рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ, СИСТЕМЫ И СЕТИ

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ, СИСТЕМЫ И СЕТИ - Конспект Лекций, раздел Науковедение, Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Про...

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»

Механико-машиностроительный институт

Кафедра электронного машиностроения

 

 

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ, СИСТЕМЫ И СЕТИ

 

Составил Е.М. Бородин

 

 

Екатеринбург-2012


Оглавление

 

Архитектура вычислительных систем.. 2

Основы построения вычислительных систем.. 31

Последовательный порт ЭВМ... 46

Аналого-цифровые и цифро-аналоговые интерфейсы.. 58

Основы сетевых технологий автоматизации. 66

1.Архитектура вычислительных систем ------------- Организация вычислительной системы. Состав устройств и принципы их объединения. Классификация ЭВМ офисного и…

Триггер

Триггер - двустабильное электронное устройство, фиксирующее состояние линий D, в выходных сигналах Q и Q. Схема триггера Триггер состоит из:

Наибольшее распространение получила система напряжения TTL (0..5В).

Существуют другие системы: ЭСТЛ, МОП и др.   Интервалы работы устройства:

Регистр

Регистр –это набор триггеров, имеющих общий набор служебных сигналов.

Машина оперирует набором сигналов для фиксации.

Для каждого разряда нужен свой триггер.

Пример: 100Мбайт* 8 разряд. = 8.000.000 триггеров.

 

 

R – сброс

C – запись

“S” – установка принудительная

 

Вентиль (клапан или ключ).

На схеме обозначается - &.   Таблица истинности создает сигнал выхода:

Понятие интерфейса

Классификация интерфейсов

Интерфейс позволяет объединять компоненты системы.

Интерфейс – совокупность аппаратных, программных и конструктивных средств реализующих взаимодействие компонентов вычислительной системы и обеспечивающих информационную, электрическую и конструктивную совместимость компонентов различных производителей.

Классификация интерфейсов программного и офисного назначения

По принципу передачи данных

RC – регистр передатчика RR – регистр приемника

По режиму работы

Дуплексный режим – одновременная передача по одному каналу связи в обоих направлениях (Пример: сотовая связь).

Полудуплексный режим– передача в обоих направлениях происходит поочередно (Пример: междугородняя связь).

Симплексный режим – передача однонаправленная.

 

 

По топологии

Двухточечная (точка к точке или ptp(point to point)), используется на линии большой протяженности для передачи большого трафика.

Древовидная (Например: Ethernet- это количество передаваемых бит, которое представляет собой формализованный порядок передачи сообщения).

Внутренние и внешние интерфейсы

Внутренний интерфейс: ISA- 8 (число “8” обозначает, что линий данных 8), ISA- 16, EISA. (Industrial… fтакт = 8 МГц

Структура аппаратных средств параллельного порта (SPP)

E (Enable) –разрешение; R (Read) – читать; S (Set) – устанавливать;

Назначение линий внешнего интерфейса стандартного параллельного порта

STROBE

Адресация разрядов интерфейса Centroniсs

Линии внешнего интерфейса подключены к разрядам регистров параллельного порта, поэтому программная запись в регистры параллельного порта приводит к… D0…D7 подключены к регистру DR и распределение выглядит следующим образом:  

Программное управление выводом в регистры параллельного порта

 

Задача: Требуется на линии параллельного порта с базовым адресом $378 (Base = $378) сформировать следующую диаграмму напряжений:

 
 

 

 


Программа:

Const

Base= $378

Begin

{=CR [2]; Адрес CR=Base+2;

если CR [2] =1, то =0

если CR [2] =0, то =1(5 Вольт);

управляющая константа: xxxx’x0xx = 0000’0000}

port [Base + 2] := 0; {точка 1}

delay (1000); {точка 2}

{управляющая константа хххх’х1хх = 0000’0100 =$04 =4}

port [Base + 2] := $04;

delay (1); {точка 3}

port [Base + 2] := 0;

End.

 

 

Обработка результатов ввода сигналов с параллельного порта

1. Инверсия А:= not B; {если B = 01011100, то A = 10100011}

Обработка результатов ввода с параллельного порта

 

Задача: Требуется узнать готов ли принтер к приему данных. Принтер подключен к параллельному порту с базовым адресом Base = $378. Линия внешнего интерфейса для устройства опрошена BUSY. Написать на языке Паскаль.

 

BUSY = SR[7]; готов = SR[7] = 0;

не готов = SR[7] = 1;

Вариант1:выделение по маске

var s: byte;

Begin

s: = port [Base + 1]; {S - копия SR. Выделяющая константа (маска)“1” – в старшем разряде, все остальные нули (1000’0000)}

s: = s and $80; {s = ?000’0000}

if s = 0 then writeln (‘Принтер готов’) else writeln (‘Принтер не готов’);

 

Таким образом, можно проанализировать состояние любого разряда, а, следовательно, можно придать смысл нужный программисту любой линии внешнего интерфейса.

 

Вариант2: анализ знакового разряда

var G : shortint;

Begin

G: = port [Base + 1];

ifG>=0 then writeln (‘Порт готов’) else writeln (‘Порт не готов’);

GOTO . . .

 
 

 


Вариант3: использование сдвиговых операций

Расширим задачу: в случае неготовности порта – анализировать причины неготовности.

SR [7], имеет смысл сигнала BUSY.

SR [6] – {SR [6] = 1 (информация не принята, продолжать анализ)}

SR [5] – PE {SR [5] = 1 (нет бумаги)}

Будем последовательно сдвигать код и анализировать разряд, тем самым выяснять неготовность принтера.

var s : shortint;

Begin

s: = port [Base + 1];

ifs>=0 thenexit;

s: = s shl 1;

ifs>=0 then{SR [6] = 1- (информация не принята, продолжать анализ)}

Begin

writeln (‘Принтер печатает’);

exit;

End;

s: = s shl 1;

ifs<0 thenwriteln (‘Нет бумаги’);

…..

End.

Альтернативные режимы параллельного порта ПК

IEEE 1284 – международный стандарт на параллельный порт. Compatibility Mode – режим совместимости. Программный однонаправленный вывод… Основная характеристика – производительность.

Функции BIOS для параллельного порта

Вопрос в том как узнать базовый адрес параллельного порта. Базовая система ввода-вывода BIOS имеет область данных Data Ared …  

Begin

clrscr; {очистка экрана}

Base := MemW [$0: $408];

writeln (‘Base addr LPT1:’,Base);

Base := MemW [$0: $40A];

writeln (‘Base addr LPT2:’,Base);

Base := MemW [$0: $40C];

writeln (‘Base addr LPT3:’,Base);

End.


4. Последовательный порт ЭВМ

-----------------------

Принципы передачи информации в последовательных интерфейсах. Классификация и особенности последовательных интерфейсов. Модель аппаратной части интерфейса с позиций программиста. Параметры и характеристики формата передачи.

Интерфейс RS-232C. СОМ-порт ЭВМ. Электрические характеристики сигналов. Варианты физической реализации линии связи. Нуль- модемная связь. Назначение служебных сигналов порта. Управление потоком данных.

Программирование СОМ-порта. Программистская модель. Адресация. Назначение регистров и разрядов СОМ-порта. Порядок программного обслуживания СОМ-порта. Особенности практического программирования СОМ-порта. Функции BIOS для обслуживания СОМ-порта. Интерфейс «токовая петля». Назначение. Особенности применения. Схемы сопряжения с другими видами последовательных интерфейсов.

-------------------------

 

4.1 Электрические параметры сигналов интерфейса RS – 232C

 

COM – порт (Communication port).

 

 

Таким образом, передача ведется по одной физической лини путем изменения напряжения на этой линии. Формат передачи очень изменчивый. Возможны два режима: асинхронный и синхронный.

Асинхронный режим : отсутствует специальный сигнал о передаче, начале посылке. Для сигнала о начале посылки служит стартовый бит.

Число информационных битов может быть различным (5,6,7,8).

Код ISO – 7 битный.

Число стоповых битов может быть 1, 1.5(редко), 2.

Скорость передачи выбирается из стандартного ряда: V = 50, 75, 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 Бод.

Скорость изменяется путем изменения программного делителя D (смотреть диаграмму).

Формирование бита паритета.

паритет – равенство, уравновешенность.

Специальный бит “контроля четности” предназначен для проверки правильности прохождения информации по линии связи.

На передающей стороне информационное слово дополняется битом паритета, таким образом, чтобы общее число единичных разрядов было либо четным (идет речь о контроле по четности), либо не четным (контроль по нечетности). На приемной стороне принятая информация проверяется либо на четность, то есть общее число разрядов в единичном состоянии должно быть четное, либо на не четность.

Пример: содержимое слова сопровождается контролем по четности:

 

 

 
 
Р - паритет

 


 

Контроль по не четности:

 

Формирование бита и контроль по паритету производится аппаратно, то есть не занимают дополнительного времени процесса, а время передачи занимает.

Искажение информации произойдет, если датчик времени приемника или передатчика разойдется с эталоном более чем на ½ такта.

dmax = ½ такта = 1/2T (период тактовой частоты)

 

 

Это означает, что относительная точность равна:

       
   
= dmax / Nmax = ½ T/ 12T = 0.04 = 4%
 
 

 

 


Невысокие требования к точности синхронизирующих часов приводит к тому, что асинхронный режим вытеснил синхронный.

Особенность синхронного режима заключается в том, что имеется специальная линия передающая тактовые импульсы. Это позволяет существенно поднять скорость передач. На сегодня этот способ не применяется в гражданских областях.

 

Физическая реализация родственных интерфейсов

В последовательном интерфейсе далеко не всегда используют двуполярные сиг­налы RS-232C — это неудобно, хотя бы из-за необходимости использования… Когда требуется большая помехоустойчивость (дальность и скорость переда­чи),…

Структура линии удаленной передачи данных с использованием интерфейса

RS – 232

 

Интерфейс RS-232C предназначен для подключения аппаратуры, передающей или принимающей данные (ООД — оконечное оборудование данных, или АПД — аппаратура передачи данных; DTE — Data Terminal Equipment), к оконечной аппаратуре, каналов данных (АКД; DCE — Data Communication Equipment). В роли АПД может выступать компьютер, принтер, плоттер и другое периферийное оборудование. В роли. АКД обычно выступает модем. Конечной целью подключения является соединение двух устройств АПД. Полная схема соединения приведена на рис; интерфейс, позволяет исключить канал удаленной связи вместе с парой устройств АКД, соединив устройства непосредственно с помощью нуль-модемного кабеля.

 

Предназначен для передачи информации через коммутируемую линию телефонной связи, радиоканал, оптоволокно.

 

Нуль модемная(без модемная связь)

Принципы использования модема для передачи данных

mo-dem (modulator-demodulator)

“0” → f1 = 400 Гц 0101’1011 → D: 100 Гц…1 кГц

“1” → f2 = 800 Гц

Назначение линий внешнего интерфейса RS-232

  Схемы нуль– модемных кабелей При полном нуль–модемном соединении используются все сигналы (и линии данных и линии DTS–DSR, т.е. квитирующих) DB9 …

Управление потоками данных через интерфейс RS-232

Аппаратный протокол управления потоком RTS/CTS (hardware flow control) использует сигнал CTS, который позволяет остановить передачу данных, если… Аппаратное управление потоком

Программное управление интерфейсом RS-232 на примере COM-порта ПК

Ресурсы и адресации

PD, младший адрес Base – адрес адресное пространство COM – порта $3F8, $2F8, $3E8, $2E8

Управление скоростью передачи

 

Формат слова управления прерываниями

Этот регистр доступен только для чтения.   Base + 3 – управляющий регистр. Бит Назначение 0,1 Кодирует количество бит в…

Фрагмент передачи символов

repeat status:=port[Base +5]; {xx?x’xxxx- 1– можно писать следующий байт} status:=status and 32; {00?0’0000}

Программа приема байта

TimeStsrt:=MemW[$40:$6C] repeat status:=port[Base +5]; {код состояния порта}

Интерфейс токовая петля

Токовая петля обычно предполагает гальваническую развязку входных цепей при­емника от схемы устройства. При этом источником тока в петле является… Токовая петля с гальванической развязкой позволяет передавать сигналы на…  

Основы сетевых технологий автоматизации

Ограничения и области применения многопроцессорных систем в задаче автоматизации процессов. Особенности организации рабочих станций и серверов,… ----------------  

Сигналы магистрали ISA

Адресуемое пространство 16 МБ. Для внешних устройств используются 16 младших линий: JBB(адресов) 64К

Циклы программного обмена с устройствами ввода-вывода

Цикл чтения начинается с выставления адреса на шину данных и сопровождается стробом BALE. По окончанию строба выдается сигнал . Адресованное… Цикл записи – процессор выставляет данные на шину SD0..SD15 и сопровождает их… Схема цикла памяти выглядит также.

– Конец работы –

Используемые теги: Конспект, лекций, дисциплине, вычислительные, машины, системы, сети0.103

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ, СИСТЕМЫ И СЕТИ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Конспект лекций по дисциплине Системы и сети связи с подвижными объектами Курск 2011 Тема1: Классификация телекоммуникационных систем
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Юго Западный государственный университет... Факультет информатики и вычислительной техники...

Конспект лекций по дисциплине Экономика недвижимости: конспект лекций
Государственное бюджетное образовательное учреждение... высшего профессионального образования... Уральский государственный экономический университет...

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ
высшего профессионального образования... ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ... С С Гиршин В В Тевс...

КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ИНФОкоммуникаЦИОННЫЕ системы и СЕТИ
КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ... ИНФОкоммуникаЦИОННЫЕ системы и СЕТИ... Тема ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОкоммуникаЦИОННЫХ СЕТЕЙ Класс инфокоммуникационных сетей как открытые информационные системы...

Вычислительные машины, комплексы, системы и сети
В дипломном проекте студент должен показать умение: - производить выбор методов построения проектируемого устройства; - производить синтез основных… Объем ПЗ, если она выполнена от руки, составляет 70-75 листов.Объем ПЗ, если… В исходных данных указываются: - основные питающие напряжения проектируемого устройства; - основные рабочие частоты…

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ по дисциплине Операционные системы
ВОСТОЧНОУКРАИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ... Северодонецкий технологический институт... КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ...

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ По дисциплине Компьютерные сети и телекоммуникации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... Высшего профессионального образования... Тульский государственный университет...

Лекция 1. Тема: Операционная система. Определение. Уровни операционной системы. Функции операционных систем. 1. Понятие операционной системы
Понятие операционной системы... Причиной появления операционных систем была необходимость создания удобных в... Операционная система ОС это программное обеспечение которое реализует связь между прикладными программами и...

КОМПЛЕКС СТАНДАРТОВ НА АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ. АРХИТЕКТУРА ЛОКАЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ В СИСТЕМАХ ПРОМЫШЛЕННОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ
На сайте allrefs.net читайте: " КОМПЛЕКС СТАНДАРТОВ НА АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ. АРХИТЕКТУРА ЛОКАЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ В СИСТЕМАХ ПРОМЫШЛЕННОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ"

0.053
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам