ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Технические средства систем автоматизированного проектирования из "Технические средства и операционные системы (САПР 2) " Основой КТС САПР являются разнообразные ЭВМ, начиная с простейших однокристальных микроЭВМ и кончая сложнейшими суперЭВМ. При определении возмож-иости использования той или иной ЭВМ в составе КТС их оценивают по совокуиности различных показателей, главные из которых — технические характеристики, стоимость приобретения и эксплуатации. [c.9] Основные технические параметры ЭВМ. К основным техническим параметрам ЭВМ относят разрядность машинного слова, производительность, емкость оперативного запомииающего устройства (ОЗУ), пропускную способность подсистемы ввода-вывода информации, надежность функционирования и др. [c.9] Производительность — один из важнейших показателей ЭВМ, измеряемый количеством операций, выполняемых за единицу времени (обычно операций в секунду). Этот показатель для разных типов ЭВМ колеблется от нескольких сотен до сотен миллионов операций в секунду. Производительность зависит не только от свойств самой ЭВМ, но и от особенностей обрабатываемой информации (разрядности обрабатываемых слов, формы представления чисел — с плавающей или фиксированной точкой, частоты повторения различных операций в обш,ем потоке выполняемых программ и др.). Поэтому онределение производительности осуществляется для некоторых тестовых наборов задач (предварительно выявляется процентное содержание команд разного типа). [c.9] Емкость ОЗУ определяет возможности ЭВМ по выполнению сложных программ с обработкой больших объемов информации. Емкость ОЗУ может выражаться в битах, байтах, словах, килобайтах, мегабайтах и т. п. Наиболее распространена оценка емкости ОЗУ в байтах, килобайтах (1 Кбайт = 2 байт=1024 байт), мегабайтах (1 Мбайт=1024 Кбайт), гигабайтах (1 Гбайт=1024 Мбайт). Емкость ОЗУ для ЭВМ, используемых в САПР, колеблется от десятков килобайтов до единиц гигабайтов. [c.10] Пропускная способность подсистемы ввода-вывода ЭВМ позволяет определить возможности ЭВМ при обмене информацией с различными периферийными устройствами (ПУ) или другими ЭВМ. Она измеряется максимальным количеством единиц информации, переданных через подсистему ввода-вывода за единицу времени. Чаще всего пропускная способность измеряется количеством переданных в секунду байтов, килобайтов, мегабайтов и изменяется от сотен байтов в секунду до десятков и сотен мегабайтов в секунду. [c.10] Из ЭВМ, используемых в САПР, основную часть составляют универсальные, а также комплексы АРМ, ИРС и РМП на базе таких ЭВМ. Специализированные ЭВМ предназначены для решения узкого круга задач проектирования конкретных технических объектов. Примером таких ЭВМ могут служить моделирующие логические ЭВМ, применяемые только для логического моделирования отдельных устройств и ЭВМ в целом. [c.11] Режимы работы ВС. Аппаратные средства ЭВМ совместно с программным обеспечением образуют ВС. В зависимости от класса ЭВМ и вида операционной системы ВС могут работать в режимах однопрограммном или мультипрограммном. [c.14] В однопрограммном режиме работы в памяти ЭВМ находится и выполняется только одна программа. Такой режим обычно характерен для микроЭВМ и персональных ЭВМ, т. е. для ЭВМ индивидуального пользования. [c.14] В мультипрограммном (многопрограммном) режиме работы в памяти ЭВМ находится несколько программ, которые выполняются частично или полностью между переходами процессора от одной задачи к другой в зависимости от ситуации, складывающейся н системе. В мультипрограммном режиме более эффективно используются машинное время и оперативная память, так как при возиикповепии каких-либо ситуаций в выполняемой задаче, требующих перехода процессора в режим ожидания, процессор переключается на другую задачу и выполняет ее до тех пор, пока в ней также не возникнет подобная ситуация, и т. д. При реализации мультипрограммного режима требуется определять очередность переключения задач и выбирать моменты переключения, чтобы эффективность использования машинного времени и памяти была максимальной. Мультипрограммный режим обеспечивается аппаратными средствами ЭВМ и средствами ОС. Он характерен для сложных ЭВМ, где стоимость машинного времени значительно выше, чем у микроЭВМ. В последнее время с увеличением возможностей персональных ЭВМ для них разрабатываются мультипрограммные ОС, позволяющие одновременно следить за решением нескольких задач и повышающие тем самым эффективность работы инженера. [c.14] В зависимости от того, в каком порядке ири мультипрограммном режиме выполняются программы иользо-вателей САПР, различают режимы пакетной обработки задач и коллективного доступа. [c.14] В режиме коллективного доступа каждый пользователь ставит свою задачу на выполнение в любой произвольный момент времени, т. е. для каждого пользователя в такой ВС как бы реализуется режим индивидуального пользования. Это осуществляется обычно с помощью квантования машинного времени, когда каждой задаче, находящейся в оперативной памяти ЭВМ, выделяется квант времени. По окончании кванта времени процессор переключается на другую задачу или продолжает выполнение прерванной в зависимости от ситуации в ВС. Вычислительные системы, обеспечивающие коллективный доступ с квантованием машинного в(ремени, называют ВС с разделением времени. [c.15] Б системах автоматического управления широко используется понятие режима реального времени, при котором скорость решения задач равна или выше скорости их поступления в ВС. В САПР под режимом реального времени понимают такое взаимодействие инженера и ЭВМ, когда ответы на запросы инженера поступают со скоростью, удобной для человека. [c.15] Аппаратные и программные средства ВС. Каждая ВС обладает определенными возможностями с позиции ее использования в КТС САПР — это решение задач проектирования, режимы работы, диагностика отказов, совместная работа с другими ЭВМ и т. п. Все возможности ВС реализуются программными и аппаратными средствами и должны органично сочетаться с возмо к-ностями инженера, работающего в САПР. Разделение функций между аппаратными и программными средствами имеет целью повышение эффективности ВС, т. е. увеличение производительности при снижении стоимости. [c.15] Программные средства гибки и доступны, аппаратные средства сложнее в реализации и специализированы. Соотношение по стоимостным затратам между аппаратными и программными средствами постоянно меняется в направлении снижения стоимости аппаратных средств. Поэтому общей тенденцией развития ВС является реализация все большего числа программных функций аппаратными средствами. Примерами этой тенденции могут служить ЭВМ, аппаратно реализующие трансляторы с алгоритмических языков, программы логического моделирования и т. п. [c.15] Все аппаратные средства ЭВМ делятся на две группы устройств центральные и периферийные. [c.16] К центральным устройствам, осуществляющим непосредственно обработку данных, относятся центральный процессор, ОЗУ и процессор ввода-вывода (ПВВ). [c.16] К периферийным устройствам относятся устройства, выполняющие функции ввода, вывода, подготовки данных и хранения больших объемов информации. Общим для всех периферийных устройств (ПУ) является то, что они преобразуют данные из одной формы представления в другую, не изменяя их содержания. [c.16] Центральный процессор предназначен для преобразования информации в соответствии с выполняемой программой, управления вычислительным процессом и устройствами, работающими совместно с процессором. [c.16] Оперативное запоминающее устройство выполняет функции хранения, приема и выдачи данных и программ. [c.16] Процессоры ввода-вывода (каналы) предназначены для управления обменом информацией между ОЗУ и ПУ без участия центрального процессора, согласования скорости работы ПУ и ОЗУ, унификации программирования ввода-вывода и обеспечения возможности подключения новых ПУ. С каналами ввода-вывода связано понятие интерфейса — совокупности оборудования, с помощью которого осуществляется сопряжение канала ввода-вывода с устройствами управления ПУ, а также унифицированных сигналов и алгоритмов, определяющих порядок передачи данных между каналом и ПУ. [c.16] Вернуться к основной статье