Конструкция системной платы ЭВМ (47471)

Посмотреть архив целиком

С интерфейсом ATA связаны еще два названия: IDE (Integrated Device Electronics), указывающее на особенности организации контроллера жесткого диска, и DMA (Direct Memory Access) или его более новая модификация Ultra DMA, определяющие режим обмена данными с оперативной памятью. (Другим режимом обмена, используемым в этом интерфейсе, является программный ввод-вывод − PIO, чаще использовавшийся для подключения CD ROM.) Интерфейс ATA первоначально предназначался для подключения жестких дисков к шине ISA.

Однако, при наличии шины PCI организуется связь IDE диска с данной шиной. Интерфейс ATA обеспечивает передачу данных со скоростью до 133 Мбайт/с, а его последовательный вариант – до 150 Мбайт/с Интерфейс SCSI обеспечивает скорости передачи данных до 160 Мбайт/с и также может использоваться не только для подключения жестких дисков, но и других устройств. Однако он требует дополнительных контроллеров и является более дорогим вариантом.

Внешние устройства типа клавиатуры, принтера, гибкого диска, мышки также требуют контроллеров для своего подключения. Обычно эти контроллеры интегрированы в единый узел, который и обеспечивает их связь с системной шиной.

Собственно системный контроллер организует связь процессора с оперативной памятью, внешним кэшем (если таковой имеется), шиной PCI, выполняет функции контроллера оперативной памяти, контроллера кэша и контроллера прерываний.

Определить конфигурацию ПЭВМ в общем виде можно в момент загрузки после включения или при перезагрузке по данным, высвечиваемым на экране в процессе тестирования машины базовой системой ввода-вывода BIOS. BIOS начинает исполняться при включении или перезагрузке ПЭВМ и после вывода своего типа и версии, а также типа материнской платы обычно высвечивает следующую информацию:

тип процессора (CPU Type),

наличие сопроцессора (Co-Processor),

частоту (ядра) процессора (CPU Clock),

объем основной части оперативной памяти (Base Memory) − во всех

ПЭВМ сейчас это 640 Кбайт,

объем расширенной оперативной памяти (Extended Memory),

объем кэш-памяти (Cache Memory),

параметры гибкого дисковода A (Diskette Drive),

параметры гибкого дисковода B (Diskette Drive),

параметры основного диска 1-го канала IDE (Primary Master),

параметры вспомогательного диска 1-го канала IDE (Primary Slave),

параметры основного диска 2-го канала IDE (Secondary Master),

параметры вспомогательного диска 2-го канала IDE (Secondary Slave), а также вид дисплея, установки портов ввода-вывода, тип оперативной памяти и кэш-памяти.

Методы оценки производительности ЭВМ подразделяются в зависимости от ряда факторов (задач и целей оценки, готовности оцениваемой ЭВМ и пр.) на экспериментальные и теоретические.

Первая группа предполагает непосредственное измерение времени выполнения на ЭВМ каких-либо вычислений. Результаты этих измерений представляются, как правило, каким-либо индексом, соотносящим производительность оцениваемой системы с производительностью некоторой базовой модели. Такие индексы обычно используются для оценки систем с близкой или однотипной архитектурой (например, 32-разрядной архитектурой процессоров Intel) и достаточно часто меняются в связи с быстрыми изменениями технологии и ростом производительности новых процессоров. Например, известная программа CheckIt измеряет производительность относительно базовой модели ПЭВМ PC XT на процессоре Intel 8086, давно вышедшей из употребления.

Теоретические методы предполагают применение той или иной математической модели ЭВМ.


Аппаратная и профессиональная организация программируемых контроллеров


Контроллер это мозг любой автоматической машины, обеспечивающий ее логику работы. Например - контроллер системы впрыска топлива автомобилей, контроллер управления лифтом, автоматом сборки часов, стиральной машиной и т.д. Естественно чем сложнее логика работы машины, тем «умнее» должен быть контроллер. Технически контроллеры реализуются по-разному. Это может быть механическое устройство, пневматический или гидравлический автомат, релейная или электронная схема, или даже компьютерная программа.

Часто, контроллер встроен в конкретную машину и обладает жесткой логикой работы, заложенной при изготовлении. Проектирование таких контроллеров окупается только для изделий выпускаемых значительным тиражом. При создании машин занятых в сфере промышленного производства, как правило, приходится иметь дело не более чем с единицами однотипных устройств. Кроме того, очень существенной здесь является возможность быстрой перенастройки оборудования, на выпуск другой продукции. Для уникальных проектов, мелкосерийных изделий и опытных образцов также желательно иметь универсальный свободно программируемый контроллер.

Идея создания программируемых логических контроллеров (ПЛК) родилась практически сразу с появлением микропроцессора. ПЛК представляет собой вычислительную машину, имеющую некоторое множество выходов и множество выходов. Контроллер отслеживает изменение входов и вырабатывает программно определенное воздействие на выходах. Обладая памятью, ПЛК способен реагировать по-разному, в зависимости от предыстории. Такая модель соответствует широко известным конечным автоматам. Однако возможности управления по времени, развитые вычислительные способности, включая цифровую обработку сигналов, поднимают ПЛК на более высокий уровень.

ПЛК ориентированы на длительную работу в условиях промышленной среды. Это обуславливает определенную специфику схемотехнических решений и конструктивного исполнения.

Хороший ПЛК обладает мощной, совместимой и интуитивно понятной системой программирования, удобен в монтаже и обслуживании, обладает высокой ремонтопригодностью, имеет развитые средства самодиагностики и контроля правильности выполнения прикладных задач, средства интеграции в единую систему, надежен и неприхотлив. Как и для любой ответственной техники, важна организация службы сервиса изготовителя. Необходимо иметь реальную возможность получения бесплатных консультаций и оперативной помощи непосредственно разработчиков ПЛК а не «авторизованных» «специалистов».

Что такое дискретные входы?

Один дискретный вход ПЛК способен принимать один бинарный электрический сигнал, описываемый двумя состояниями – включен или выключен. На уровне программы это один бит информации - ИСТИНА или ЛОЖЬ. Кнопки, выключатели, контакты реле, датчики обнаружения предметов и множество приборов с выходом типа «сухой контакт» или «открытый коллектор» непосредственно могут быть подключены к дискретным входам ПЛК.

Некоторые первичные приборы систем промышленной автоматики имеют более 2х состояний. Для их подключения используют несколько дискретных входов. Например, автоматические электронные весы способны контролировать пороги допуска. Они имеют 2 выхода – меньше нормы и больше нормы. Вес объекта определяется двумя битами информации: 01 - меньше, 00 – норма, 01 – больше, 11 – неисправность прибора. Используя n отдельных входов можно закодировать 2^n состояний. Как правило, в прикладной программе ПЛК соответствующие биты объединяют в отдельную «дискретную» переменную.

Дискретные входы применимы, если можно выделить несколько определяющих значений непрерывной физической величины или хода процесса.

В качестве еще одного примера можно рассмотреть лифт. Для управления движением кабины лифта нет необходимости точно измерять ее положение в произвольный момент времени. Достаточно иметь контактные датчики, фиксирующие положение на каждом этаже. Так для 12 этажного дома необходимо иметь 12 датчиков, подключенных к 12 дискретным входам ПЛК. Причем, в данном случае датчики не могут включаться одновременно. Поэтому достаточно просто можно электрически объединить их на 4х проводную линию, сформировав двоичный код 8-4-2-1. Состояние 0000 будет соответствовать положению кабины между этажами.

Системное программное обеспечение ПЛК включает драйвер, автоматически считывающий физические значения входов в оперативную память. Благодаря этому, прикладному программисту нет необходимости разбираться с внутренним устройством контроллера. С точки зрения прикладного программиста дискретные входы это наборы бит, доступные для чтения.

Все дискретные входы (общего исполнения) наших контроллеров рассчитаны на прием стандартных сигналов с уровнем 24В постоянного тока. Устройство входа включает индивидуальный светодиодный индикатор, гальваническую развязку и защиту от ошибочного подключения. Так, для модуля МСТС Ввод Д уровень входного сигнала более 10,8 В считается логической единицей. Светодиодные индикаторы включены до гальванической развязки. Это позволяет проводить диагностику работы ваших внешних цепей, даже не включая контроллер. Типовое значение тока одного дискретного входа (при входном напряжении 24В) составляет около 10мА.

Каждый дискретный вход имеет аналоговый фильтр «срезающий» высокочастотные помехи и верхние гармоники спектра входного сигнала. Частота среза фильтра согласована с программным быстродействием, определяющимся типовым временем рабочего цикла ПЛК. Длительность импульса, который можно надежно зафиксировать дискретным входом общего назначения, составляет 2-3мс.Для питания внешних датчиков нужен отдельный источник питания. В состав ПЛК источник питания внешнего оборудования не входит. В простейшем случае, для подключения нормально разомкнутого контакта, дискретный вход и сам контакт необходимо подключить последовательно к источнику питания 24В.






Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.