больше таких непредубежденных источников.

Тема средств программного обеспечения для микро-ЭВМ снова всплывает на 31-й сессии, которая посвящена использованию языков высокого уровня. Названия первых трех докладов являются также и названиями наиболее популярных сейчас структурных языков программирования высокого уровня: Паскаль, С и Ада. О Паскале будет говорить представитель фирмы Softech Inc., которая недавно приобрела исключительное право распространения варианта этого языка, разработанного Калифорнийским университетом в Сан-Диего и получившего название УКСД Паскаль. О преимуществах языка С расскажет представитель фирмы Whitesmiths Ltd. (Нью-Йорк), а язык Ада представит проф. Петер Уэгнер из Университета Брауна (Провиденс, шт.Род-Айленд).

Хотя язык Ада основан на языке Паскаль, Уэгнер уделяет много времени обсуждению языка С и операционной системе UNIX фирмы Bell Laboratories, написанной на этом языке. «К 1995г. Ада вытеснит Фортран», — говорит он, и этот прогноз представляет интерес для многих, кто хочет подготовиться к широкому распространению языка Ада, разработанному министерством обороны.

Столь же противоречивым вопросом, как выбор языка высокого уровня, является стандартизация математики с плавающей запятой, что является темой 18-й сессии. Тот факт, что данная тема является весьма насущной, а также то, что в этой сессии будут участвовать все те, кто связан с упомянутым вопросом, сделает сессию под названием «Стандарты плавающей запятой для микро- и мини-ЭВМ» одной из наиболее интересных. В настоящее время ИИЭР рассматривает три предложения по настоящему вопросу. По фамилиям тех, кто представил эти предложения, они называются K-C-S, P-S и F-W1{Kahan-Coonen-Stone, Payne-Strecker, Fraley-Walther.}. Председательствовать на этой сессии будет Гарольд Стоун (см. предложение K-C-S), а в таблице, составленной им, дается сравнение этих трех предложений.

Сравнение трех систем с плавающей запятой

Показатель

Пёйн—Стрэкер
Payne—Strecker
(P — S)

Кэан—Кунен—Стоун
Кahan—Coonen—Stone
(K-C-S)

Фрэли—Уолтер
Fraley—Walther
(F-W)

Диапазон

Одинарный
Двойной
Четверной

[2-128, 2127]
[2-1024, 21023]
[2-16384, 216383]

[2-128, 2128]
[2-1022, 21024]

[2-127, 2127]
[2-1023, 21023]
[2-16383, 216383]

Точность, бит

Одинарный
Двойной
Четверной

24
53
113

24
53

24
53
113

Смещение показателя, бит

Одинарный
Двойной
Четверной

128
1024
16 384

127
1023



Операции

Сложение, вычитание, умножение, деление, сравнение, извлечение квадратного корня и преобразование со всеми уровнями точности

Преобразование целых чисел в числа с плавающей запятой

Преобразование со всеми уровнями точности

Преобразование из двоичной системы в десятичную, нахождение остатка, округление до целого числа

Из двоичной системы в десятичную, функция извлечения; преобразования со всеми уровнями точности

Арифметика

Арифметические действия с округлением до уровня указанной точности

Округление

с ошибкой

Без смещения до ближайшего репрезентативного числа

прочие

до 0
до  + ∞
до - ∞

Резервированные операнды

Бит знака = 1
Показатель = 0

В показателе все 0
В показателе все 1

Два поля показателя (кодирование не указано)

Исключения

Антипереполнение

Прерывание обязательно (ошибка; замена на 0)

Денормализация (прерывание необязательно)

Замена на +UN (прерывание необязательно)

Переполнение

Прерывание обязательно (ошибка; замена на оо)

Замена на ±∞ (прерывание необязательно)

Замена на ±OV (прерывание необязательно)

Деление

Прерывание обязательно

Замена на INVALID (NAN) (прерывание необязательно)

Замена на ∞ (прерывание необязательно)

Корень квадратный или отрицательные

Прерывание обязательно

Замена на INVALID (прерывание необязательно)

Замена специальным символом ERR (прерывание необязательно)

Резервированный операнд

Прерывание обязательно

Используются специальные арифметические правила (прерывание необязательно)

Используются специальные арифметические правила (прерывание необязательно)

Неточные

Увеличивается, когда результат округляется по вычисленному ответу

Сравнение с резервированными операндами

Прерывание обязательно

Вызываются специальные правила для сравнения

Вызываются специальные правила для сравнения (отличные от правил KCS)

Расширенные регистры

Использование двойных для одинарных и четверных для двойных

Необязательны; расширенные одинарные необязательно должны иметь такую же точность, как двойные

Необязательны

Хотя цифровые матрицы вентилей и не относятся исключительно к микропроцессорам, они стали основным средством совершенствования произвольной логики. Эти матрицы являются темой 22-й сессии, на которой соберутся изготовители и пользователи. Новые изделия, которые будут представлены на выставке, являются свидетельством увеличения плотности упаковки и быстродействия этих матриц. В качестве примера фирма Fairchild Camera and Instrument Corp. (Маунтен-Вью, шт.Калифорния) впервые публично представит свою матрицу вентилей F300, эквивалентную логической схеме из 2000 ЭСЛ-вентилей. Предполагается, что по показателю мощность — задержка F300 охватит диапазон от 400 пс при мощности 8 Вт до 1,2 нc при 2 Вт.

Другую вентильную матрицу представит фирма Fujitsu Microelectronics Inc. (Санта-Клара, шт.Калифорния). Эта матрица из высококачественных диодов Шоттки эквивалентна 500 вентилям. Между тем, фирма Motorola покажет новые стандартные изделия из своей серии ЭСЛ-матриц Macrocell. В число этих новых изделий, получивших название Ml0900, входит 8-разрядный арифметический и логический блок, который может работать в двоичном и двоично-десятичном форматах.

Микропроцессоры в основе систем

По мере того как системы на базе микропроцессоров и микро-ЭВМ находят все более широкое применение, вопрос об их надежности становится все более важным. Одним из наиболее универсальных устройств, на котором следует сосредоточить внимание в этой связи, является микропроцессор 2960 фирмы Advanced Micro Devices Inc. (Саннивейл, шт.Калифорния); о нем расскажет на заседании 25-й сессии Уоррен Миллер, старший инженер по применениям.

Микропроцессор 2960, представляющий собой устройство исправления ошибок, может генерировать и затем проверять 7-разрядный код проверки ошибок, используя модифицированный код Хэмминга, который позволяет обнаруживать все 1-, 2- и 3-бит ошибки1{Электроника, 1980, №8, «Обозрение электронной техники»}.

Хотя, как замечает Миллер, он предназначен для использования с процессорными секциями серии 2900, он может быть использован также с различными другими микропроцессорами.

Одна эта ИС заменяет 20—30 СИС, которые требовались для выполнения этой функции ранее, говорит он. Более того, его можно использовать каскадно для обработки полей данных длиной 32 или 64 разряда. Для облегчения диагностики системы, в которой используется устройство 2960, в нем предусмотрены синдромные биты, указывающие на неисправный бит.

Другим интересным устройством, которое будет обсуждаться на этой сессии, является микропрограммируемыи контроллер IDM29110 фирмы National Semiconductor Corp. (Санта-Клара, шт.Калифорния). Предназначенный для управления процессорными секциями, контроллер 29110 работает с тактовой частотой 20 МГц. Для ускорения выполнения операций в нем использована конвейерная обработка инструкций; он может обслуживать управляющее ЗУ емкостью 8 кбайт. При использовании наиболее впечатляющего режима конвейерной обработки контроллер 29110 может одновременно обеспечить доступ к управляющей памяти, генерацию адреса следующей микроинструкции и выполнение другой инструкции арифметико-логическим блоком.

Более широкое использование таких устройств в вычислительных системах становится все более привлекательным по мере возрастания плотности упаковки полупроводниковых ЗУ. Тенденции в области запоминающих устройств, являющихся основными кандидатами на применение таких контроллеров, а именно ЗУ с произвольной выборкой и ЦМД ЗУ, будут рассмотрены на 10-й сессии.

Полупроводниковые ЗУ большого объема

Несмотря на расширение использования памяти, Сэм Янг, специалист по стратегии маркетинга и внедрению из фирмы Mostek Corp., предвидит, что темпы роста спроса на ЗУ с произвольной выборкой в течение ближайших лет снизятся. Такое замедление является почти неизбежным, поскольку, как замечает он, в 1980г. промышленность поставила заказчикам МОП ЗУ с таким суммарным объемом памяти, который превышает весь суммарный объем за все предыдущие годы. Однако даже при замедленных темпах роста он все еще составляет около 50% в год, а это значит, что к 1984г. промышленность будет поставлять 15 млн. таких устройств. Причем большинство из них все еще будут устройства на 16К. Янг предполагает, что кривая роста выпуска ЗУ с произвольной выборкой на 64К будет такой же, как и для 16-кбит вариантов, что приведет к аналогичному увеличению поставок. Таким образом, он предвидит, что к 1984г. промышленность будет поставлять заказчикам около 80 млн. изделий на 64К.

По мнению Янга, такое возрастание использования запоминающих устройств потребует упрощения методов их конструирования. Одной из попыток в этом направлении является концепция Bitwyde, разработанная фирмой Mostek, которая предусматривает совместимость по разводке выводов выпускаемых ею ныне изделий и более новых изделий 4532 на 32К, 4164 на 64К и 4538 на 128К.

ЗУ на гибких дисках

Предполагается, что в 1980г. промышленность поставит заказчикам более 2 млн. накопителей на гибких магнитных дисках (НГМД), и поэтому на 7-й сессии будут рассмотрены технические тенденции, лежащие в основе такой популярности этих устройств. Наряду с усовершенствованием самих приводов и магнитных сред для записи будут обсуждаться также усовершенствования кристаллов контроллеров НГМД.

В одном из наиболее интересных докладов Маршалл Натансон, Джефф Бобики и Джек Таранто из объединения по производству периферийной аппаратуры фирмы Burroughs Corp. (Уэстлейк-Вилидж, шт.Калифорния) расскажут, как они сконструировали НГМД, способный хранить 3 Мбайт. Этот накопитель, выпускаемый сейчас как модель MD122, имеет плотность дорожек в три раза большую по сравнению с обычными гибкими магнитными дисками, а именно 60 дорожка/см, что достигнуто путем уменьшения сердечника головки записи/считывания в три раза. Кроме того, усовершенствование носителя позволило повысить плотность записи до 2800 бит/см. Среднее время доступа составляет 100 мс, что примерно вдвое быстрее, чем у других НГМД. Все необходимое сопряжение, управление приводом и диагностика осуществляются контроллером на базе микропроцессора 6802 фирмы Motorola.

Упрощение арифметических блоков

В 1980г. несколько фирм планируют выпустить специализированные однокристальные арифметические процессоры, что сделает сложные дополнительные арифметические устройства значительно более доступными для разработчиков систем и более легкими для программирования. Две такие фирмы воспользуются конференцией «Электро» для детального изложения своих планов на 14-й сессии. Кришна Ралапалли, руководитель отдела внедрения МОП-микропроцессоров фирмы Advanced Micro Devices, будет обсуждать однокристальный процессор с плавающей запятой Am9512. Хотя этот микропроцессор подключается 8-разрядной внешней шине данных, в нем используются 17-разрядные внутренние шины для выполнения с одинарной точностью арифметических операций с 32-разрядными операндами и с двойной точностью с 64-разрядными операндами. Форматы данных и процедуры арифметических операций с плавающей запятой отвечают требованиям стандарта, предложенного ИИЭР.

Чак Макмин, руководитель производства микропроцессора 8086 в фирме Intel Corp., подробно расскажет о процессоре цифровых данных 8087, о котором впервые было упомянуто на Международной конференции по интегральным схемам, состоявшейся в феврале 1980г.1{Электроника, 1980, №4, с.49} Кроме арифметических действий с плавающей запятой над двоичными числами, содержащими до 80 разрядов, микропроцессор 8087 выполняет арифметические действия с дополнением до 2 над 16-, 32- и 64-разрядными числами, производит преобразование в двоично-десятичный формат и обратно, вычисляет квадратные корни, логарифмы и тригонометрические функции.

Шина данных IEEE-488

Единственная сессия, посвященная стандарту сопряжения IEEE-488 на конференции «Вескон» осенью 1979г.2{Электроника, 1979, №18, с.65}, привлекла столь сильное внимание, что на конференции «Электро» будет три сессии, связанные с шинами данных. Все они состоятся в первый же день заседаний.

В 9.00. Джим Гейсман из фирмы Tektronix Inc. (Бивертон, шт.Орегон) откроет первую такую сессию под номером 3: «IEEE-488: основы для пользователя». По словам Гейсмана, который также организовывал и возглавлял сессию конференции «Веской», «имеется много новых пользователей, которые могут извлечь пользу из опыта других, а серьезные пользователи откроют ряд тонкостей в эксплуатации шины данных, которые нужно обсудить на этой конференции».

Первым, кто поднимет эти тонкие вопросы на конференции «Электро», будет Дейв Ричи из фирмы Hewlett-Packard Co. (Пало-Альто, шт.Калифорния), являющийся одним из авторов исходного стандарта IEEE-488. Он рассмотрит вопрос о влиянии этой шины данных на создание автоматических испытательных систем для лаборатории и производства. И хотя эта шина данных позволила свести большую часть процесса к нескольким простым шагам Ричи подчеркивает, что относительная простота, с которой система может быть спроектирована и изготовлена, может создать для начинающих пользователей автоматической испытательной системы ложное представление о полном благополучии. В целях предотвращения этого Ричи намерен подробно рассмотреть проблему программирования систем на базе шины 488, включая планирование тест-программы, выбор языка и различных протоколов связи.

Пример того, что можно сделать при использовании стандарта 488 и комплекта кристаллов, будет изложен Джорджем Бухананом из фирмы Texas Instruments Ltd. (Бедфорд, Англия). Знание недостатков отдельных комплектов кристаллов важно как для разработчика, так и для пользователя, и, как подчеркивает Гейсман, «широкое использование немногих кристаллов, сопрягаемых с шиной данных, означает, что изготовители полупроводников устанавливают стандарт де факто».

Однако в настоящее время, по словам Пэта Донаху из фирмы John Fluke Manufacturing Со. (Маунтлейк-Террас, шт.Вашингтон), «среди изготовителей приборов спецификации на IEEE-488 различаются столь же значительно, как и сами приборы». Он даст рекомендации относительно того, как следует рассматривать такие спецификации и какие пункты в них имеют важное значение для различных областей применения.

Мэрис Грауб из фирмы Tektronix завершит утреннюю сессию кратким обзором проблем, обусловленных нехваткой протоколов связи для этой шины данных. Этот обзор явится связующим звеном к 6-й сессии: «Типичные примеры использования IEEE-488: прогресс и проблемы», на которой будет председательствовать Грауб.

В отношении систем на базе IEEE-488 Грауб усматривает «отрицательное явление, обусловленное синергизмом». Он говорит: «Сумма проблем по системе больше, чем сумма проблем по составляющим ее частям». Однако проблемы эти решаются, подчеркивает он, и его группа метрологов из электронных фирм представит эти решения. Гордон Минс из фирмы AMS Corp. (Лейк-Элмс, шт.Миннесота) рассмотрит вопрос об использовании этой шины данных при проведении сложных исследований и разработок; Кэн Сангрен, консультант по метрологии в фирме Sperry Univac (Сент-Пол, шт.Миннесота), будет говорить о процессе выбора и интеграции измерительных приборов в его фирме; Чак Корбридж из фирмы Tektronix расскажет об использовании этой шины данных в метрологии и при калибровке.

Возрастающее воздействие шины данных 488 на измерительные приборы и системы заставляет поднять вопрос о том, какой объем «разума» (в виде программируемого пользователем микропроцессора) следует предусматривать в приборе или в контроллере системы. Хенрику Коеман из фирмы Fluke возглавит сессию, посвященную теме «Будущее разумных измерительных приборов и систем» (начало в 15.00).

Коеман усматривает здесь три развивающихся подхода: автономные программируемые приборы; контроллеры на одной плате, сопрягаемые с аналоговыми модулями при помощи шины микро-ЭВМ и системы на основе шины IEEE-488. На этой сессии с широким охватом будут рассмотрены все эти подходы. Том Руссо из фирмы Tektronix рассмотрит «разумный» осциллограф1{Электроника, 1980, №5, с.3}, а Мартин Ларсон из фирмы Fluke расскажет о небольшом цифровом вольтметре2{Электроника, 1980, №6, с.110}.

Микропроцессорные системы проектирования

Вопрос о микропроцессорных системах проектирования, наиболее дискутируемой теме, связанной с программным обеспечением, будет рассмотрен на двух сессиях, одна из которых состоится в среду утром, а другая после обеда. Эти сессии аналогичны тем, которые состоялись на конференции «Веской». Они будут проводиться теми же самыми людьми: Дейлом Уэстом из фирмы Millennium Systems Inc. (Купертино, шт.Калифорния) и Джеффом Кравицом из фирмы Solid State Scientific Inc. (Монтгомеривилл, шт.Пенсильвания) соответственно. Хотя темы те же самые, область эта развивается настолько быстро, что здесь уже появилась новая информация. Например, на утренней 23-й сессии Уэста «Эволюция или революция при переходе к следующему поколению систем проектирования?» Джон Маршалл из фирмы HP будет говорить о теории и практике эмуляции в реальном масштабе времени, а Мэри Элмор из фирмы Intel расскажет о непосредственных планах ее фирмы в области микропроцессорных систем проектирования. На 27-й сессии под названием «Как Ваша микропроцессорная система разрабатывает мою систему? Кравиц надеется свести изготовителей различных систем друг с другом, что, по-видимому, приведет к некоторому накалу обстановки, в особенности в свете недавних заявлений.

Увязка сравнительно недорогого и простого по своим решениям цифрового подхода с более дорогостоящим и сложным аналоговым будет темой 4-й сессии под названием «Состояние в области техники систем сбора данных». Эта сессия организована и возглавляется Дэниэлем Эйбнеймом, руководителем группы по производству устройств сбора данных в фирме Analogic Corp. (Уэйкфилд, шт.Массачусетс). Эйбнейм прочтет также один из докладов этой сессии «Проникновение методов разработки цифровых систем в аналоговую область». Несмотря на проникновение цифровых методов в аналоговые устройства, говорит он, все еще приходится мириться с аналоговой обработкой сигналов. Несомненно, что микропроцессор облегчил задачу разработчиков систем, однако здесь необходимо глубокое понимание основ построения систем сбора данных, говорит Эйбнейм.

На той же сессии Дональд Чейз, руководитель по сбыту продукции на базе мини-ЭВМ в фирме Analogic представит доклад под названием «Крупномасштабные проблемы цифровых систем сбора данных». Он расскажет о том, как синфазные напряжения и замкнутые контуры в цепях заземления могут снизить точность системы, независимо от того, большая она или маленькая. Единственный путь решения таких проблем лежит через глубокое понимание взаимодействия компонентов системы сбора данных. Тони Ливингстон, руководитель маркетинга аппаратуры дальней связи фирмы Intel, прочтет доклад «БИС-подход к аналоговым устройствам». Он рассмотрит различные применения выпускаемого этой фирмой микропроцессора аналоговых сигналов 2920, используемой для фильтрации, анализа и формирования сигналов и т.д.

Л.Джефферсон Горин, руководитель планирования производства прикладных систем в фирме Motorola (Meca, шт.Аризона), сосредоточит внимание на системном уровне проектирования устройств аналого-цифрового преобразования. В докладе «Аналоговый ВВ в системах на базе микропроцессоров» он покажет, что благодаря микропроцессорам обычные готовые компоненты преобразователей могут теперь быть использованы для удовлетворения высоких требований.

Многие из возможных методов аналого-цифрового и цифроаналогового преобразования рассматриваются на 20-й сессии «Техника АЦП и ЦАП», организованной и проводимой Элом Санчесом, главным инженером по аналого-цифровым и цифроаналоговым преобразователям в фирме Analogic. Санчес даст также общий обзор состояния техники преобразователей, различных возможных методов преобразования, расскажет о некоторых тонкостях и особенностях этих устройств. Даг Грант, инженер по применению микросхем из фирмы Analog Devices Semiconductor (Уилмингтон, шт.Массачусетс), коснется области «монолитных преобразователей». Сначала он расскажет о некоторых представителях «законченных» интегрально-схемных преобразователей, подход к построению которых отличается от традиционного подхода построения ткких устройств из готовых модулей. Затем он попытается показать, что современные монолитные преобразователи могут сами служить в качестве модулей для создания чрезвычайно сложных систем.

Перспективы сосуществования монолитных и гибридных схем

Гибридная технология будет рассмотрена Ричардом Татро, вице-президентом фирмы Micro Networks Corp. (Вустер, шт.Массачусетс). Он покажет, что вопреки преобладающему мнению конкуренция между гибридными и монолитными преобразователями невелика. Татро покажет, что, как только на рынок выпускается новый монолитный преобразователь (а иногда и несколько раньше), он «берется на вооружение» изготовителями гибридных преобразователей и используется для изготовления все еще более высококачественных гибридных преобразователей. Что касается особо высококачественных изделий, то здесь, конечно, доминируют модульные АЦП и ЦАП, которые изготавливаются из дискретных компонентов. Ричард Пауэре, старший инженер проекта в фирме Analogic, рассмотрит эту сторону технологии преобразователей в докладе «Модули из дискретных компонентов для АЦП и ЦАП». Он расскажет, почему такие преобразователи все еще можно найти во многих применениях, где гибридные и монолитные конструкции не могут удовлетворить предъявляемым требованиям.

Процветание аналоговой обработки данных

В век цифровых компьютеров существует тенденция полагаться на цифровой «разум» для обработки информации, тенденция, которая зачастую не нужна, не эффективна и не отвечает предъявляемым требованиям, как считает Джеффри Р.Рискин, руководитель прикладных инженерных разработок в фирме Analog Devices Semiconductor и председатель и организатор 12-й сессии «Применение нового поколения аналоговых вычислительных ИС».

Откроет эту сессию сотрудник Рискина Лью Каунтс, технический руководитель по разработке аналоговых устройств, докладом «Новые семейства монолитных преобразователей действующего значения в постоянный ток», в котором он опишет новые изделия фирмы, AD536A и AD636. За ним выступит Джоул Силвермен, руководитель прикладных инженерных разработок в фирме Ехаг Integrated Systems Inc. (Саннивейл, шт.Калифорния). В докладе Силвермена «Применение умножающих/модулирующих ИС в аналоговых системах связи», рассматриваются применения этих устройств.

Джеймс К. Шмук, старший инженер по разработке линейных схем в полупроводниковом отделении фирмы Raytheon Co. (Маунтен-Вью, шт.Калифорния) в докладе «Универсальный монолитный аналоговый умножитель/делитель» расскажет об интегральном умножителе/делителе RC4200, разработанном этой фирмой, и о том, как его можно использовать в различных применениях. Одно из интересных применений этого устройства — в схеме для вычисления производительности и к.п.д. солнечного коллектора.

Эта схема позволяет измерять производительность и к.п.д. солнечного коллектора. Основой схемы являются две ИС, представляющие собой аналоговые умножит
Рис.2. Эта схема позволяет измерять производительность и к.п.д. солнечного коллектора. Основой схемы являются две ИС, представляющие собой аналоговые умножители-делители. Обе они одновременно выполняют операции умножения и деления, используя логарифмический-антилогарифмический принцип.

Устранение разрыва между аналоговыми и цифровыми системами

«Методы устранения разрыва между линейными схемами и микро-ЭВМ», таково название 17-й сессии, организованной и возглавляемой Робертом Л. Моррисоном, инженером по применению в фирме Burr-Brown Research Corp. (Тусон, шт.Аризона). В своем докладе «Необычные методы в трудных аналоговых применениях» Моррисон дает обзор изменений, которые произошли в конструкции и применении преобразователей аналоговых данных и систем сбора данных.

Джерид Е. Ларсен, старший инженер по применениям в фирме Synertek Systems Corp. (Саннивейл, шт.Калифорния), показывает, каким образом можно применить многозадачный режим для более полного использования возможностей микропроцессора и микро-ЭВМ в аналоговых системах сбора данных. В своем докладе «Многозадачный режим в системе сбора данных» он говорит о трех способах работы в многозадачном режиме, начиная от простого управления по прерываниям и кончая более сложной схемой работы в многозадачном режиме.

Новые границы высокотемпературной электроники

16-я сессия под названием «Границы высокотемпературной электроники» является наиболее интересной из всех сессий конференции «Электро/80». Она организована Тони Венерусо, руководителем одного из отделов фирмы Sandia National Laboratories (Альбукерке, шт.Нью-Мексико), который является также и председателем этой сессии. Венерусо представит обзор «Высокотемпературная технология — потенциальные возможности, перспективы и ожидаемые преимущества». За ним выступит М.Г.Риган с докладом «Высокотемпературные гибридные толстопленочные схемы»; Риган является старшим инженером по производству изделий в фирме Teledyne Philbrick Co. (Дедем, шт.Массачусетс) .

Джон Л. Принс с факультета электротехники и вычислительной техники Клемсонского университета (Клемсон, шт. Южная Каролина) представит некоторые результаты детальных исследований поведения линейных и цифровых ИС при температурах до 325°С в докладе «Характеристика аналоговых и цифровых коммерческих интегральных схем при высоких температурах». Обзор аналоговых ИС, предназначенных для работы в условиях высокой температуры, будет представлен Дж. Д. Бизомом, руководителем производства аналоговых схем в фирме Harris Semiconductor Corp. (Мелберн, шт.Флорида). В его докладе «Высокотемпературные интегральные схемы» рассматриваются семейства аналоговых ИС, рассчитанных на работу при температуре 200°С, а также финансируемый фирмой Sandia проект создания счетверенного операционного усилителя, работающего при температурах до 300°С.

По мере того как современные интегральные схемы становятся все более быстродействующими и плотнее скомпонованными, они становятся также все более чувствительными к статическому электричеству, которое способно разрушить тонкие диэлектрические слои МОП-устройств. Особенно сильно влияние статического электричества ощущается при работе с платами с МОП-устройствами. Для защиты таких устройств от статического электричества разработано много методов, однако они дают лишь ограниченный эффект. Именно по этой причине столь важное значение для инженеров, специальностью которых является производство, сборка и испытания плат с дорогостоящими и чувствительными к воздействию статического электричества ИС, приобретает 32-я сессия «Защита схемных компонентов и узлов с высокой плотностью упаковки от статического электричества».

Наиболее важный доклад здесь это «Основные требования, предъявляемые к контейнерам для защиты от статического электричества», представленный Джеймсом Хантсменом, Дональдом Иенни и Джеральдом Мюллером, сотрудниками фирмы Static Control Systems (Сент-Пол, шт.Миннесота), входящей в компанию 3M. В этом докладе излагаются требования, предъявляемые к защитным контейнерам, которые предназначаются не только для транспортировки и хранения, но также и для использования в качестве временных средств для транспортировки компонентов внутри предприятия. Рассматриваются различные мешки, поддоны и трубы для укладки корпусов с двухрядным расположением выводов с точки зрения характеристики их защитных свойств против нестационарных выбросов статического напряжения.

Сначала рассматриваются пять типов мешков, которые обычно используются при транспортировке печатных схемных плат с установленными на них устройствами; из простого полиэтилена, из двух видов полиэтилена с антистатическим покрытием, два типа мешков с угольным заполнителем и два типа металлизированных мешков. Из них наилучшими свойствами обладают металлизированные мешки с удельным сопротивлением 100 Ом/квадрат,

Аналогичные испытания с поддонами и трубами для корпусов типа DIP, проведенные с использованием различных материалов, показали, что чем меньше сопротивление контейнера, тем более эффективно защищает он содержимое от воздействия статического электричества. Приведенные авторами цифры характеризуют средний уровень защиты от воздействия статического электричества, обеспечиваемого для МОП-приборов различными контейнерами, и эти цифры подтверждают высокий уровень защиты, создаваемой малорезистивными материалами.

Цифровая связь

«Электро/80» не обойдет и связь — цифровую СВЧ и электрооптическую. 34-й сессии «Использование цифровых методов в абонентских шлейфах можно было бы дать подзаголовок: «Как телефонная компания New England Telephone Co. внедряет цифровые методы в свою систему». Инженеры этой компании сделают не менее четырех из пяти представленных докладов и, по словам ее вице-президента К. В. Андерсона, опишут «опыт эксплуатации уже существующей и только еще разработанной цифровой техники и принципов примени-тельыо к телефонным сетям с кольцевой организацией». Такие сети обеспечивают связь этой компании с ее абонентами, в числе которых есть как деловые фирмы, так и частные лица, и подробности того, каким образом новая техника объединяется с существующей аналоговой, которую из соображений стоимости отбросить нельзя, представляют особенно большой интерес для инженеров телефонных станций и систем связи. Кроме того, большой акцент на критерий стоимость — эффективность при конструировании делает эти доклады весьма полезными и поучительными для всех тех, кто еще только начинает заниматься этим вопросом.

В то время как в 1980г. производство динамических ЗУПВ вырастет на 100% (по показателю числа битов), в 1981г. эта цифра снизится примерно до 80%, а за
Рис.3. В то время как в 1980г. производство динамических ЗУПВ вырастет на 100% (по показателю числа битов), в 1981г. эта цифра снизится примерно до 80%, а затем, как показано на этой диаграмме, она будет сохраняться  на уровне 50% в течение последующих трех лет.

Единственный доклад, который будет делать участник конференции не из New England Telephone, это доклад Джона Б. Гордона из фирмы GTE Service Corp. (Стамфорд, шт.Коннектикут). Он представляет собой обзор предыдущих публикаций по цифровым сетям, планируемым фирмой GTE.

«Только для инженеров СВЧ», пожалуй, слишком сильное выражение для описания того, что будет происходить на 2-й сессии «Проектирование интегральных твердотельных усилителей СВЧ», которая пройдет под председательством В. Аллена Дэвиса из фирмы Raytheon Co. (Бедфорд, шт.Массачусетс), однако это близко к действительности. Пять докладов, представленных на эту сессию, охватывают вопросы, начиная от свойств материалов для СВЧ ИС, о которых будет говорить Марри Олифант из фирмы 3M Со. (Сент-Пол, шт.Миннесота) и доклада консультативного характера Харлана Хоува из фирмы Microwave Associates Inc. (Берлингтон, шт.Массачусетс) до пары докладов на тему проектирования, представленных Стэном Мэсоном из отделения фирмы Hewlett-Packard (Сан-Хосе, шт.Калифорния) и Гленом Тореном из Корнеллского университета (Итака, шт.Нью-Йорк).

Доклад Мэсона «Проектирование малошумящего усилителя на GaAS-полевом транзисторе» представляет собой практическое руководство по проектированию усилителя на арсенид-галлиевых полевых транзисторах, стоящего на уровне современных возможностей. Его подход позволяет выжать последние 0,05 дБ из коэффициента шума первого каскада. Доклад представляет собой удобоваримое изложение метода проектирования устройств пятого класса, который обсуждался первоначально на Международной конференции по интегральным схемам 1979г.

Для Глена Р. Торена очевидно, что будущее — за системами, работающими на миллиметровых волнах (на основе ИМПАТТ-усилителей), по крайней мере для радиометрической аппаратуры крылатых ракет и некоторых ракет класса воздух-воздух, а также для скрытной связи. «Они не только возможны, но и активно разрабатываются», — говорит он. В его докладе, представленном на эту сессию, приводятся диаграммы, указывающие состояние развития этой аппаратуры для диапазона 30—300 ГГц, и говорится о том, как ее следует делать с использованием ИМПАТТ-диодов.

Волоконная оптика

Волоконная оптика является сейчас самым популярным направлением новой области техники связи, и сессии 24 и 28 будут посвящены рассмотрению подробностей, касающихся как компонентов, так и шин данных. Поскольку волоконная техника быстро вторгается в область компьютеров, линий связи и почти во все области управления производственными процессами, доклады на этих сессиях представят интерес для всех, кто занимается этим.

24-я сессия, возглавляемая Гарри Локвудом из фирмы GTE Laboratories (Уолтем, шт.Массачусетс), посвящена рассмотрению источников, детекторов и систем. Четыре доклада сессии поровну разделены между представителями фирм GTE и RCA Corp.

Практические устройства, такие, как приспособление для сращивания волокон, герметизированные лазеры и другие, обсуждаются с точки зрения лучшего детектирования принимаемого света. И пожалуй, наиболее интересным будет рассказ о настоящей 44,7-Мбит/с передающей системе, которая уже используется телефонными компаниями для одновременной передачи речевой связи по 672 дискретизованным каналам.

Сессия 28 называется «Состояние развития и применение волоконно-оптических шин данных». Такие шины представляют собой особые устройства, поскольку в отличие от проводных шин данных они не требуют никакой настройки и не связаны с проблемами замкнутых контуров в цепях заземления. По словам председателя этой сессии Эла Бендера из отделения электро-оптических изделий фирмы ITT (Роанок, шт.Виргиния), некоторые из этих шин данных «практически готовы для скорого внедрения». Пять докладов этой сессии — из отделения правительственных систем связи фирмы Harris Corp. (Мелберн, шт.Флорида), Лаборатории авиационной электроники ВВС США (Дейтон, шт.Огайо), отделения федеральных систем фирмы IBM (Осуиго, шт.Нью-Йорк) плюс два доклада из фирмы, представителем которой является Бендер, дают представление о новейших достижениях в этой наиболее перспективной области. Как говорит Бендер, «волоконные шины данных обладают невероятными возможностями». Он говорит, что быстродействие «1 Мбит/с можно получить уже сейчас при использовании практически готовой аппаратуры, а быстродействие 20—50 Мбит/с можно получить при проектировании аппаратуры на заказ».

Достопримечательности. Бостон является не только главным городом шт.Массачусетс, но также и столицей этого «Штата на заливе». Здесь находится историче
Рис.4. Достопримечательности. Бостон является не только главным городом шт.Массачусетс, но также и столицей этого «Штата на заливе». Здесь находится историческая Палата представителей штата, одно из мест, которое представит интерес для участников выставки «Электро», когда они будут осматривать город между заседаниями технических сессий.

Проблемы перенасыщения спектра

Обращаясь к серьезной проблеме перенасыщения спектра в области высоких и сверхвысоких частот, 5-я сессия под названием «Последние достижения в области конструирования приемников систем связи» поможет конструкторам радиоаппаратуры обеспечить для приемных систем сохранение достаточного динамического диапазона и избирательности при нынешнем состоянии перегруженности этих диапазонов. И ее организатор М.Ф.Демо из Американской лиги радиосвязи, являющийся одним из тех, кто примерно 10 лет назад способствовал изменению самого принципа конструирования приемников в промышленности, собрал трех хорошо известных специалистов для рассмотрения этих вопросов и формулирования ответов.

Ульрих Л. Родэ, президент фирмы Rohde & Schwarz Inc. (Фэрфилд, шт.Нью-Джерси) открывает сессию докладом «Последние достижения в области конструирования связных приемников, способствующие увеличению динамического диапазона», в котором рассматриваются усилия, направленные на снижение шума в гетеродинах и приводится подробная информация о малошумящих синтезаторах частоты, применяемых как в передатчиках, так и в приемниках. Кроме того, Родэ расскажет о новом и простом подавителе шума с большим динамическим диапазоном, который не вносит интермодуляционных помех в диапазоне и эффективно подавляет сигналы загоризонтных радиолокаторов, которые прослушиваются в КВ-диапазонах в последние годы.

Эд Окснер, старший инженер фирмы Siliconix Lac. (Санта-Клара, шт.Калифорния), расскажет затем об использовании полевого транзистора с V-образным углублением в схеме приемника в своем докладе «Применение полевых транзисторов в современных связных приемниках в цепях больших и малых сигналов». Указывая на различия между статическими и динамическими переходными характеристиками этого активного устройства, Окснер затем определяет подпороговую, квадратичную и область постоянного усиления на кривой, для того чтобы дать критерии смещения для линейного режима и показать, что V-МОП полевой транзистор, хотя и не является линейным устройством по самой своей сущности, как полагали некоторые, тем не менее может обеспечить более широкий диапазон, чем биполярные транзисторы или даже полевые транзисторы с переходом.

Майк Эллиот, старший инженер проекта в фирме R.L.Drake Co. (Майамисберг, шт.Огайо), в своем докладе «Проектирование высококачественного приемника» излагает правила проектирования и дает рекомендации, как избежать некоторых ловушек при оптимизации работы приемника с сильным сигналом. Он подчеркивает необходимость проектирования линейного первого смесителя, для того чтобы уменьшить интермодуляционные составляющие, и малошумящих гетеродинов для обеспечения необходимого динамического диапазона, а также важность достижения требуемой избирательности уже в первых каскадах приемника и необходимость выравнивания распределения усиления. Он обсуждает также сравнительно новый метод преобразования с повышением частоты который применяется для сильного подавления зеркального канала.

Связанная с этим вопросом 8-я сессия «Последние разработки и применения в области мощных ВЧ-устройств», которая также организована Демо, рассматривает нынешнее состояние техники высокочастотных устройств в части ее применения к высокоэффективным широкополосным трансформаторам, биполярным транзисторам, а также к мощным V-МОП-транзисто-рам, которые применяются в передатчиках. Джерри Севик из фирмы Bell Laboratories (Марри-Хилл, шт.Нью-Джерси) в своем докладе «Трансформаторы передающих линий с малым коэффициентом трансформации» сначала рассматривает классический компромисс между отношением отводов, шириной полосы в цепи и эффективностью. Однако затем он рассматривает случай множественных отводов от обмотки с коэффициентами трансформации всего 1,36:1 при к.п.д., сравнимом, а иногда даже равным тому, который достигается при использовании обычного двухобмоточного трансформатора с коэффициентом трансформации 4:1.

Ларри Лейтон и Эд Окснер из фирмы, Siliconix делают доклад «Автоматическая регулировка уровня для мощного ВЧ-усилителя на V-МОП-приборах», показывая, что использование такой схемы регулирования без выборки ВЧ-сигналов является эффективным для широкополосных (30—90 МГц) и мощных (100 Вт) устройств. Они делают вывод, что этот метод может быть использован для достижения высокоэффективной амплитудной модуляции низкого уровня при использовании мощных V-МОП-транзисторов.

Натан Сокал, президент фирмы Design Automation Inc. (Лексингтон, шт.Массачусетс), завершит сессию докладом под названием «Паразитные колебания в твердотельных ВЧ-усилителях мощности — причины и методы устранения», в котором он попытается снять завесу таинственности с этого явления. Сокал говорит о трех основных формах, которые принимают паразитные колебания, об их причинах, обусловленных различными явлениями, и показывает, что меры устранения одного типа таких колебаний зачастую оказываются неэффективными для устранения других.

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 53, No.10 (588), 1980г - пер. с англ. М.: Мир, 1980, стр.68

Electronics Vol.53 No.10 April 24, 1980 A McGraw-Hill Publication

Electro/80, pp. 142—150.

Раздел: МЕТОДЫ, СХЕМЫ, АППАРАТУРА

Тема:     Конференции




<<< Пред. Оглавление
Начало раздела
След. >>>

Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/Archiv/Elc1980/D19800424Elc046.shtml