Для чего нужен терминатор
Основы RS-485: когда необходимо согласование и как это сделать правильно
Многие проблемы с полнотой сигнала и качеством связи в сетях RS-485 происходят из-за прерываний, либо из-за отсутствия
прерываний, или же из-за неправильных прерываний. Многие проблемы с полнотой сигнала и качеством связи с сетями RS-485 происходят из-за прерывания, либо из-за отсутствия прерывания, или же из-за неправильного прерывания. В данной статье об основах RS-485 мы поговорим о том, когда вы можете прекратить передачу данных, не прерывая сеть RS-485, и, если вам нужно согласование, как использовать стандартные (параллельные) выводы и прерывания переменного тока (AC).
Драйвер приемопередатчика RS-485 должен иметь возможность подавать 1,5 В на 32 приемника/передатчика, где сопротивление согласующих резисторов должно быть 120 Ом. Значение 120 Ом для согласующих резисторов происходит от так называемого характеристического сопротивления дифференциального режима проводов шины витой пары. Проще говоря, сечение провода, тип и толщина изоляции, а также количество витков на единицу длины способствуют сопротивлению, которое высокоскоростные сигналы данных «видят». Это сопротивление обозначается в омах и обычно составляет от 100 Ом до 150 Ом для витых пар. Авторы стандарта RS-485 выбрали 120 Ом в качестве номинального характеристического сопротивления; поэтому, чтобы соответствовать этому сопротивлению, согласующие резисторы также имеют значение по умолчанию 120 Ом.
Почему существует прерывание сигнала?
Сопоставление характеристического сопротивления кабеля с оконечной сетью позволяет приемнику на конце шины видеть максимальную мощность сигнала. Оставляя линию передачи без конечного подключения (штекер не подключен к приемнику сигнала) или подключенную но с некоторым значением, не равным сопротивлению кабеля, вы вносите несоответствие, которое создает отражения на концах сети. Отражение — это когда часть энергии сигнала буквально возвращается обратно вверх по линии, которая затем может конструктивно или деструктивно мешать следующим битам, передающимся по шине. Разрушительным примером является то, что отраженный сигнал, который отражается назад, не совпадает по фазе с входящим сигналом, в результате чего приемник видит меньший входящий сигнал. Если несоответствие достаточно велико, отраженная энергия может привести к неправильному толкованию и неправильному декодированию последующих битов приемником.
Уравнение ниже показывает, что для того, чтобы коэффициент отражения приблизился к нулю, входной импеданс ZL должен соответствовать исходному импедансу ZS. Если есть большое расхождение в нагрузке и импедансе источника, может отражаться почти весь сигнал.
Как видите, для оптимальной целостности сигнала всегда лучше всего согласовывать сопротивление линии переменного тока с терминатором равного значения. Почему бы не всем разработчикам это сделать? Потому что добавление терминаторов (согласующих резисторов) увеличивает стоимость всей системы, к тому же согласующие резисторы также добавляют параллельную нагрузку на драйверы, вызывая большие токи нагрузки в стационарном режиме. В чувствительных к энергопотреблению приложениях, где снижение энергопотребления имеет решающее значение (например, в приложениях с питанием от батареи), один из вариантов экономии энергии — оставить шину без подключения. Давайте обсудим, когда удаление оконечной нагрузки является жизнеспособным вариантом.
Сети, которые не нуждаются в оконечной нагрузке
Одна ситуация, в которой вам не нужны согласующие резисторы, — это когда время двусторонней петли в сети намного больше, чем время передачи одного бита (
Предполагая, что неподключенный конец шины имеет входной импеданс 96 кОм (нагрузка на одну восьмую единицу), а импеданс источника драйвера составляет 60 Ом, отражения сигнала будут уменьшаться в соответствии с расчетами, приведенными в таблице ниже.
Как видно из таблицы, к тому времени, когда сигнал отражается в шестой раз, он ослабевает до уровня ниже 4% от его первоначальной величины. После этого можно с уверенностью сказать, что отражения больше не способны вызывать проблемы с целостностью сигнала. Поскольку точка выборки бита обычно находится между 50-75% пути через бит, вы должны убедиться, что эти три задержки в обоих направлениях происходят до точки выборки.
Сети, которые требуют согласующего резистора (терминатора)
В тех случаях, когда время в битах не намного больше времени цикла в кабеле, согласование имеет решающее значение для минимизации отражений. Наиболее простое оконечное оборудование, известное как стандартные оконечные или параллельные согласующие резисторы, состоящие из одного резистора (рисунок ниже).
Для стандартного терминатора вы должны согласовать значение согласующего резистора с характеристическим сопротивлением дифференциального режима кабеля на обоих концах сети. Это обеспечивает корректную доставку сигналов, идущих в обоих направлениях по шине. Как упоминалось ранее, основным недостатком схемы терминации этого типа является то, что всякий раз, когда драйвер активен, резисторы создают постоянную нагрузку на драйвер.
Использование терминаторов переменного тока помогает уменьшить рассеяние мощности, не требуя столь же длительного времени на бит по отношению к длине шины. На рисунке ниже показана схема согласования переменного тока.
Поскольку ток обычно протекает в одну сторону драйвера RS-485 через согласующий контур, а затем в обратную сторону драйвера, устанавливают последовательный конденсатор, чтобы ток установившегося состояния стремится к нулю. Две особенности этого типа согласования состоят в том, что для каждой согласующей сети требуется один дополнительный компонент, а последовательно соединенные резистор и конденсатор вводят дополнительную задержку, свойственную RC цепи. Постоянная времени RC цепи будет замедлять нарастание и спад дифференциального сигнала и ограничивать максимальную скорость передачи данных в сети.
В таблице ниже подведены итоги трех сценариев согласования сигнала для RS-485:
Для обеспечения оптимального значения сигнала всегда лучше всего согласовать характеристическое сопротивление кабеля в дифференциальном режиме с равным сопротивлением. Но если вы предпримете надлежащие шаги, также возможно успешно реализовать AC согласование или вообще избежать прерывания.
Фантастические и реальные технологии «Терминатора»
Сегодня Арнольд Шварценеггер отмечает 70-летие, а меньше чем через месяц вернется на экраны в своем главном фильме. «Терминатор-2: Судный день» снова появится в кинотеатрах в обновленной 3D-версии. В России премьера состоится 24 августа 2017 года.
Как видите, интерес к фантастическому боевику, вышедшему в прокат 26 лет назад, не угас до сих пор. В чем причина зрительского интереса? Конечно, в этом огромная заслуга Джеймса Кэмерона, но фильм обрел популярность не только из-за таланта режиссера. Нам просто нравятся хорошие истории про восстание машин, искусственный интеллект и киборгов.
Знаменитый тизер, в котором впервые показана фабрика Скайнета по производству Терминаторов
Речь в статье пойдет о «Терминаторе» и «Терминаторе 2». Потому что все, что следует далее, либо заимствует оригинальные идеи Кэмерона — заимствует снова и снова, пока вас не начнет мутить от повторов — либо нарушает законы логики не только с технической стороны вопроса, но и в рамках собственной вселенной. Было бы ошибкой анализировать с точки зрения реальности технологии истории, в которых не могут разобраться сами сценаристы — благо, это сделали за них во многих разгромных рецензиях.
Да, если вам понравился «Терминатор: Генезис» и вы хотите больше узнать о путешествиях во времени — вы узнаете больше, но подробного разбора не будет. Коснемся лишь тех идей, которые заложил Кэмерон.
А здесь вы видите модель, созданную концепт-художником для фильма «Терминатор: Да придет спаситель» (такой русский перевод Terminator Salvation). Т-400 — Терминатор с пластиковым покрытием, вооруженный плазменной винтовкой.
И работа Кэмерона, и концепт неизвестного художника в итоге не использовались в фильмах. В случае с фильмом «Терминатор» первоначальная задумка с неприметной машиной для убийств кажется логичной. В свою очередь, Терминатор с пластиковым покрытием вызывает много вопросов с точки зрения безопасности такого устройства.
Образ Терминатора у Кэмерона сложился сразу — он просто зарисовал свой ночной кошмар
Про Хенриксена режиссер не забыл и дал ему роль другого киборга — в фильме «Чужие», последовавшем за «Терминатором»
Т-800 предшествовали другие серии машин и многие из них показали в последовавших продолжениях фильмов. Были Терминаторы, выглядевшие как машины, были Терминаторы, которые неумело маскировались под людей с помощью резиновых масок. И, конечно, появились идеальные «копии» людей — Т-1000 из жидкого металла и Т-3000 из нанороботов. Они могли принимать любую гуманоидную форму, имитировать голоса, идеально встраиваться в человеческий социум.
Т-1000 не любит, когда холодно
Почему именно гуманоидная форма? С точки зрения формальной логики ограничение только одно — жидкий металл может принимать любую форму в пределах своего объема. Но увидеть собаку или кошку Т-1000 не позволили ограничения бюджета фильма. Однако в «Терминаторе 2» есть сцена, где Т-1000 ведет огонь из вертолета. Если приглядеться, то будет заметно, что для управления винтокрылой машиной в этот момент Терминатор вырастил себе две дополнительные руки.
В четвертом фильме появились гидротерминаторы, обитающие в воде, и мототерминаторы, рассекающие по разрушенным шоссе. Однако все эти устройства выглядели в первую очередь как машины, без особой маскировки. Кроме внешности человека у Терминатора Т-800 были и другие маскировочные особенности. Его плоть состояла из настоящих клеток. В сценарии и в некоторых удаленных для кинотеатрального показа сценах особо акцентировалось внимание на особенностях «человеческого» строения Терминаторов: по сюжету Т-800 нужно было иногда есть, чтобы поддерживать нормальное состояние клеток; Т-800 также постоянно потел, потому что плоть отторгала металлические части организма.
К слову, мототерминаторы в нашей реальности могут и появиться. Исследовательская команда The Blue Team работает над созданием роботизированного мотоцикла. Их Ghostrider Robot замечательно держит равновесие, умеет распознавать препятствия и объезжать их. Да и гидротерминаторы уже не должны вас удивлять — в Норвежском университете создали змею-робота Eelume. Робот создан для работы под водой, в основном это наблюдение за нефтегазовым оборудованием.
Как мы знаем, современные машины не испытывают никаких проблем с плотью — они просто с ней не знакомы. Да и люди, которые вживляют себе различные импланты, легко переносят в себе небольшие по размерам устройства. Но мы по-прежнему испытываем существенные проблемы с емкостными аккумуляторами — нет подходящих батарей, позволяющих роботам автономно функционировать продолжительное время. Забавно, что у Т-800 в первоначальном сценарии был только один источник питания.
Разнообразие функций
Четвертый «Терминатор» запоминается разнообразием ролей роботов. Здесь есть просто боевые машины, есть знакомый нам Т-800, есть гидротерминаторы, летающие машины, боевые человекоподобные роботы размером с дом, а также гибриды — машины, которым интегрировали мозг человека.
Сценарий, который изменили в самый последний момент, «заходил на огород» Айзека Азимова и напоминал сразу многие рассказы об искусственно созданных существах. В нем впервые появлялись Терминаторы, выполняющие роль обслуги. Была прописана сцена, в которой Терминаторы-садовники ухаживали за садом в городе, населенном киборгами. К слову, это не оригинальная идея — подобный мир будущего описывался в серии комиксов по фильму «Терминатор», издававшихся в конце 80-х годов.
Но и сам «Терминатор» оригинальной идеей не был, наследуя множество элементов из научной фантастики XX века. Наследовал так интенсивно, что писатель Харлан Эллисон подал на Кэмерона в суд, что сюжет «Терминатора» — это эпизод сериала «Сумеречная зона», сценарий которого писатель проработал на основе собственного рассказа.
В концептах для Т-2 было много удивительной техники. Например, огромный робот-трилобит непонятного назначения (если не считать основную цель всех роботов — уничтожение всего человечества).
Роботизированный поезд Скайнета, который так и остался на стадии концепта. Пожалуй, если бы у «Терминатора» бюджет был, как у «Аватара», мы бы увидели совсем другой фильм.
Что-то похожее на роботизированный поезд долгие годы пытался воплотить на экране Гигер. Его поезд кошмаров позади каждого вагона имел выдвигающийся ковш, который забрасывал внутрь бегущих по платформе людей — там их пережевывало, и по составу бежала густая кровь. В результате получилось всего 5 секунд поезда в фильме «Особь», из которых ничего толком не ясно. Но еще есть шанс увидеть ИИ, спрятанный в железнодорожные вагоны — однажды, возможно, экранизация «Темной башни» Стивена Кинга доберется до сюжета про свихнувшийся поезд.
Нам еще повезло, что в первые фильмы хоть что-то попало из войны будущего. На скрине выше вы видите «Hunter Killer (HK) Drone», а вот его более крупная тяжеловооруженная версия HK-Bomber, присутствующая в концептах, так и осталась только на рисунках.
Кэмерон нарисовал подземный комплекс Скайнет и даже саму машину времени, однако бюджетные ограничения не позволили воплотить эти объекты на экране.
На первый «Терминатор» денег не было и спецэффекты делались кустарным способом. Бюджет на «Терминатор 2» оказался и так превышен, поэтому машину времени показали лишь в пятом фильме. Хотя лучше бы не показывали. С точки зрения логики путешествий во времени к фильму «Генезис» возникает слишком много вопросов.
Критики 4-го «Терминатора» часто акцентируют внимание на штабе Скайнет, который выглядит как фабрика, построенная людьми. В оригинальных концептах Кэмерона фабрики созданы машинами для машин и мало похожи на творения человеческих рук.
Можно заметить сходство с городом машин в «Матрице» — еще один дом для ИИ.
Реальные боевые условия
Негоже машине из будущего расправляться с людьми голыми руками, поэтому Т-800 вооружен плазменной винтовкой Westinghouse M95A1. Модель сделали из пистолета-пулемета Calico M960.
Гусеничные танки появились еще в первом фильме — громадные бронемашины, весящие как минимум 100 тонн.
Что из вышеперечисленного похоже на реальность?
Современные автономные боевые системы ближе к классическому вооружению, развивающемуся в последние тридцать лет. Беспилотники похожи на обычные истребители, боевые роботы — простые колесные, гусеничные или стационарные платформы. Череда неудач, сопровождавшая Boston Dynamics, привела к продаже компании. Реальных роботов, способных выполнять хотя бы вспомогательные функции — доставлять боеприпасы солдатам — у нас по-прежнему нет.
А вот это уже российский робот. В России активно развиваются роботы легкого-среднего класса. В первую очередь — «Платформа-М». Это не конкретный вид робота, а целое семейство машин, построенных на базе унифицированного гусеничного шасси. В зависимости от установленного оборудования «Платформа-М» может быть машиной огневой поддержки, разведчиком, патрульным и сапером.
Есть в нашей стране и более внушительные модели. БАС-01Г «Соратник» — семитонный мини-танк, предназначенный для полуавтономного уничтожения целей при помощи пулемета ПКТМ и противотанковых ракет «Корнет-ЭМ».
Роботизированные пулеметы SGR-A1 (производства Samsung) в тестовом режиме охраняют границу Южной Кореи. Первый раз робот-пограничник был представлен более 10 лет назад и с тех пор постоянно модернизируется. Оснащен 5,56-мм пулеметом, гранатометами, многочисленными датчиками, благодаря которым может автоматически идентифицировать и поражать цели на расстоянии до 3,2 километров.
Красивейший беспилотник X-47B способен решать различные боевые задачи в полностью автономном режиме. На данный момент программа X-47B заморожена из-за дороговизны (или, возможно, так сообщили для сокрытия информации), но в Великобритании разрабатывают аналогичный по концепции беспилотник Taranis. Масса британского беспилотника составляет около восьми тонн при длине 12,4 метра, высоте четыре метра и размахе крыла десять метров. И, конечно, он способен нести вооружение.
Эксперименты с жидким металлом — одно из самых перспективных направлений исследований в области физики металлов. Ученые из университета Северной Каролины разработали метод управления движением и формами капель из сплава галлия, точка плавления которого находится ниже комнатной температуры. К сожалению, пока управлять металлом с помощью электрического напряжения можно лишь в воде.
Самодвижущийся жидкий металл разработан и группой ученых под руководством профессора Куроша Калантар-заде. Ученые использовали химический раствор, в котором, меняя кислотность и ионный состав, исследователи добились управления движением металлических капель.
Отдельные части Т-800 уже созданы (за исключением пресловутого источника питания и процессора с ИИ). Электронный имплантат сетчатки, транслирующий изображение с камеры по беспроводной сети, устанавливают для восстановления зрения — чем не бионический глаз?! Роборука никого не удивляет, но есть проект KATIA — не просто рука робота, а механизм, способный к самообучению.
Заключение
Про отдельные успехи в сфере искусственного интеллекта мы не раз уже писали. Здесь ученые смотрят на процесс с большим оптимизмом. В фильмах же роль ИИ играл код, надерганный из разных программ. Так T-X из третьей части вообще работает под управлением Mac OS 9 и обновляет себе Quicktime Player в свободное от рутины время.
А вот будущее франшизы «Терминатора» под большим вопросом. В 2019 году права на фильм вернутся Джеймсу Кэмерону. Кэмерон сообщил о намерении перезапустить историю «Терминатора» и подарить фанатам еще три новых картины про киборгов-убийц. Могут ли эти фильмы сохранять актуальность в наше время, когда реальностью становится так много из того, что раньше, во времена первых двух фильмов, считалось научной фантастикой?
Терминатор
См. также
 | Список значений слова или словосочетания со ссылками на соответствующие статьи. Если вы попали сюда из другой статьи Википедии, пожалуйста, вернитесь и уточните ссылку так, чтобы она указывала на статью. |
Полезное
Смотреть что такое «Терминатор» в других словарях:
ТЕРМИНАТОР — ТЕРМИНАТОР, граница между освещенной (дневной) и темной (ночной) сторонами планеты или спутника. У небесного тела, не имеющего атмосферы, такого как Луна, терминатор отчетливый, хотя часто изломанный из за отражений от кратеров и гор. Тела с… … Научно-технический энциклопедический словарь
ТЕРМИНАТОР — [англ. terminator Словарь иностранных слов русского языка
ТЕРМИНАТОР — (от лат. termino разграничиваю) граница между освещенной и неосвещенной частями поверхности планет или их спутников … Большой Энциклопедический словарь
терминатор — сущ., кол во синонимов: 2 • граница (39) • киборг (11) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
Терминатор — последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК, ответственная за прекращение транскрипции. Источник: Порядок и организация контроля за пищевой продукцией, полученной из/или с использованием сырья растительного происхождения, имеющего генетически … Официальная терминология
терминатор — заглушка согласующая нагрузка Устройство, подключаемое к открытому концу линии передачи для подавления отраженных сигналов. [http://www.lexikon.ru/dict/net/index.html] Тематики сети вычислительные Синонимы заглушкасогласующая нагрузка EN… … Справочник технического переводчика
Терминатор — * тэрмінатар * terminator специфическая область ДНК (последовательность в опероне), ответственная за прекращение (терминацию) синтеза иРНК () у конца оперона (см.) или отдельного гена … Генетика. Энциклопедический словарь
Для чего нужен терминатор
Где появляется: «Терминатор 3: Восстание машин»
Кто играет: Арнольд Шварценеггер
Обновленная версия Т-800, посланная силами Сопротивления в прошлое с целью защитить Джона Коннора. От более ранней версии отличается, в первую очередь, тем, что имеет не основной и дополнительный, а два одинаковых водородных источника питания. Продолжительность функционирования Т-850, таким образом, больше – до 200 лет. Правда, проверить это не удается: терминатор все свои источники питания использует во время совершения миссии. Другие мелкие различия между Т-800 и Т-850: лучшая регенерация кожи, усовершенствованный скелет, дополнительные программные функции и пр.
Т-850 появляется лишь в третьей части, оставляя вопросы насчет характеристик его искусственного интеллекта. Здесь вновь терминатор жертвует собой ради спасения людей и приходит в норму после поражения нанороботами. Причем второе якобы под воздействием устных команд Джона Коннора.
Где появляется: «Терминатор: Битва за будущее», «Терминатор: Да придет спаситель»
Кто играет: Крис Ганн
Тип: киборг из ранних серий инфильтраторов
сравнение моделей Т-600, Т-700 и Т-800
Где появляется: «Терминатор: Битва за будущее»
Кто играет: несколько актеров
Где появляется:
«Терминатор 2: Судный день», «Терминатор: Генезис»
Кто играет:
Роберт Патрик
Тип:
жидкометаллический инфильтратор
Первый терминатор, созданный на основе нанотехнологий – с использованием миметического полисплава из миллионов нанороботов, из-за чего и возникает эффект «жидкого железа». В отличие от предыдущих терминаторов, Т-1000 не имеет живой материи в своем составе, это не киборг. Умеет принимать любую форму, больше или меньше объема собственной субстанции. Запрограммирован на особую регенерацию: разъединившись, нанороботы должны вернуться к симбиотическому состоянию. Поэтому повреждения у Т-1000 зарастают быстро, но требуют дополнительных энергетических расходов. Этот терминатор не имеет вооружения, кроме того, которое может сам сымитировать, то есть его арсенал ограничивается колюще-режущими орудиями.
Недостаток Т-1000: он чувствителен к температурам – экстремальному охлаждению или подогреву (при больше 1500 по Цельсию робота можно уничтожить). Т-1000 так и не был запущен в серийное производство, отчасти из-за опасений «Скайнет»: дело в том, что робот выполнял миссии автономно и в теории мог восстать против своих создателей (что и случилось в сериале «Битва за будущее»), кроме того он требовал много затрат в создании.