Юрий РЕВИЧ
«ЗАНИМАТЕЛЬНАЯ МИКРОЭЛЕКТРОНИКА»

К читателю

Как известно, каждый сходит с ума по-своему. Есть люди, «сдвинутые» на собирании спичечных этикеток или монет, есть те, кто прыгает с парашютом, лазает по городской канализации или спускается на плотах по горным рекам северного Урала и Сибири. Одна из самых распространенных разновидностей подобных психических сдвигов — радиолюбительство.

Когда-то радиолюбители были действительно только «любителями радио» — просто потому, что в 10—20-х годах XX века, когда появились первые энтузиасты, кроме радиоэлектроники, никакой другой электроники не существовало. О, в те времена это было жутко престижное хобби! Это сейчас мы привыкли к магнитолам в каждом автомобиле и двум-трем телевизорам в каждой квартире, не считая электронной почты с Интернетом. А тогда сама возможность слушать кого-то с другого конца Земли казалась чудом, подвластным разве что рукам волшебника. Даже настройка на нужную станцию простого промышленного приемника, ставшего к тридцатым годам уже довольно обычным атрибутом не только в богатой Америке, но и в СССР, поначалу вызывала не меньше вопросов, чем сейчас — установка Windows на персональный компьютер.

Но довольно быстро, начиная с 30—40-х годов, электроника стала «широко простирать руки свои в дела человеческие». Термин «радиолюбительство» сохранился, но под ним стали уже понимать отнюдь не только увлечение радиопередатчиками и приемниками. Первым делом выделилась в отдельное направление звукозапись и все с ней связанное — различные усилители и акустические устройства. Затем электроника вторгается в электротехнику и управление различными механизмами. Потом начался компьютерный бум и стало модным все, относящееся к информационным технологиям (вообще-то в них, по справедливости, следовало бы включить и радио с телевидением).

В настоящее время не больше пятой части объема журнала «Радио», выходящего в нашей стране с 1924 года, посвящено именно радио. Следовало бы придумать иное название, но понятие «радиолюбитель» прижилось, и ныне означает любого, кто увлекается электроникой (по крайней мере по-русски, в английском, например, языке это не так). Поэтому не удивляйтесь, если вы в этой книге, адресованной начинающим (и просто желающим повысить свою квалификацию) радиолюбителям, о радио вообще не увидите ни слова. Зато довольно часто будут упомянуты компьютеры — по причинам, которые вы поймете, прочитав эту книгу.

Занятие радиолюбительством в нашей стране некоторое время назад было не просто популярным, а даже очень модным. Стоит привести тот факт, что на первом этапе развития телевидения в СССР, в начале 1930-х годов, половина приемных устройств на основе диска Нипкова (продававшегося в магазинах) была изготовлена населением самостоятельно. Развитию технического творчества способствовало много причин: и относительно высокий уровень технического образования, и бесплатный доступ к компонентам (да-да, купить в свободной продаже что-то электронное было очень сложно, а вот вынести с завода или из НИИ, — всегда пожалуйста), и, наконец, то, что промышленность явно не справлялась с обеспечением потребности населения в «продвинутых» электронных устройствах, а качество тех, что выпускались, чаще всего было ниже всякой критики. Дешевле, лучше и интереснее было сделать все самому. Поэтому в те времена стать меломаном (в смысле «любителем качественной звукозаписи») означало фактически, что человек сам вынужден был изучать азы электроники и браться за паяльник («махать паяльной косой», как любил выражаться один мой знакомый).

Положение, конечно, резко изменилось с приходом в страну дешевого и качественного ширпотреба с Запада и Востока, и теперь уже вряд ли кто будет самостоятельно изобретать, скажем, карманный «плеер-дебильник». Но, как ни странно, радиолюбительство не только не погибло, но даже расцвело, поскольку стали доступны практически любые, как импортные, так и отечественные компоненты (хотя и за деньги) и, что тоже немаловажно, исчерпывающая документация к ним. В 1970-е годы какой-нибудь «Справочник по транзисторам» сметали с прилавков со скоростью, которой могли бы позавидовать сами братья Стругацкие. И вот уже «Чип и Дип» открывает пятый за десять лет супермаркет в Москве и хвастается миллионом посетителей в год, и на Митинском рынке в выходной не протолкнуться…

С программированием сложилась несколько иная ситуация. Для программирования нужен как минимум компьютер, а в области вычислительной техники наша страна, как известно, в свое время сильно отстала. Потому у нас даже сами компьютеры собирали своими руками, а «там» компьютерное любительство началось с появлением знаменитого ПК Altair в 1975 году, который за довольно большие по тем временам деньги (500 долл.) продавался в виде набора «сделай сам».

Сейчас положение выправилось и какой-нибудь компьютер доступен практически каждому. Потому и современная радиоэлектроника, которая «завязана» как на собственно электронику, так и на программирование, стала вполне доступной радиолюбителям и не требует больших денежных вложений.

Невозможно провести четкую границу и указать — вот это любительство, а здесь начинается профессионализм. По данным Microsoft, количество дилетантов в области программирования, использующих такие популярные средства написания программ, как Visual Basic или Delphi, превышает число профессионалов-программистов примерно в три раза. Скорее всего, эти данные неполные, т. к. по понятным причинам многие любители этих программных пакетов не покупают их официально, и в статистику не попадают.

То же самое относится к области электроники: большинство рыночных продуктов создается профессионалами. Но в очень многих областях деятельности, где стоит задача создания «одноразового» прибора (или программы), необходимого сию минуту, а не после многочисленных согласований и утверждений, профессионалов привлекать просто нецелесообразно. Гораздо лучший результат может быть достигнут, если специалист в данной области деятельности не поленится освоить азы электроники и возьмется за конструирование прибора самостоятельно.

Что нового?

Автор был приятно удивлен, когда после выхода «Занимательной электроники» оказалось, что его задумка о создании популярной книжки, рассказывающей об основах этой дисциплины, полностью оправдалась — и по сей день приятные и иногда даже незаслуженно восторженные отзывы продолжают с завидной регулярностью поступать в мой электронный почтовый ящик. Между тем, со временем стали очевидными и недостатки этой книги. После краткого заочного совещания с издателями было решено не перерабатывать старую книжку, а создать новую, в которой отчасти заимствовать предыдущие наработки, устранив повторы, неточности, излишние, иногда устаревшие, подробности, и частично написать текст заново, расширив разделы, посвященные основе современной электроники — микроконтроллерам.

В первой части, где рассматриваются базовые принципы электроники и построение «обычных» схем на дискретных компонентах и микросхемах, сохранены все важнейшие начальные сведения, касающиеся физических основ электроники и призванные ввести читателя в курс дела. Новый раздел задумывался для того, чтобы на популярном уровне как можно полнее раскрыть для читателя мир микроконтроллеров. Изучив эти материалы, внимательный читатель сможет проектировать достаточно функциональные устройства для многих областей применения. И эти знания могут стать хорошей основой для дальнейшего обучения с целью профессионального овладения предметом.

Как читать?

А теперь дам совет, который может показаться несколько неожиданным. Сначала попробуйте мысленно ответить на один вопрос, и пусть он не покажется вам идиотским: «Какова величина тока в комнатной розетке?». То, что этот вопрос отнюдь не такой дурацкий, как кажется, доказывают результаты ответов на него, полученные после опроса группы студентов одного технического вуза (по специальности, не связанной напрямую с электротехникой или электроникой): из нескольких десятков опрошенных только двое смогли дать вразумительный ответ. Итак, если вы, читатель, замялись с ответом или просто не уверены в его правильности, то вот обещанный совет, причем адресованный любому, независимо от возраста: прежде чем продолжать читать дальше, возьмите учебники физики за седьмой и восьмой классы и перечитайте главы, посвященные электричеству. Можете также захватить главу, посвященную строению атома. Еще лучше обратиться не к школьным учебникам, а изучить соответствующие главы из книги Ландсберга [17], где все то же самое изложено куда более увлекательно и подробно. Тогда вам будет намного легче читать эту книгу дальше.