Центрального проводника

В структуре центрального процессора ( 14.12), как это принято и современных процессорах и микропроцессорах, выделены командный

Средства векторной обработки каждого центрального процессора включают в себя конвейерное арифметическое устройство и набор из 16 векторных регистров по 128 32-битных элементов в каждом. Эти средства реализуют 171 векторную команду. Они являются дополнением к набору команд системы IBM 370. При заполненности конвейера время . обработки пары операндов (элементов двух векторов) близко к одному машинному такту, причем, чтобы снизить время операции умножения до одного такта, применен подконвейер из трех множительных устройств, поочередно загружаемых парами перемножаемых элементов векторов.

Операционная система динамически распределяет ресурсы системы между процессами с учетом их приоритетных соотношений. Процесс может быть активным, если он обрабатывается системой, или пассивным, если он ожидает некоторого события: освобождения центрального процессора (заняты все процессоры), окончания необходимой для дальнейшей обработки процесса операции ввода-вывода, освобождения другим процессом общих данных. Пассивный процесс может находиться в неготовом и готовом для выполнения состояниях. Из очереди готовых процессов выбирается наиболее приоритетный и назначается на первый освободившийся процессор, при этом процесс получает в свое распоряжение аппаратуру процессора, в том числе указатель стека, сверхоперативную память, базовые регистры. В следующий раз при переходе из пассивного в активное состояние процесс может быть назначен на другой процессор. Допускается

Чтобы удовлетворить всем этим требованиям, АУ центрального процессора содержит блоки дополнительного оборудования, обеспечивающего вычисления с соответствующими структурами данных. На схеме (см. 3.1) это показано несколькими типами АУ. Соответственно расширяется и состав машинных команд, т. е. функции УУ. Для быстрого запоминания и использования вновь промежуточных результатов, индексации адресов в командах, быстрого запоминания текущего состояния ВС, для возможности временного переключения на программу и возвращения затем к прерванной программе ЦП снабжается небольшим количеством быстрых регистров, которые составляют сверхоперативную память. При этом ЦП приобретает некоторую автономность и короткие программы, главным образом управляющего плана, может выполнять, не обращаясь к ОЗУ.

Супервизор. Главная составляющая управляющей программы. Планирует и выполняет операции обмена на уровне физических порций данных и обрабатывает прерывания. Управляет задачами, динамически распределяя ресурсы системы между несколькими задачами в процессе их выполнения. В ресурсы, распределяемые супервизором, входят: время центрального процессора, участки областей ОЗУ, таймер, программы.

Среди ЭВМ 2-го поколения совершенно особое место занимает БЭСМ-6. Созданная под руководством С. А. Лебедева (ведущий конструктор В. А. Мельников) эта ЭВМ на несколько лет опередила уровень ВТ. Обладая высоким быстродействием (около—1 млн.оп/с), арифметикой с плавающей запятой, каналами.для ввода-вывода информации из ОЗУ и ВЗУ параллельно с работой центрального процессора и работая под управлением операционной системы, БЭСМ-6 по своей архитектуре была ближе к ЭВМ 3-го поколения. С небольшими модернизациями эта ЭВМ серийно производилась до начала 1981 г. и является самой распространенной ЭВМ для научных расчетов.

Очень популярным, но, как мы увидим, далеко не достаточным параметром является быстродействие центрального процессора, т. е. количество операций, выполняемых процессором в единицу времени (за секунду). Однако состав команд у процессоров может быть разный; разными могут быть и разрядности чисел (слов), и формы представления чисел (с фиксированной или с плавающей запятой), с которыми оперирует процессор. Разные команды (операции) требуют для своего

Итак, миниатюризация центрального процессора — необходимое условие для поднятия тактовой частоты ЭВМ, но на этом пути возникают указанные выше трудности.

Пользователь чаще всего не имеет дела с пультом ЭВМ, а общается с ЭВМ через дисплей. Пользователей современных ЭВМ интересуют такие характеристики, как производительность ЭВМ, форма общения (пакетный режим, разделение времени, работа с базой данных), совместимость с ранее использовавшейся ЭВМ на уровне языков высокого уровня и управляющего языка операционной системы. А вот для системного программиста, поддерживающего через операционные системы весь сервис пользователю, вопросы внутренней структуры ЭВМ, системы ее команд и автокод, объемы памяти всех уровней и взаимодействие между ними, организацию общения центрального процессора с периферией, т. е. те характеристики, которые мы отнесли к понятию архитектуры, остаются по-прежнему важными.

Для сверхвысокопроизводительных систем нецелесообразно часто прерывать работу центрального процессора и переводить его в режим работы операционной системы, чтобы прореагировать на любое изменение,

Можно идти не только путем увеличения быстродействия центрального процессора и освобождения его от выполнения подпрограмм ОС по обслуживанию периферии, но и путем увеличения числа центральных процессоров в системе с общим ОЗУ. При этом система может работать как на решение одной общей задачи по распараллеленному на несколько центральных процессоров алгоритму, так и решать на каждом из них свою задачу.

Рациональным выбором размеров элементов линии и расстояний между ПЛ и другими элементами, расположенными рядом, можно свести к минимуму как излучение несимметричной ПЛ, так и паразитивные связи, вызванные этим излучением. Кроме того, следует учитывать, что симметричная ПЛ только тогда имеет существенно меньшие потери на излучение, когда обеспечивается высокая симметрия центрального проводника 1 относительно экранов 3, что значительно усложняет технологию изготовления ПЛ. Конструкция несимметричной линии хорошо согласуется с конструкцией печатных плат и пленочных проводников и элементов, которые рассмотрены далее. Поэтому в аппаратуре чаще применяют несимметричные линии.

В микросхемах, построенных на МПЛ, общая шина находится с обратной стороны подложки. Для соединения элементов с этой шиной необходимо создавать в подложке сквозные отверстия, что является существенным недостатком. Поэтому в некоторых микросхемах применяют другие типы линий, например копланарные ( 6.14). Они состоят из центрального проводника / шириной W, проводников 2 большей ширины, расположенных по обе стороны от проводника / и отделенных малыми зазорами (d
В области сантиметровых волн для передачи энергии можно применять волноводы, которые представляют собой металлические трубы; поэтому в волноводе, так же как и в коаксиальной линии, практически нет потерь на излучение. Тепловые же потери в волноводе меньше, так как в нем нет центрального проводника. Благодаря простоте конструкции и малым потерям волноводы нашли широкое применение в радиотехнических устройствах сверхвысоких частот. Как будет показано ниже, передача энергии по волноводу без значительного затухания возможна только при частотах выше некоторой предельной, которая называется «критической частотой волновода». Критическая частота зависит от размеров и формы волновода. Чем меньше сечение волновода, тем выше критическая частота. Для того чтобы размеры волновода получились практически приемлемыми, частота сигнала, передаваемого по волноводу, должна

Стержень представляет собой продолжение центрального проводника коаксиального кабеля, который присоединен к источнику с синусоидальной э. д. с.

4-22. Радиус центрального проводника концентрического кабеля ( 4-22) /?о = 5 мм, а оболочка имеет соответственно рааиусы ?, = 8 мм, R2=IO мм. Прямой и обратный токи в проводниках кабеля равны по 62,8 а. Построить кривую изменения напряженности магнитного поля в зависимости or расстояния от оси коаксиального кабеля.

В области сантиметровых волн для передачи энергии можно применять волноводы, которые пре/;ставляют собой металлические трубы; поэтому в волноводе, так же как и в коаксиальной линии, практически нет потерь на излучение. Тепловые же потери в волноводе мегьше, так как в нем нет центрального проводника. Благодаря простоте конструкции и малым потерям волноводы нашли широкое применение в радиотехнических устройствах сверхвысоких частот. Как будет показано ниже, передача энергии по волноводу без значительного затухания возможна только при частотах выше некоторой предельной, которая называется «критической частотой волновода». Критическая частота зависит от размеров и фор!\ ы волновода. Чем меньше сечение волновода, тем выше критическая частота. Для того чтобы размеры волновод;, получились практически приемлемыми, частота сигнала, передаваемого по волноводу, должна быть очень высоко!i, обычно не ниже 109 гц.

Стержень представляет собой продолжение центрального проводника коаксиального кабеля, который присоединен к источнику с синусоидальной э. д. с.

ромагнитных волн вдоль двух или нескольких плоских проводников и используются для микроминиатюризации СВЧ устройств. Существует много типов полосковых линий, из которых два представлены на 13.2, где а — симметричная полосковая линия, состоящая из заземляемых пластин / и 4, центрального проводника 2 и диэлектрика 3\ б — микрополосковая (несимметричная) линия, состоящая из одной заземляемой ПЛасТИНЫ проводника И диэлектрика; виг — распределение

На первом этапе расчета, пользуясь соотношениями, определяющими связь между волновыми сопротивлениями линий и шириной центрального проводника (например [П3.1]), переходят от Zoi к wt и по графикам 5.6 или по (5.11) оценивают возможность выполнения устройства. Затем рассчитывают его геометрические размеры и величину требуемого полА подмагничивания:

5.4. Сечение центрального проводника:

Монтаж. При монтаже кабельных соединений нужно следить за тем, чтобы в процессе разделки конца кабеля не надрезать центральный проводник, так как в месте надреза он может со временем сломаться. Перед пайкой следует проверить, не замкнулся ли волосок экрана кабеля на центральный проводник. Во избежание оплавления полиэтиленовой изоляции кабеля нужно избегать длительного прогрева экрана и центрального проводника при облуживании и.пайке. Пользоваться лучше припоями с пониженной температурой плавления (ПОС-61, ПОСК-50). Концы вибраторов, к которым подключается кабель, нужно поместить в диэлектрическую монтажную коробку с крышкой. С целью предохранения паек от влаги целесообразно залить внутрь монтажной коробки церезин (минеральный воск). В крышке нужно сделать два отверстия диаметром 5—6 мм с пробками. Одно отверстие служит для заливки церезина, второе — для выхода вытесняемого Воздуха. В непосредственной близости от места пайки кабели нужно закрепить хомутами или скобами. При прокладке кабеля следует учитывать, что радиус его изгиба должен быть не меньше минимально допустимого, указанного в табл. 13-1.