Микро-ЭВМ и микропроцессоры

В биоконтроллерах и биоизмерителях

В последнее время к ЭВМ предъявляются такие требования, как надежность, простота техобслуживания, низкая стоимость, а не только быстродействие, объем памяти и длина машинного слога. Эти требования привели к появлению мини- и микро-ЭВМ.

Микро-ЭВМ имеют такой же принцип действия, что и малые вычислительные машины, отличаясь лишь ограниченным набором внешних устройств, меньшим объемом памяти, укороченным машинным словом, ограниченным набором команд и более простым математическим обеспечением. Микро-ЭВМ – это вычислительная машина, построенная с использованием микропроцессорного комплекса интегральных схем, содержащая микропроцессор, полупроводниковую память на микросхемах и средства связи с объектами управления и внешними устройствами.

К микро-ЭВМ относятся Электроника-60, Электроника НЦ, СМ-4, СМ-1420. В них контроль за ходом процесса или за работой прибора осуществляется с помощью микро-ЭВМ, а управление на основе математической модели – с помощью мини-ЭВМ.

Персональные компьютеры – это микро-ЭВМ, выполненные в виде единого компактного прибора с широким комплексом технических средств для разработки, отладки и выполнения программ.

Молекулярная микроэлектроника и биокомпьютеры.

Современные компьютеры построены с быстродействием порядка 100 миллионов операций в секунду, что близко физическому пределу работы полупроводниковых интегральных схем. Дальнейшее увеличение быстродействия и улучшение организации работы ЭВМ реализуется различными путями, такими как мультипрограммой «Принцип решения задач», «Разделение времени», введением виртуальной памяти и другими.

Другой подход основан на объединении двух и более однотипных или разнотипных ЭВМ в вычислительные комплексы и далее в вычислительные сети.

Более перспективный путь поиска новых элементов, дающих более высокое быстродействие, чем интегральные схемы.

Интересен в этом плане опыт работы в молекулярной микроэлектронике по созданию молекулярных электронных схем для вычислительных машин (биочипы), в которых роль отдельных элементов играют большие органические или биологические молекулы.

Так, например, в Японии создали компьютеры с процессорами на основе элементов нервной системы, снабженных биологическими датчиками.

В СССР (Россия) программа «Биокомпъютер» была основана на использовании белковых молекул, в частности, ферментов.