Главная страница
Навигация по странице:

  • ПМ 02. ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ, УСТАНОВКА И НАСТРОЙКА ПЕРИФЕРИЙНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 6.1. Изучить структуру PIC-контроллеров. Рассмотреть команды

  • 6.2. Используя средства программы KtechLab написать программу попеременного включения светодиодов для PIC-контроллера KTechLab

  • 6.3. Описать используемые на предприятии микропроцессорные системы

  • 3 Устройства ввода: Клавиатура Oklick 170M Мышь Logitech M100 4 Устройство печати

  • ПМ Производственная практика КСК. Отчёт и задания к производственной практике по ПМ 01, 03, 06 — С. Правила эксплуатации оборудования


    Скачать 118.41 Kb.
    НазваниеПравила эксплуатации оборудования
    АнкорПМ Производственная практика КСК
    Дата16.01.2023
    Размер118.41 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаОтчёт и задания к производственной практике по ПМ 01, 03, 06 — С.docx
    ТипПравила
    #888943


    Описание рабочего места техника по компьютерным системам и комплексам

    Основное оборудование рабочего места: ПК, набор отверток и других инструментов.

    Правила эксплуатации оборудования:

    • Необходимо обеспечить защиту ПК от воздействия пыли. Не желательно устанавливаться системный блок на пол, потому что именно так пыль быстрее всего проникает внутрь. Но, не смотря на все меры защиты, пыль, так или иначе, попадает в системный блок, и необходимо своевременно проводить техническое обслуживание ПК. Для чего оно проводится? Из-за воздействия пыли, происходит перегрев компонентов системного блока, помимо этого забиваются контакты, что приводит к выходу из строя того или иного устройства. Чистку системного блока необходимо проводить 2-3 раза в год. Не рекомендуется делать это самостоятельно, так как данная процедура имеет множество нюансов и сложностей.

    • Необходимо поддерживать температурный баланс в системном блоке, так как при высоких температурах компоненты ПК очень быстро изнашиваются, либо не корректно работают. Температура каждого комплектующего должна быть в пределах нормы, все кулера (вентиляторы) должны быть в хорошем рабочем состоянии

    • ПК не должен располагаться под прямыми солнечными лучами, желательно обеспечить возможность для хорошей циркуляции воздуха.

    • Не рекомендуется самостоятельно вскрывать системный блок и производить какие-либо действия с его содержимым, потому что достаточно малейшего прикосновения, для того что бы вывести из строя ту или иную запчасть.

    • На вашем ПК обязательно должен быть установлена антивирусная программа, а так же программа для защиты от вирусов, проникающих с флеш-карт. Перед использованием, любой внешний носитель информации (флеш-карта/диск), а так же информацию, скачанную с интернета необходимо просканировать антивирусной программой. Необходимо проследить, что бы при подключении к Internet ежедневно обновлялись антивирусные базы, если подключение отсутствует, делать это вручную.

    • Рекомендуется не посещать сомнительные сайты, не устанавливать пиратские программы. Так же не рекомендуется “перегружать” операционную систему большим количеством не используемых программ, свои документы, личные файлы держать в порядке, не используемую информацию удалять.

    • Все шнуры, используемые для соединения ПК с другими устройствами вставлять и вынимать можно только при выключенном компьютере, иначе можно сжечь порт, куда вставляется кабель. Исключение: USB-порты.

    • Необходимо ВСЕГДА производить правильное отключение компьютера (Пуск—»Завершение работы—»Выключение)

    Рекомендуется использовать источник бесперебойного питания (ИБП). В случае отключения электропитания, ИБП обеспечит подачу питания для работы ПК, что позволяет сохранить необходимую информацию и произвести корректное отключение. Так же он стабилизирует напряжение, что немало важно, потому что скачки напряжений/молнии, наносят большой ущерб любой техники, а особенно компьютеру, вплоть до выхода из строя.
    ПМ 02. ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ, УСТАНОВКА И НАСТРОЙКА ПЕРИФЕРИЙНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
    6.1. Изучить структуру PIC-контроллеров. Рассмотреть команды

    ассемблера и принципы программирования PIC-контроллеров
    PIC контроллеры делятся на 3 больших семейства: PIC10/12/16, PIC12/16 и PIC18.

    Особенностью контроллеров PIC является то, что память программ и память данных разделены.

    Присутствует шина данных, которая во всех контроллерах РIС имеет разрядность 8 бит и разделена с шиной адреса, которая соединяет центральный процессор с памятью программ. В результате процессор в состоянии одновременно выполнять доступ к данным и к словам команд.

    Обобщенная структура PIC контроллеров

    Все модели разных семейств контроллеров имеют общие черты и состоят из:

    1. EEPROM – электрически стираемое перепрограммируемое ПЗУ, ЭСППЗУ. Память такого типа может стираться и заполняться данными несколько десятков тысяч раз. Используется в твердотельных накопителях. Одной из разновидностей EEPROM является флэш-память.

    2. Регистр команд – спец. регистр, предназначенный для хранения кода команды на период времени, необходимый для ее выполнения.

    3. АЛУ – арифметически-логическое устройство – предназначено для выполнения арифметических и логических операций.

    4. 33 контакта ввода/вывода (Порты A,B,C,D,E)

    5. TMR0 и TMR2 – два 8-ми разрядных таймера

    6. TMR1 – 16-ти разрядный таймер

    7. CCP1 и CCP2 – два модуля сравнения/накопления/ШИМ

    8. PSP – 8-ми разрядный параллельный ведомый порт

    9. SPI/ – синхронный последовательный порт, который может функционировать как трехпроводной последовательный периферийный интерфейс (SPI) или двухпроводная шина ( )

    10. USART – последовательный порт. Универсальный синхронно-асинхронный приемопередатчик

    11. ADC – 8-ми разрядный аналогово-цифровой преобразователь с восемью мультиплексированными входными каналами

    12. Мультиплексор – позволяет передать сигнал с одного из входов на выход; при этом выбор желаемого входа осуществляется подачей соответствующей комбинации управляющих сигналов.

    13. Регистр W – рабочий регистр

    Программирование контроллеров

    Программа для контроллера – это набор машинных кодов, записанный в файле с расширением *.hex, который заливается в контроллер с помощью программатора.

    Наиболее удобными переводчиками текста программы, написанной на каком-либо языке программирования, в машинные коды являются интегрированные среды разработки (IDE), поскольку они могут не только осуществлять перевод текста программы в машинный код, но и производить симуляцию ее работы. IDE, как и программаторов, существует много, в том числе и MPLAB – это IDE от самого производителя PIC-контроллеров – фирмы Microchip.

    MPLAB позволяет писать программы на двух языках: СИ и Ассемблер.

    Ассемблер представляет собой набор элементарных команд, выполняемых контроллером. Каждая команда трактуется в машинный код совершенно однозначно, а результат ее выполнения и время выполнения всегда одинаковы.

    1. Устанавливаем MPLAB.

    2. Создаем проект. Для каждого проекта нужно создать новую папку, потом запускаем MPLAB и выбираем меню Project -> New Project...

    В появившемся окошке, в проводнике справа, выбираем нашу папку, в левой части (в поле под надписью File Name) пишем название будущего проекта, например my1.pjt, и жмем ОК.Появляется окно с названием Edit Project. Это менеджер проекта, в котором указываются параметры проекта (какие файлы и библиотеки нужно подключить к проекту, какой будет использоваться камень, будет ли использоваться симуляция и многое другое). Находим поле ввода с названием Development Mode. Справа от этого поля есть кнопочка Change... Нажимаем.

    Открывается окошко с названием Development Mode, в котором мы видим кучу вкладок. На вкладке Tools ставим галочку рядом с MPLAB SIM Simulator, в поле ввода Processor выбираем контроллер, с которым будем работать. На вкладке Clock указываем какая у нас будет частота генератора. Жмем ОК. На ошибку и предупреждение не обращаем внимания, это просто нам говорят, что пока не могут создать .hex (ну правильно, у нас пока и программы нет) и что при изменении настроек надо заново перекомпилировать проект (так мы еще вообще ни разу не компилировали).

    В поле ввода Language Tool Suite выбираем Microchip.

    Нажимаем кнопку с названием Add Node... В появившемся окне, в проводнике справа выбираем папку проекта, в поле ввода слева пишем как будет называться файл с текстом программы на ассемблере, например my1.asm (не забываем указывать расширение), и жмем ОК. Все, теперь мы подключили к проекту файл my1.asm (указали, что текст программы будет в этом файле).

    На этом с Edit project заканчиваем, – нажимаем ОК.

    1. Теперь нужно, собственно, создать файл с текстом программы (в менеджере проекта мы просто указали, что текст будет в таком-то файле, но фактически этот файл еще не создан). Для этого идем в меню File и выбираем пункт New. Откроется окошко редактора с названием Untitled1. Выбираем меню File -> Save As..., в проводнике справа указываем папку проекта, в поле ввода File Name пишем название файла, которое мы указали в менеджере проекта, то есть в нашем примере это будет my1.asm. Если все сделано правильно, то название окошка редактора поменяется с Untitled1 на \путь\my1.asm.

    4) Теперь осталось только набрать в окошке редактора текст программы, скомпилировать проект (меню Project->Build All) и, если в программе нет ошибок (что с первого раза бывает очень редко), то в папке проекта появится готовая прошивка (файл с расширением hex), которую можно заливать в контроллер.


    6.2. Используя средства программы KtechLab написать программу

    попеременного включения светодиодов для PIC-контроллера
    KTechLabсвободная программа с открытым кодом для проектирования и симуляции электрических схем. Распространяется по лицензии GNU GPL. Программа изначально была разработана Дэвидом Сакстоном, который поддерживал и разрабатывал ее до 2007 года до версии 0.3.6. Далее его работу Alan Grimes) и ряд других разработчиков, создав версию 0.3.7.

    KTechlab это IDE (интегрированная среда разработки) для электронных цепей и микроконтроллеров. Она может выполнять симуляцию разнообразных компонент (логических, интегральных, линейных, нелинейных и реактивных), симуляцию и отладку PIC микроконтроллеров с помощью gpsim, и приходит с ее собственными связанными и взаимодополняющими языками высокого уровня: FlowCode и Microbe.

    Составные элементы вкладок:

    - FlowCode документ – сконструирует PIC программу с помощью flowcharting (блок-схема).

    - Circuit документ – симулирует электрические схемы и микроконтроллеры.

    - Microbe документ – язык высокого уровня для PIC контроллеров, также используемый FlowCode для генерации ассемблера.

    - Assembly документ – начало написания PIC ассемблерной программы.

    Основные инструменты программы необходимые для создания программы на PIC:

    - Convert to Microbe – используется только для документов FlowCode. Пояснения можно найти дальше в части 4;

    - Convert to Assembly – может использоваться в четырех случаях. Когда открыт документ FlowCode, это выведет FlowCode, как ассемблерные инструкции. Когда открыт документ Microbe, это вызовет программу microbe, распространяемую с KTechlab, для компиляции программы. Аналогично, если открыта программа на С, это приведет к попытке компиляции ее с помощью SDCC. Когда открыт текстовый документ, содержащий PIC hex (формат для программирования), будет вызвана программа gpdasm для дизассемблирования hex;

    - Convert to Hex – может также использоваться в четырех случаях. Как и Convert to Assembly, использоваться с FlowCode, Microbe и C документами. Также, когда открыт ассемблерный документ, можно ассемблировать с помощью gpasm;

    - Upload to PIC – этим ассемблируется редактируемая в настоящий момент PIC программа и загружается с помощью программатора, который выбрал пользователь.

    KTechlab версии 0.3.7 есть в дистрибутивах Fedora и Ubuntu (Debian), есть и в ALTLinux, есть в Mandriva. В данном случае использовался дистрибутив Fedora 18 Electronic Lab.

    Создание программы попеременного включения светодиодов для PIC-контроллера в среде KtechLab:

    Программу создаем для одного из самых распространенных и простых PIC контроллеров - PIC16F628A, поэтому после запуска программы обратимся к созданию нового файла: File-New Создав новый файл, сразу сохраняем его через основное меню: File-Save As...

    Выбрав нужный PIC-контроллер в окне программы начинаем создание программы для него одним из вариантов этого процесса в KtechLab является создание схематичного алгоритма с использованием так называемого графического языка программирования.

    Указанный на рисунке 12 алгоритм через команды: Set RA* high/low, Delay for 500m sec, находящиеся внутри цикла while == 0 реализует попеременное включение и выключение нагрузки (светодиода) на выходе канала RA0.

    Прежде, чем идти дальше контроллеру нужно задать значение выходов, т.е. задать что, например вывод RA0 я хочу использовать для выхода, а не для входа.

    Это можно сделать, если щелкнуть по клавише с надписью Advanced на

    картинке с изображением микросхемы в верхнем левом углу рабочего поля программы. В появившемся диалоговом окне для PORTA в окошке Type (TRIS register), где по умолчанию установлены биты 01111111, последний бит изменим на 0.

    Далее создаем Microbe документ, для этого конвертируем схему Flow Code через иконку с изображение ракеты в файл с расширением .microbe.

    Microbe – это язык высокого уровня для PIC контроллеров, с его помощью уже в виде команд редактируем и дописываем нашу программу, в итоге получаем код программы.

    Далее сохранив наш алгоритм в виде файла 14.microbe мы можем перейти к конвертированию файла в готовый файл.

    Вариантов сохранения файла может быть несколько; можно через тоже меню «ракеты» выбрав Convert to Assembly сохранить файл в виде файла на языке ассемблера – что преобразует программу, написанную в microbe, в файл ассемблера понятный для контроллера.

    Второй вариант можно преобразовать microbe в .hex файл путем нажатия Convert to Hex – что позволит создать файл готовый к заливке в контроллер.

    Либо нажать Upload to PIC – этим ассемблируется редактируемая в настоящий момент PIC программа и сразу загружается с помощью программатора, который выбрал пользователь.

    Для проверки нашей программы создаем новый проект и выбираем создание схемы.

    Далее выбираем пик контроллер PIC16F628 и соединяем с его выходами необходимое количество светодиодов, щелкнув мышкой на сам контроллер в выпадающем меню выбираем необходимый файл .asm программы и, нажав на play проверяем правильность нашего алгоритма для переключения светодиодов

    В нашем случае алгоритм программы заставляет светодиоды попеременно переключатся от предыдущего к следующему по кругу по часовой стрелке с чередованием красного и зеленого цветов.

    Изменив алгоритм переключения и приведя его к виду, изображенному на рисунке 18, можно заставить пару светодиодов расположенных по диагонали переключатся друг за другом и таким образом добиться эффекта цикличного «пробегания» двух диагональных диодов по часовой стрелке.

    Вновь изменив алгоритм переключения и приведя его к виду, изображенному на рисунке 20, можно составить модель светофора на трех светодиодах.

    Далее нам необходимо экспортировать программу в файл понятный для программ прошивальщиков, для этого выбираем уже знакомый значок ракеты и выбираем выгрузку программы в файл с расширением .hex.

    Получив файл с прошивкой для нашего контроллера нам необходимо, каким то образом физически реализовать наше устройство попеременного включения светодиодов.

    Для прошивки Pic-контролера PIC16F628A, помимо самого контроллера нам нужен связующий интерфейс соединяющий компьютер с программой прошивальщиком и файлом нашей прошивки – такие устройства называются программаторами.

    Для прошивки контроллера PIC16F628A можно использовать JDM программатор его мы и будем делать.

    Данное устройство - так называемый JDM программатор, представляет собой наиболее простую конструкцию для прошивки контроллеров семейства PIC. Неоспоримые преимущества - простота, компактность, питание без внешнего источника.

    Для его создания нам потребуются такие электронные компоненты как:


    Таблица 1 – Электронные компоненты для JDM программатора

    VD1, VD4, VD5, VD6

    Диод KД522 либо 1H4148

    4

    VD2

    Стабилитрон 5V1 (1,3Вт; 5,1В)

    1

    VD3

    Стабилитрон 8V2 (1 Вт 8.2 В)

    1

    VT1, VT2

    Транзистор КТ3102Б либо BC547

    2

    C1

    Конденсатор 100mf 25V

    1

    C2

    Конденсатор 22mf 25V

    1

    R1

    Резистор 10K

    1

    R2

    Резистор 1,5K

    1

    Каретка DIP

    Каретка DIP 18 ножек

    1


    Далее имея на руках собранное устройство для прошивки PIC контроллеров нужно определится с программой прошивальщиком. Для прошивки PIC16F628A на программаторе JDM можно воспользоватся несколькими программами, например: WinPic 800 либо IC-Prog.

    В нашем случае используем WinPic 800 программа проста в использовании и без проблем прошивает через JDM pic-контроллеры.

    Далее установив программу выключаем компьютер, вставляем программатор с контроллером в COM-порт компьютера и заново запускаем компьютер и прошивальщик, далее проверяем аппаратную часть должно быть как на рисунках 25 и 26.

    Далее нам остается только выбрать заранее сформированный файл прошивки в формате .hex и загрузить его.

    Далее жмем «прошить все» во вкладке «device», результатом удачной прошивки будет окно.

    После прошивки контроллера PIC16F628A выключаем ПК и извлекаем JDM программатор и контроллер, далее остается лишь вставить прошитый микрочип в заранее собранное для него устройство, в нашем случае это восьми-светодиодная мигалка, выполненная по схеме.


    6.3. Описать используемые на предприятии микропроцессорные системы
    Микропроцессор (МП) – функционально-законченное программно-управляемое устройство обработки информации, выполненное в виде одной или нескольких больших (БИС) или сверхбольших (СБИС) интегральных схем.

    Микропроцессор выполняет следующие функции вычисление адресов команд и операндов; выборку и дешифрацию команд из основной памяти (ОП); выборку данных из ОП, регистров МПП и регистров адаптеров внешних устройств (ВУ);прием и обработку запросов и команд от адаптеров на обслуживание ВУ; обработку данных и их запись в ОП, регистры МПП и регистры адаптеров ВУ; выработку управляющих сигналов для всех прочих узлов и блоков ПК; переход к следующей команде.

    Параметры микропроцессора

    Параметры определяющие производительность

    1. Тактовая частота (Частота ядра) (Internal clock) – это количество электрических импульсов в секунду.

    2. Объем Кэш-памяти (Cache) – Кэш-память быстрая память, используемая процессором для ускорения операций, требующих обращения к памяти. На общую производительность влияет размер кэша L2. Чем больше L2, тем дороже процессор, т.к. память для кэша еще очень дорога.

    3.Разрядность – максимальное количество разрядов двоичного кода, которые могут обрабатываться или передаваться одновременно (32 или 64 бита обычно)

    4. Быстродействие микpопpоцессоpа – это число элементаpных опеpаций, выполняемых микpопpоцессоpом в единицу вpемени (опеpации/секунда).

    Эксплуатационные параметры микропроцессора

    1. Напряжение питания микропроцессора – величина питающего напряжения микропроцессоров зависит от технологического процесса и от частоты ядра. Чем меньше кристалл и ниже частота, тем меньше напряжение питания. Напряжение питания современных микропроцессоров от 0,5 В до 3,5 В, чаще всего от 1,2 В до 1,75 В.

    2. Ток ядра – у современных микропроцессоров ток, протекающий через ядро от 1 А до 90 А.

    3. Потребляемая мощность – зависит от величины питающего напряжения и от частоты ядра. Чем меньше напряжение питания и частота, тем меньше потребляемая мощность. Мощность современных микропроцессоров от 1Вт до 120 Вт. Чаще всего в пределах 40-70 Вт.

    4. Максимальная температура нагрева кристалла – максимальная температура кристалла, при которой возможна стабильная работа микропроцессора. У современных микропроцессоров она колеблется в пределах от 60˚С до 95˚С.

    Физические параметры микропроцессоров(форм-фактор)

    1.Тип, размеры корпуса

    2.Размеры кристалла

    3.Количество выводов

    4.Форма расположения выводов.

    Разрядность шины данных микропроцессора определяет количество разрядов, над которыми одновременно могут выполняться операции; разрядность шины адреса МП определяет его адресное пространство.

    Адресное пространство – это максимальное количество ячеек основной памяти, которое может быть непосредственно адресовано микропроцессором.

    Рабочая тактовая частота МП во многом определяет его внутреннее быстродействие, ибо каждая команда выполняется за определенное количество тактов. Быстродействие (производительность) ПК зависит также и от тактовой частоты шины материнской платы, с которой работает МП.

    Кэш-память, устанавливаемая на плате МП, имеет два-три уровня:
    L1 – память 1-го уровня, находящаяся внутри основной микросхемы (ядра) МП и работающая всегда на полной частоте МП;

    L2 – память 2-го уровня – кристалл, размещаемый на плате МП и связанный с ядром внутренней микропроцессорной шиной. Память L2 может работать на полной или половинной частоте МП. Эффективность этой кэш-памяти зависит и от пропускной способности микропроцессорной шины.

    Состав инструкций – перечень, вид и тип команд, автоматически исполняемых МП.

    Конструктив определяет те физические разъемные соединения, в которые устанавливается МП и которые определяют пригодность материнской платы для установки МП. Разные разъемы имеют разную конструкцию (например, Slot – это щелевой разъем, Socket – разъем-гнездо). При этом имеется разное количество контактов, на которые подаются сигналы и рабочие напряжения.

    Рабочее напряжение также определяет пригодность материнской платы для установки МП.

    Все микропроцессоры можно разделить на четыре группы:

    • типа CISC с полным набором системы команд;

    • типа RISC с усеченным набором команд;

    • типа VLIW со сверхбольшим командным словом;

    • типа MISCс минимальным набором системы команд и весьма высоким быстродействием.

    Физическая и функциональная структура микропроцессора

    Физическая структура микропроцессора сложна. Ядро процессора содержит главный управляющий модуль и исполняющие модули – блоки выполнения операций над целочисленными данными. К локальным управляющим схемам относятся: блок плавающей точки, модуль предсказания ветвлений, модуль преобразования CISC инструкций во внутренний RISC микрокод, регистры микропроцессорной памяти, регистры кэш-памяти 1-го уровня (для данных и инструкций), шинный интерфейс и многое другое.

    Функционально МП можно разделить на две части:

    • операционную, содержащую устройство управления (УУ), арифметико-логическое устройство (АЛУ) и микропроцессорную память (МПП) (без адресных регистров);

    • интерфейсную, содержащую адресные регистры МПП; блок регистров команд – регистры памяти для хранения кодов команд, выполняемых в ближайшие такты работы машины; схемы управления шиной и портами.

    Обе части МП работают параллельно, причем интерфейсная часть опережает операционную, так что выборка очередной команды из памяти (ее запись в блок регистров команд и предварительный анализ) выполняется во время выполнения операционной частью предыдущей команды.

    Устройство управления (УУ) является функционально наиболее сложным устройством ПК – оно вырабатывает управляющие сигналы, поступающие по кодовым шинам инструкций (КШИ) во все блоки машины.

    Упрощенная функциональная схема УУ:

    • регистр команд – запоминающий регистр, в котором хранится код команды: код выполняемой операции (КОП) и адреса операндов, участвующих в операции; регистр команд расположен в интерфейсной части МП, в блоке регистров команд;

    • дешифратор операций – логический блок, выбирающий в соответствии с поступающим из регистра команд КОП один из множества имеющихся у него выходов;

    • постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) микропрограмм хранит в своих ячейках управляющие сигналы (импульсы), необходимые для выполнения в блоках ПК процедур операций обработки информации; импульс по выбранному дешифратором операций в соответствии с КОП проводу считывает из ПЗУ микропрограмм необходимую последовательность управляющих сигналов;

    • узел формирования адреса (находится в интерфейсной части МП) – устройство, вычисляющее полный адрес ячейки памяти (регистра) по реквизитам, поступающим из регистра команд и регистров МПП;

    • кодовые шины данных, адреса и инструкций – часть внутренней интерфейсной шины микропроцессора.

    Арифметико-логическое устройство (АЛУ) предназначено для выполнения арифметических и логических операций преобразования информации. Функционально АЛУ состоит обычно из двух регистров, сумматора и схем управления.

    Сумматор – вычислительная схема, выполняющая процедуру сложения поступающих на ее вход двоичных кодов; он имеет разрядность двойного машинного слова.

    Регистры – быстродействующие ячейки памяти различной длины: Регистр 1 (Рг1) имеет разрядность двойного слова, а Регистр 2 (Рг2) – разрядность слова.

    Микропроцессорная память

    Микропроцессорная память (МПП) базового МП 8088 включает в себя четырнадцать 2-байтовых запоминающих регистров. У МП 80286 и выше имеются дополнительные регистры, например у МП типа VLIW есть 256 регистров, из которых 128 – регистры общего назначения.

    Интерфейсная часть МП предназначена для связи и согласования МП с системной шиной ПК, а также для приема, предварительного анализа команд выполняемой программы и формирования полных адресов операндов и команд.

    Интерфейсная часть включает в свой состав: адресные регистры МПП; узел формирования адреса; блок регистров команд, являющийся буфером команд в МП; внутреннюю интерфейсную шину МП; схемы управления шиной и портами ввода-вывода.

    Порты ввода-вывода – это пункты системного интерфейса ПК, через которые МП обменивается информацией с другими устройствами. Всего портов у МП может быть 65536 (равно количеству разных адресов, которые можно представить числом формата слово). Каждый порт имеет адрес – номер порта; по существу, это адрес ячейки памяти, являющейся частью устройства ввода-вывода, использующего этот порт, а не частью основной памяти компьютера. Порт устройства содержит аппаратуру сопряжения и два регистра памяти – для обмена данными и обмена управляющей информацией. Некоторые внешние устройства используют и основную память для хранения больших объемов информации, подлежащей обмену. Многие стандартные устройства (НЖМД, НГМД, клавиатура, принтер, сопроцессор и т. д.) имеют постоянно закрепленные за ними порты ввода-вывода.

    Схема управления шиной и портами выполняет следующие функции: формирование адреса порта и управляющей информации для него; прием управляющей информации от порта (о готовности и о состоянии); организация сквозного канала в системном интерфейсе для передачи данных между портом устройства ввода-вывода и МП.
    6.4. Описать программное обеспечение, используемое

    для организации вычислительного процесса в микропроцессорных системах предприятия
    Большая часть персональных компьютеров Академического колледжа оснащена Windows XP SP3 32bit. Microsoft Windows 7 Professional установлена на 9 ПК.

    Служебное (сервисное) ПО (утилиты): в МУ «ЦБ УО» применяются следующие сервисные утилиты и программы:

    1) Утилиты архивирования: для архивирования данных применяются такие архиваторы как WinRAR, WinZip и 7zip.

    2) Программы диагностики состояния HDD: для контроля состояния жестких дисков по данным SMART применяются такие программы как Crystal Disk Mark, AIDA 64, HDDScan, а так же MHDD 4 и Victoria.

    3) Утилиты для работы с разделами HDD: помимо стандартной дисковой утилиты Windows для разметки разделов жестких дисков применяются Acronis Disk Director 12 и O&O Partition Manager.

    4) Утилиты проверки оперативной памяти: при подозрениях на неисправность модулей ОЗУ используется программа Memtest86.

    5) Программы чистки системного реестра Windows: для чистки системного реестра Windows применяются такие программы как CCleaner либо AVG TuneUP Utilities.

    6) Утилиты безопасности:

    - программы для шифрования данных: средство работы с ЭЦП КриптоПро CSP 3.6, компонент SberSIGN для шифрования баз РП.

    - программы резервного копирования: кроме стандартной утилиты архивации данных Windows используется Acronis True Image.

    - Антивирусные ПО и файерволлы: используется комплексное решение для защиты компьютеров организации - сервер администрирования Kaspersky Security Center и антивирус Kaspersky Endpoint Security 8 для бизнеса – Стандартный Russian Edition. 100-149 Node 1 year Base License на управляемых ПК работающий под политикой сервера администрирования KES.

    7) Программы установки и удаления программ и редактирования автозагрузки: широко применяется комплексное ПО AVG TuneUP Utilities версий 12 или 14.

    8) Программы для записи компакт-дисков: помимо стандартной для Windows утилиты прожига дисков для записи CD/DVD используется программа Nero 14.

    9) Драйверы – программы, расширяющие возможности операционной системы по управлению устройствами ввода/вывода и работой с периферийными устройствами, при настройке рабочих мест используются установочные пакеты драйверов, поставляемые производителем вместе с соответствующим оборудованием.

    Среди прикладных программ пользователей можно выделить следующие:

    • AIDA64 Extreme 5.00.3300;

    • Opera Browser 34.0.2036.47;

    • Mozilla Firefox 42.0;

    • Google Chrome 5.0.375.99;

    • Yandex Browser 15.12.1.6475;

    • TeamViewer 8 8.016447;

    • Ammy Admin 3.5;

    • КриптоПро CSP 3.6.5359;

    • Total Commander 7.01;

    • ABBYY PDF Transformer 2.0;

    • ACDSee 10 Photo Manager;

    • Bred3;

    • Foxit Reader 4.3;

    • The Bat! 6.7.2;

    • Прогноз 2.1.0.8.


    6.5. Описать конфигурацию компьютера на рабочем месте
    Для обеспечения процесса диагностики и ремонта компьютерной техники на рабочем месте ведущего специалиста ИТО в МУ «ЦБ УО» используется следующий ПК:

    Сиcтемный блок:

    • Процессор: Dual Core Intel Core i3-3220, 3300 MHz;

    • Материнская плата Asus B75M-Plus (LGA1155, 1 PCI, 1 PCI-E x1, 1 PCI-E x16, 4 DDR3 DIMM, Audio, Video, Gigabit LAN);

    • Оперативная паять 4Gb(2+2) DDR3 1600mhz;

    • Видеокарта Intel HD Graphics 2500;

    • Жесткий диск WDC WD5000AZRX-00A8LB0 ATA Device (500 ГБ, SATA-III);

    • Оптический накопитель ATAPI iHAS124 E ATA Device (DVD+R9:8x, DVD-R9:8x, DVD+RW:24x/8x, DVD-RW:24x/6x, DVD-RAM:12x, DVD-ROM:16x, CD:48x/32x/48x DVD+RW/DVD-RW/DVD-RAM);

    • ОС Microsoft Windows 7 Professional 32bit.

    2 Монитор:

    LG Flatron L1753S 17 дюймов, разрешение 1280х1024, частота обновления 75 герц.

    Монитор LG Flatron L1753S 17 дюймов, разрешение 1280х1024, частота обновления 75 герц, клавиатура Oklick 170M, мышь Logitech M100 (идентичны конфигурации основного рабочего места – используется KVM переключатель D-Link DKVM-4U).

    3 Устройства ввода:

    • Клавиатура Oklick 170M

    • Мышь Logitech M100

    4 Устройство печати:

    • МФУ I-sensis MF 4018

    Так же для диагностики и тестирования оборудования специалистом ИТО используется тестовая сборка ПК со следующими характеристиками:

    Сиcтемный блок:

    • Процессор: Dual Core Intel Core 2 Duo E6550 2.3Ghz;

    • Материнская плата Gigabyte Ga-g33m-s2;

    • Оперативная паять 2Gb(1+1) DDR2 800mhz;

    • Видеокарта Intel HD Graphics;

    • Жесткий диск Maxtor STM3160815AS ATA Device (160 ГБ, SATA-II);

    • Оптический накопитель ATAPI iHAS124 E ATA Device (DVD+R9:8x, DVD-R9:8x, DVD+RW:24x/8x, DVD-RW:24x/6x, DVD-RAM:12x, DVD-ROM:16x, CD:48x/32x/48x DVD+RW/DVD-RW/DVD-RAM);

    • ОС Microsoft Windows XP Professional 32bit.


    6.6. Описать периферийное оборудование, используемое на

    предприятии. Принципы его установки и настройки
    К стационарному ПК подключено следующее периферийное оборудование:

    - ЖК мониторLG Flatron L1942SE;

    - Клавиатура Genius KB-06X/X2/XE;

    - лазерный принтер Pantum P2500W;

    - сканер HP ScanJet 200;

    - акустические колонки Logitech Z-213.

    Периферийные устройства подключаются к разъемам на внешней части корпуса с помощью проводов или беспроводной связи. Исторически периферийные устройства разработаны в расчете на определенный тип портов. Например, в конструкции принтеров для персональных компьютеров предусмотрено подключение к параллельному порту, который передает от компьютера к принтеру данные в определенном формате.

    Разработанный интерфейс универсальной последовательной шины (USB) сильно упростил использование проводных периферийных устройств. USB-устройства не требуют сложных процедур конфигурации. Они просто подключаются к соответствующему порту (при наличии нужного драйвера). Кроме того, все чаще появляются устройства, которые подключаются к узлус использованием беспроводной технологии.

    Установка периферийного устройства выполняется в несколько этапов. Порядок и тип этих шагов зависит от типа физического подключения и от того, относится ли устройство к типу автоматически настраивающихся (PnP). Предусмотрены следующие шаги:

    - подсоединение периферийного устройства к узлу с помощью соответствующего кабеля или беспроводного соединения;

    - подключение устройства к источнику питания;

    - установка соответствующего драйвера.

    Некоторые устаревшие устройства, так называемые «обычные устройства», не предусматривают самонастройки. Драйверы таких устройств устанавливаются после того, как устройство подключается к компьютеру и включается питание.

    Драйверы самонастраивающихся USB-устройств в системе уже имеются. В таком случае при подключении и включении операционная система распознает устройство и устанавливает соответствующий драйвер.

    При установке устаревшего или неподходящего драйвера периферийное устройство ведет себя непредсказуемо. В связи с этим необходимо установить самый современный драйвер.

    Если подключенное и установленное периферийное устройство не работает, убедитесь, что все кабели правильно подключены и устройство включено в сеть.

    У многих устройств, например, у принтеров, есть функция непосредственной проверки без участия компьютера. Эта функция позволяет убедиться, что само устройство работает нормально. Если устройство работает, но не подключается к компьютерной системе, возможно, проблема в кабеле.

    Замените подозрительный кабель проверенным. Если проблема не исчезнет, нужно будет убедиться, что операционная система опознает тот порт, к которому подключено периферийное устройство.

    Если по виду все в порядке, возможно, что устройство несовместимо с текущим аппаратным оборудованием или операционной системой и для устранения неполадки нужна дополнительная информация.

    Установленное периферийное устройство нужно полностью проверить. Если доступна только часть функций, скорее всего, драйвер устарел. Эту проблему несложно устранить методом загрузки и установки самого современного драйвера с веб-страницы производителя.
    6.7. Описать принципы сборки и настройки вычислительных комплексов
    Многопроцессорный вычислительный комплекс (МПВК) – это комплекс из нескольких процессоров (или ПЭ), взаимодействующих между собой через единый ресурс под управлением единой операционной системы, организующей весь процесс обработки в комплексе.

    Задачи управления, которые решаются единой операционной системой в МПВК:

    1. Все задачи, которые встают при реализации мультипрограммного режима.

    2. Распределение ресурсов и заданий между процессорами.

    3. Синхронизация процессоров при решении несколькими процессорами одной задачи.

    4. Разрешение конфликтных ситуаций при обращении нескольких процессоров к единому ресурсу (ОЗУ, ПУ, канал и т.д.).

    5. Обеспечение работоспособности вычислительной системы при выходе из строя какого-либо блока МПВС.

    6. Планирование вычислительного процесса с учетом оптимизации загрузки всех процессоров.

    Многопроцессорные вычислительные системы (МПВС) – класс параллельных средств обработки информации, которые характеризуются тремя особенностями:

    • MIMD-архитектурой;

    • множеством процессоров;

    • единым общедоступным ресурсом (как правило, общей оперативной памятью).

    Многопроцессорная вычислительная система представляет собой композицию, в которой выделяются подмножество элементарных процессоров (ЭП), подмножество модулей памяти (МП) и коммутатор, обеспечивающий взаимодействие между любыми элементами различных подмножеств. Подмножество модулей памяти МП1— МПm, по сути является общей памятью для всех процессоров ЭП1-ЭПn, обычно n≤m. Взаимодействие между ЭП осуществляется не через коммутатор, а через общую память. Все ЭП, как правило, идентичны.

    Существует три типа структурного построения МПВК: с общей или разделяемой во времени шиной; с перекрестной коммутацией; с многовходовой оперативной памятью. МПВК с такими структурами считаются классическими.

    Структурная схема МПВК с общей или разделяемой во времени шиной. Все устройства объединя­ются общей совокупностью проводов (общей шиной), по которым передаются данные, адреса, команды, управляющие сигналы.

    Структура МПВК с перекрестной коммутацией. Здесь используется специальный централизованный комму­татор, связывающий между собой все компоненты комплекса. При этом коммутатор строится таким образом, что одновременно могут происходить передачи информации между несколькими парами устройств.

    Структура МПВК с использованием многовходовой памяти. Здесь коммутация осуществляется в модулях ОП, каждый из которых имеет число входов-выходов, равное числу остальных компонентов комплекса. Таким образом, каждый компонент имеет непосредственную связь с модулем ОП. Структура такого МПВК подобна структуре с коммутатором, только коммутатор выполнен не в виде одного отдельного устройства, а распределен по всем модулям памяти. Такое решение по многим причинам упрощает реализацию. По такой схеме строится большинство про­мышленных комплексов, в частности по такой схеме выполнены комплекс «Эльбрус» и

    Выделяют три основных способа организации вычислительного процесса в многопроцессорных ВС: ведущий-ведомый; с раздельным выполнением заданий; симметричная обработка.

    Наиболее простая организация вычислительного процесса строится по принципу «ведущий-ведомый», когда на один из про­цессоров возлагаются функции по управлению всеми остальными. Ведущий процессор распределяет задания и необходимые для их выполнения ресурсы, что исключает конфликты из-за ресурсов и уменьшает частоту незапланированных ситуаций. При этом сам ведущий процессор практически исключается из решения приклад­ных задач и становится узким местом в плане надежности.

    Организация с раздельным выполнением заданий. Все про­цессоры находятся в равных условиях – выполняют все функции, связанные с обработкой информации. Однако это достигается за счет статического распределения ресурсов одновременно с распре­делением заданий; при выполнении прикладных процессов пере­распределяться не могут, что приводит к неравномерной загрузке процессоров, каналов, модулей памяти и, следовательно, снижению эффективности комплекса. (+ 1) надежность выше; 2) все ПЭ однородны по функциям»)

    При симметричной обработке устанавливается перечень задач (который может постоянно наращиваться) и каждый процессор при освобождении от предыдущей задачи выбирает себе новую из общего перечня, набирая себе необходимые ресурсы (области ОП, внешнюю память, каналы, ПУ). Потенциально такая организация может обеспечить наивысшую загрузку процессоров, но вызывает множество конфликтных ситуаций между ними из-за ресурсов и усложняет проблемы синхронизации процессов.

    Заключение


    Список используемой литературы


    написать администратору сайта