Аппаратное обеспечение

Вспомогательная плотность вероятности может быть любой, однако стремятся выбирать ее такой, чтобы обеспечить наибольшую простоту отношений правдоподобия как в математическом смысле, так и в смысле программно-аппаратной реализации. Переход к нулевому пределу по интервалу Д* дискретизации аргумента t означает использование для анализа всех значений, объективно имеющихся при реальных измерениях непрерывных функций времени {t/m(0(0} Для всех а составляющих контролируемых технологических факторов /=1, а во всех М точках расположения датчиков, m=l, M.

ПЗУ с микропрограммами дало жизнь целому новому классу оборудования ВС. Вначале все средства ЭВМ разделяли на аппаратные (Hardware) и программные (Software). ПЗУ с занесенными в них программами получили название аппаратной реализации программного обеспечения (Fermware). Подробнее о развитии этих направлений будет сказано при описании ЭВМ различных классов. Также на конкретных примерах, при рассмотрении ЭВМ «Мир» и «Эльбрус», описано еще одно средство, в значительной мере облегчающее автоматический выбор операций в зависимости от типов данных — тегирование (ТЭГ). Это своего рода ярлык, находящийся в программе вместе с данными и командами и позволяющий транслятору и аппаратуре ВС в динамике работы решать, какие виды команд нужно выбрать для обработки конкретных комбинаций данных. Например, если операнды для сложения имеют разные типы: один — действительный, другой — комплексный, то для их обработки надо выбрать команды комплексной арифметики.

Сравнение рассмотренных методов показывает, что достоинством метода последовательного уравновешивания является простота аппаратной реализации, поскольку требуется только один эталон, недостатком — большое количество шагов, которые необходимо сделать для уравновешивания, т. е. этот метод преобразования самый медленный. В противоположность ему достоинством метода считывания является быстродействие, недостатком — наличие большого числа эталонов и сравнивающих устройств, т. е. сложность аппаратной реализации. Промежуточное место занимает метод поразрядного уравновешивания. Он обладает приемлемым быстродействием и прост в реализации.

рассмотрения алгоритмов звена следует, что компоненты временной диаграммы существенно влияют на вероятностно-временные характеристики проектируемых устройств. При построении этих диаграмм предполагалось, что элементная база, на которой реализована аппаратура звена, обладает достаточным быстродействием, таким, что при обработке сообщений в звене не вносятся задержки и скорость модуляции в канале согласована в этом смысле с реализацией необходимой временной диаграммы. Такие ситуации имеют место при сравнительно невысоких скоростях модуляции в канале связи и при аппаратной реализации устройств звена.

В соответствии с данным алгоритмом требуется заполнение и поочередное использование k последних принятых сигналов u(j), что при аппаратной реализации проще всего выполняется с помощью многоуровневого разомкнутого сдвигового регистра длиной k разрядов. При программной реализации аналогичные операции осуществляются путем организации специального массива данных в ОЗУ, называемого очередью постоянной длины. При этом один из регистров процессора используется в качестве указателя очереди QP и в нем содержится адрес ячейки ОЗУ, соответствующий концу (или началу) очереди. Тем самым перемещение данных по ячейкам ОЗУ, составляющим очередь, заменяется изменением содержимого QP на единицу при поступлении каждого сигнала и(/), который записывается в очередь на место старого сигнала и(/—k). После записи каждых k входных сигналов осуществляется переход от конца массива очереди к его началу, для чего содержимое QP изменяется скачком на k. В итоге образуется замкнутое кольцо из ячеек ОЗУ, составляющих очередь, причем начало и конец очереди располагаются в соседних ячейках и перемещаются по этому кольцу.

Для обеспечения наибольшей общей производительности МП устройства обмен данными с НГМД целесообразно организовать с помощью СП ввода — вывода ВМ89, который позволяет осуществлять обмен параллельно с работой ЦП в системе с удаленной конфигурацией. Вопросы аппаратной реализации совместной работы сопроцессора с центральным процессором рассмотрены в § 3.5, поэтому здесь остановимся лишь на вопросах создания необходимого программного обеспечения.

Для реализации указанных возможностей при проектировании РТС на основе МП радиоинженер должен не только хорошо владеть современными методами обработки информации и способами их аппаратной реализации, но и освоить способы аппаратно-программной реализации алгоритмов на основе имеющихся и перспективных МПК. Успех разработки будет непосредственно зависеть от того, насколько удачно выбрано соотношение аппаратной и программной частей системы, а также взаимодействие между ними. Авторы надеются, что приведенное в настоящей книге описание структуры системы, программирования и способов использования одного из лучших МПК нового поколения будет способствовать ускорению внедрения МП-техники в радиотехнические системы.

Современные ПЛУ широко применяются в цифровой вычислительной технике для построения блоков управления арифметико-логического устройства, преобразова-телей кодов, эмуляторов ЭВМ, селекторов и мультиплексоров, знакогенераторов, аппаратной реализации элементарных функций, микрокалькуляторов и микроЭВМ.

Задачи создания точных функциональных преобразователей могут быть решены как аналоговыми, так и цифровыми средствами. При решении цифровыми средствами требуется грименение сложных функциональных преобразователей код—код (на основе постоянных запоминающих устройств или программируемых логических матриц [57] при аппаратной реализации) или микропроцессоров (при программной реализации). В этом случае обеспечивается высокая точность преобразования, однако снижаются быстродействие и частотный диагазон преобразуемых сигналов.

Использование дополнительного кода к отрицательному двоичному числу дает возможность заменить процедуру вычитания на более простую в аппаратной реализации процедуру сложения. Для этого нужно проделать следующее: определить дополнительный код вычитаемого и произвести сложение этого кода с уменьшаемым. Если разность — число положительное (бит старшего разряда равен нулю), то бит переноса необходимо отбросить; полученная последовательность бит и есть двоичный код результата. Если разность — ЧИСЛО отрицательное (бит старшего разряда равен единице), то она представлена в дополнительном коде. Для определения абсолютной величины отрицательного результата, представленного в таком виде, необходимо применить к нему операцию вычисления

8-5. ПРИМЕР АППАРАТНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ СИСТЕМЫ ПРЕРЫВАНИЯ

В главе 1 рассматривается аппаратное обеспечение микропроцессорных систем (МПС) на базе БИС центрального процессора KJ810BM86; дается описание функциональных возможностей и и особенностей архитектуры ЦП; приводятся сведения о вспомогательных интегральных схемах серии К1810, что позволяет проектировать законченные системы средней сложности; разбираются практические схемы для минимального и максимального режимов работы ЦП, использование которых позволяет наилучшим образом реализовать функциональные возможности ЦЦ в конкретных случаях; обсуждаются вопросы организации памяти и применения разнообразных способов адресации, присущих данному ЦП.

11 Фролов А.В., Фролов Г.В. Аппаратное обеспечение IBM PC. ч.1. М.: «ДИАЛОГ-МИФИ», 1992г. - 208с

« генератор адреса программы (PAG) содержит все аппаратное обеспечение, необходимое для генерации адреса программы, системного стека и управления циклом;

Блок ПВП управляет историей каждого пути решетки, связанного с каждым состоянием решетки. Блок также поддерживает аппаратное обеспечение, требуемое для чтения декодированных данных выбранного жесткого решения Витерби. Модули RAM ПВП хранят действующие декодированные

Блок управления данными обеспечивает управление выходным потоком данных во время декодирования, кодирования и эквализации. Блок генерирует прерывания и сигналы запроса ПДП всякий раз, когда данные готовы к чтению из VCOP в соответствии с режимами прерываний. Аппаратное обеспечение состоит из выходного буфера 1023 х 1 бит или 64 х 16 бит, используемого при декодировании, кодировании и эквализации.

, генератор адреса программы (PAG) содержит все аппаратное обеспечение, необходимое для генерации адреса программы, системного стека и управления циклом; Контроллер программных прерываний (PIC) осуществляет арбитраж всех запросов прерываний

1 ¦ t Отладочное аппаратное обеспечение

Аппаратное обеспечение использует это преимущество для сокращения внутренней маршрутизации из PDU в блоки исполнения. Как результат этого сокращения, становятся необходимыми некоторые ограничения по исполняемому набору.

Существует также ряд других пакетов и программ, например: Hypersignal, DSPace и Loughbourough Sound Image, которые объединяют аппаратное обеспечение с программным интерфейсом, поддерживающим среду проектирования MATLAB/Simulink. В этих пакетах в реальном времени осуществляется автоматическая генерация исполняемого кода для DSP и настройка параметров. При этом в режиме on-line решается задача настройки, которая часто является на практике нелинейной и многокритериальной. Для такого типа задач используется такой метод оптимизации, как генетические алгоритмы, а критериями качества оптимизации являются оценки производительности.

открытость — программное и аппаратное обеспечение не зависят от конкретного производителя, обладают высокой производительностью и низкой ценой;

аппаратное обеспечение стандартных ПК (не ПК промышленного исполнения) значительно хуже программируемых контроллеров с точки зрения надежности. Это относится и к системному программному обеспечению, так как оно значительно проще в программируемых контроллерах, чем в ПК;