При разработке ПИМ ЕТ была поставлена задача добиться следующих результатов по сравнению с аналогичными преобразователями:
– высокой надёжности,
– оптимальной функциональности
– низкой себестоимости
На первый взгляд эти требования взаимно исключающие.
Задача эта, несмотря на свою выраженную неординарность, была решена. Программисты, тщательно изучив существующие аналоги, подсказали решение задачи – как, не уменьшая функционал, добиться большей надёжности и при этом снизить себестоимость.
При рассмотрении структурных схем существующих многофункциональных измерительных преобразователей была замечена неоптимальность решения некоторых задач, что привело к избыточности в аппаратной части преобразователей. Функции, выполняемые преобразователями, были распределены между несколькими микроконтроллерами. Такая структура снижает общую надёжность преобразователя за счёт увеличения не только количества микросхем микроконтроллеров, которые как раз сами по себе обладают высочайшей надёжностью, а за счёт увеличения количества дискретных пассивных компонентов (конденсаторов, резисторов и пр), которым обвязывается каждый микроконтроллер.
А если сосредоточить выполнение всех функций и вычислений в одном процессоре?
Программисты на этапе составления алгоритма работы преобразователя уже прикинули, какие потребуются вычислительные мощности, объём всех видов памяти и разрядность АЦП.
Были рассмотрены микроконтроллеры разных производителей (Atmel, Microchip, ST Microelectronics, Texas Instruments, Analog Devices и др.). Из этого многообразия был выбран в качестве образца для реализации микроконтроллер серии MSP430 фирмы Texas Instruments.
Эта серия обладала высокой тактовой частотой, развитым набором периферийных устройств и при этом, относительно невысокой ценой и рекордно низким энергопотреблением.
Набор характеристик данной серии микроконтроллеров по расчётам позволял разместить с запасом всю программную часть в одном контроллере. Такое решение значительно повышало надёжность за счёт уменьшения количества электронных компонентов и при этом снижало себестоимость. Кроме того, удалось разработать вычислительные алгоритмы, которые обеспечили решение всех необходимых задач с помощью одних “бортовых” АЦП без использования внешних дорогостоящих устройств.
Но снижение стоимости материалов и комплектующих, ещё не гарантия привлекательной цены изделия. Необходимо было ещё и соответствующим образом организовать его производство. И здесь программисты второй раз сыграли решающую роль. Ими был разработан программно-аппаратный комплекс (ПАК), который позволил в десятки раз повысить производительность некоторых операций, что в несколько раз повысило общую производительность труда при производстве ПИМ ЕТ.
А высокая производительность труда при производстве преобразователей и низкая стоимость материалов и комплектующих снизили общую себестоимость производства, что в свою очередь дало возможность установления очень привлекательной для такого качественного изделия отпускной цены.
Так труд программистов привёл к повышению надёжности, обеспечению необходимого функционала и при этом ещё позволил значительно снизить себестоимость преобразователя.