Посвящение в радиоэлектронику

Все началось, по-видимому, с биржевого телеграфа, изобретенного Эдисоном. Чрезвычайно занятым погоней за прибылями дельцам было весьма желательно знать текущий курс акций не выходя из собственной конторы. Сведения с биржи передавались по телеграфу и печатались терминалом (употребим современное название), установленным в конторе, на бумажной лейте. Сейчас передача кредита между различными банками осуществляется с использованием сети связи. Эта частная сеть объединяет банки США, Канады и Европы. Разумеется, и все финансовые расчеты внутри банков ведутся с помощью ЭВМ. За рубежом неоднократно высказывалось мнение, что в будущем общество будет обходиться без наличных денег, так как их заменят магнитные карты, уже сейчас широко используемые для оплаты товаров, купленных в магазинах. На карте цифровым кодом записан номер вклада покупателя в банке, и с помощью сети связи в считанные секунды можно получить сведения о кредитоспособности покупателя.

Кроме финансовой требуется передавать массу другой цифровой информации отчеты предприятий, планы их деятельности, статистические данные и т. п. Казалось бы, можно просто позвонить по телефону, чтобы сообщить эти сведения. Но телефон оказался в этом случае не самым оптимальным устройством. По данным США, на 100 деловых телефонных вызовов приходится только 13 разговоров (абонент вышел, на совещании, в командировке или занят более важным делом). Телефон отвлекает людей от их насущных занятий и совсем не годится, когда текстовой и цифровой информации надо передавать много. Появился телекс, а затем телетекс системы передачи буквенно-цифровой информации, построенные по абонентскому принципу так же, как и телефон. Для передачи графической информации служат системы, использующие факсимильный (как в фототелеграфе) принцип передачи («Телефакс», «Датафакс»).

Оконечные устройства сетей передачи данных называют терминалами. Число устанавливаемых на предприятиях и в организациях терминалов ежегодно удваивалось в течение 60-х годов. В 70-х и 80-х годах рост числа терминалов несколько замедлился, и связано это не с уменьшением объема передаваемой информации, а с ее предварительной обработкой с помощью мини-ЭВМ, установленных у абонентов.

Поздравить приятеля с днем рождения можно, послав ему телеграмму или позвонив по телефону. В первом случае это займет некоторое время, а во втором вы просто можете не застать приятеля дома. Если же и у вас, и у него установлены терминалы, входящие в сеть передачи данных, вам остается только набрать текст и «отослать» его в наиболее подходящее время.

Одна из форм «электронной почты» начала действовать в Великобритании. Пользователи системы «Видеотекс» могут обмениваться текстовыми сообщениями с помощью собственных терминалов. Эта же система позволяет пользователю вызвать на экран обычного бытового телевизора архивную информацию, хранящуюся в памяти ЭВМ. Набрав телефонный номер, пользователь обращается к ЭВМ и далее нажатием кнопок дает команду на передачу страниц. Команды передаются по обычной телефонной линии со скоростью 75 бит/с, а передача страниц ведется от ЭВМ к пользователю со скоростью 1200 бит/с. Количество хранящихся в памяти страниц может составлять несколько миллионов. Исходная информация поступает в память ЭВМ от множества различных организаций. Предварительный отбор информации пользователем ведется из десяти более емких информационных единиц путем простого нажатия кнопок. Таким образом, после шести отборов можно вызвать одну страницу из миллиона возможных. Можно получить и графическую информацию, причем многие изображения и символы уже будут записаны в ПЗУ терминала у пользователя. Они вызываются на экран принимаемыми данными.

В США «электронная почта» работает на базе сети ARPANET. Пока стоимость пересылки «электронных писем» высока и составляет около 50 центов. Возможно, поэтому, а скорее, в силу привычки большинство людей пользуются услугами обычной почты. Но деловой мир уже предпочитает, где это только возможно, пользоваться электроникой.

Сети передачи данных сначала действовали на базе имеющихся широко разветвленных телефонных сетей. Но по мере увеличения объема пересылаемой информации пропускная способность телефонной сети оказывается недостаточной. В густонаселенных районах стали использовать сети кабельного телевидения. Что это такое?

Обычное телевидение, только сигналы передаются не через эфир, а по кабельной сети. Хотя устройство сети обходится дорого, это лучше, чем лес телевизионных антенн на крышах домов в больших городах.

Собственно, в каждом подъезде наших домов есть сеть кабельного телевидения в миниатюре. Она начинается у коллективной антенны и кончается разветвлением на самом нижнем этаже. Но если все пользователи соединены кабельной сетью, то по ней можно передавать и сообщения, причем в обоих направлениях, используя частотные каналы, не занятые телевидением. Все чаще строятся и специальные цифровые сети для обмена информацией между ЭВМ.

Для сетей связи необязателен кабель. Можно использовать и волноводы, и радиорелейные линии, работающие на СВЧ. и спутниковые каналы. В таблице приведены сравнительные характеристики различных каналов. Первым стоит обычная двухпроводная телефонная линия, имеющая наименьшую пропускную способность. А в последней строке приведены совсем уж фантастические данные для волоконной оптической линии, рассказ о которой еще впереди.

Но как же сообщения, переданные в сеть связи, находят нужный терминал? Ведь терминалов подключено к сети тысячи, а то и больше? А как находит телефонный звонок нужного абонента? Мы набираем номер! А как находит письмо адресата? На конверте написан адрес! А как находит сигнал считывания в ЭВМ нужную ячейку памяти? В нем содержится код ячейки. Все точно так же происходит и в сети связи. Каждый «пакет» информации снабжается «адресом» цифровым кодом, расположенным перед посылкой. На входном порте каждого терминала установлен дешифратор, «читающий» все адреса циркулирующих в сети сигналов: «Это не мне, это не мне, стоп! Мой код!». Тут же включается регистр памяти, который и считывает передаваемое сообщение. А на все остальные «пакеты» терминал просто не реагирует. Если учесть, что скорость передачи сигналов в сети огромна, то оказывается, что для передачи «электронного письма» от момента его «написания» до прочтения корреспондентом требуется не более нескольких минут. И при всем при том корреспондент может находиться как в соседней квартире, так и на другом конце земного шара! Вот какие чудеса открывает перед нами вычислительная техника! Однако возникает вопрос: как-то мы будем жить в будущем «электронном мире» без бумаги, без почты и без денег? Интересно и жутковато, но не будем заранее пугаться. Все это наступит не так уж скоро и не сразу, так что постепенно привыкнем. Человек ведь ко всему привыкает.

Роботы, говорящие «механическим» голосом, уже прочно вошли в книги и появились на киноэкране. Заставить ЭВМ говорить сравнительно несложно. Словарный запас она запомнит, и он наверняка будет больше, чем у людоедки Эллочки из известного романа И. Ильфа и Е. Петрова. Звукогенератор тоже можно сделать, и он будет управляться цифровым сигналом с выхода ЭВМ. Голос получится очень ровный, лишенный всякой эмоциональной окраски. Научить машину эмоциям — задача очень сложная, если не сказать невозможная. А вот научить разговаривать ее не «механическим», а вполне человеческим голосом можно.

Микроэлектронный синтезатор речи, «говорящая» СБИС, устроен следующим образом. Часть кристалла отведена под ПЗУ, в которое раз и навсегда занесена информация, полученная преобразованием в цифровой код аналоговых сигналов, соответствующих словам и отдельным фразам, произнесенным диктором перед микрофоном. Эта информация и образует словарный запас синтезатора. При работе ЭВМ наступает момент, когда надо произнести фразу, т. е. выдать результат в «речевом» виде. На кристалле синтезатора расположены дешифратор и счетчик адресов. Они получают команду от ЭВМ, и содержимое соответствующих ячеек памяти поступает на цифро-аналоговый преобразователь, выполненный на том же кристалле. Цифровой код превращается в аналоговый звуковой сигнал и звучит в громкоговорителе.