Глава 8. ВВЕДЕНИЕ В ЦИФРОВУЮ ТЕХНИКУ
8.1. Введение
Прежде чем приступить к дальнейшему изложению материала книги, напомним, что основное ее назначение — помочь инженеру в формулировании, разработке и практическом осуществлении алгоритмов цифровой обработки сигналов. Под осуществлением алгоритма обычно подразумевается либо программирование алгоритма для конкретной универсальной вычислительной машины, либо построение специализированного цифрового устройства. Не исключено также, что для реализации некоторых алгоритмов потребуется разработать новую универсальную вычислительную машину и соответствующие программы.
В принципе между составлением программы и проектированием аппаратуры много общего; в то же время любой разработчик знает о существенных различиях между ними. Их объединяет то, что универсальная ЦВМ представляет собой в конечном счете цифровое устройство; в то же время специализированное цифровое устройство можно рассматривать как вычислительную машину с запаянной программой (предназначенной для управления цифровым устройством). Таким образом, в любом случае речь идет о вычислительных машинах, реализующих заданные алгоритмы с помощью программ. Мы надеемся, что эта важная аналогия поможет читателю при ознакомлении с материалом нескольких последующих глав, в которых рассматриваются применения цифровых методов.
С другой стороны, проектирование аппаратуры требует изучения совершенно нового языка, большого количества новых представлений, а также массы «маленьких хитростей», совершенно не нужных программисту. К сожалению, нельзя указать более короткого пути для освоения цифровой техники. Поэтому в последующих разделах будет сделана попытка лишь дать читателю «прочувствовать» основные принципы построения специализированных устройств цифровой обработки сигналов. Необходимо помнить, что, хотя приводимые примеры основаны на современном уровне развития технологии производства компонентов, технология продолжает развиваться быстрыми темпами, и подчас самым неожиданным образом.
Однако нас гораздо больше будут интересовать, скажем, алгоритмы умножения, чем физика работы кремниевых приборов, подобно тому как вот уже многие годы мы пользуемся уравнениями Максвелла, не задумываясь о технологии производства электронных ламп.
