Вычислительного устройства

В качестве примера на 15.3 приведена упрощенная структура двухмашинного вычислительного комплекса ВК2М46,

52. Прохоров Н. Л. Особенности архитектуры и программного обеспечения вычислительного комплекса СМ 1700//Микропроцессорные средства и системы. 1988. № 2. С. 6—9.

Чаще всего ИМС синтезируется из готовых типовых элементов схем, заблаговременно рассчитанных и хранящихся в памяти вычислительного комплекса, недостающие элементы проектируемой схемы рассчитываются заново. Таким образом, первый этап проектирования — расчет необходимых параметров активных и пассивных элементов. По заданной геометрической конфигурации, характеристикам материалов и другим исходным данным рассчитываются все параметры элементов, составляются и оптимизируются их математические модели (эквивалентные схемы). Набор элементов — транзисторов, диодов, резисторов, конденсаторов, имеющих различные геометрические размеры и электрические -параметры, накапливается в памяти машины в виде банка данных. Оттуда изображение элемента, отражающее его геометрические размеры, конфигурацию, по выбору конструктора можно вывести на экран графического дисплея вместе с параметрами элемента, представляемыми на том же экране в знаковой форме. В процессе работы

На втором этапе разработки производится электрический расчет схемы. Эта схема составляется разработчиком преимущественно из традиционных, апробированных в других конструкциях фрагментов. Наиболее законченные и установившиеся фрагменты схем могут храниться в памяти вычислительного комплекса и наряду с отдельными элементами использоваться при построении электрической схемы ИМС.

1.2. Ячейки измерительно-вычислительного комплекса, несущая конструкция которых содержит лицевую панель

ции, поступающей от информационного комплекса, а также выработки сигналов управления и подачи их на устройства управляющего комплекса. В зависимости от сложности вычислительных и логических задач, решаемых ИВ К, состав вычислительного комплекса может наращиваться от минимального комплекта, состоящего из одной ЭВМ, до многопроцессорной системы.

Управляющий комплекс содержит устройства выработки позиционных и аналоговых сигналов управления по командам, поступающим от вычислительного комплекса, а также вручную с местного пульта управления. Аналоговый сигнал управления вырабатывается преобразователями угла поворота в электрический сигнал па базе шаговых двигателей, при этом достигается погрешность отработки сигнала не более 1,5%, а время отработки не более 2 с. Предусмотрены также быстродействующие устройства выработки аналоговых сигналов управления на базе электронных преобразователей код — аналог (цифро-аналоговые преобразователи). Выходной сигнал таких преобразователей представляет напряжение постоянного тока с диапазонами изменения О—5 В, погрешность преобразования не превышает 0,1% при времени отработки не более 4 мкс.

5) передачу в вычислительный комплекс данных об отклонении контролируемых параметров от нормы с указанием адреса параметра и знака отклонения, а также получение из вычислительного комплекса сигналов от-

требования на информацию с указанием адреса первичного ИП от оператора, вычислительного комплекса ВК, или управляющего устройства, организует очередь требований по приоритетному принципу с тремя уровнями приоритета, выбирает по адресу соответствующий первичный ИП, получает от него информацию и выдает ее потребителю.

Назначение РУАП состоит в регистрации данных о состоянии параметров, объектов и расчетных данных из вычислительного комплекса. Регистрация данных происходит при отклонении параметров от заданных норм.

Размещается это оборудование в специальных помещениях, среди которых следует отметить: диспетчерский зал — рабочее место оперативного персонала, ведущего управление объектом, в этом зале установлена мнемосхема производства, устройство регистрации и индикации контролируемых параметров и др.; помещение вычислительного комплекса; помещение информационного комплекса; ряд вспомогательных помещений. Площадь отдельных помещений выбирается из расчета количества размещаемого оборудования с соблюдением необходимых норм обслуживания и организации места для обслуживающего персонала.

6.1. Декомпозиция вычислительного устройства на операционный и управляющий блоки. Принцип акад. В. М. Глушкова

Как показал акад. В. М. Глушков, в любом устройстве обработки цифровой информации можно выделить операционный и управляющий блоки [15]. Такой .подход упрощает проектирование, а также облегчает понимание процесса функционирования вычислительного устройства. Декомпозиция цифрового вычислительного устройства поясняется на 6.1.

Функционирование вычислительного устройства может быть описано совокупностью реализуемых в нем микропрограмм. Это в ряде случаев удобный, хотя и не единственно возможный способ описания цифровых устройств.

сти от преследуемой цели производятся с различной степенью детализации, определяемой уровнем, на котором анализируется процесс функционирования. Каждому уровню рассмотрения соответствуют определенные средства описания, которые, по существу, являются языком описания вычислительного устройства для данного уровня представления.

Для формализованного описания устройств вычислительной техники используют различные «языки описания» в зависимости от необходимой степени детализации структуры и процесса функционирования. Различным уровням рассмотрения вычислительного устройства соответствует определенная иерархия языков описания (табл. 6.1).

Часть цифрового вычислительного устройства, предназначенная для выработки последовательностей управляющих функциональных сигналов, называется управляющим блоком или управляющим устройством. Генерируемая управляющим блоком последовательность управляющих сигналов задается поступающими на входы блока кодом операции, сигналами из операционного блока, несущими информацию об особенностях операндов, промежуточных и конечного результатов операции, а также синхросигналами, задающими границы тактов.

6.1. Декомпозиция вычислительного устройства на операционный и управляющий блоки. Принцип акад.

Основные архитектурно-функциональные принципы построения ЦВМ были разработаны и опубликованы в 1946 г. талантливым венгерским математиком и физиком Джоном фон Нейманом и его коллегами Г. Голд-стайном и А. Берксом в ставшем классическим отчете «Предварительное обсуждение логического конструирования электронного вычислительного устройства».

Разрядность, определяющая длину обрабатываемых слоев, является одной из основных характеристик МП как вычислительного устройства и как БИС, поскольку разрядностью в значительной мере определяется числом компонен-

вычислительного устройства. Так, в одном случае достаточно использования программируемого калькулятора или микроЭВМ, а в другом, связанном с обработкой графической информации, необходимо применение АРМ. Таким образом, используя различные средства ВТ, студент получает практические навыки по применению многих типов вычислительных устройств и их выбору при решении конкретных конструкторских задач. Приведем примеры использования ВТ при конструировании УФЭ и ЭРЭ.

Преобразованные в цифровые коды с помощью АЦП сигналы поступают на вход цифрового измерительно-вычислительного устройства, которое обрабатывает их в цифровой форме и извлекает (измеряет) переносимую ими информацию. Например, если исходный сигнал гармонический и приходит на фоне шумов и помех, то он сначала фильтруется с помощью аналоговых или цифровых фильтров, а затем измеряются основные параметры: амплитуда, фаза и в некоторых случаях частота. Если интенсивности случайных шумов и помех очень велики по сравнению с полезным сигналом, то сигнал может быть выделен путем вычисления авто- или взаимокорреляционной функции. При измерениях сложных периодических сигналов возникает необходимость определения их амплитудных и фазовых спектров, что достигается разложением в ряд Фурье.