Микропроцессоры

 Эврика-87

Это не только реально, но и целесообразно экономически. Почему? Использование БИС позволяет значительно уменьшить размеры ЭВМ. Созданы однокристальные микропроцессоры - основной узел машины, выполняющий арифметические и логические действия, представляющие собой БИС с программируемой (перестраиваемой) логикой. Причем программа работы микропроцессора хранится тут же, в запоминающем устройстве, встроенном в БИС. Ожидают, что со дня на день появится однокристальный микропроцессор, по своим возможностям равный современной большой ЭВМ. В отличие от обычных ЭВМ микропроцессоры и микроЭВМ легко встраиваются в станок, телевизор, автомобиль и мотоцикл, во всевозможные аппараты торговые, бытовые, медицинские. Микропроцессорная техника становится тем средством, которое поможет оптимизировать работу всех отраслей народного хозяйства, его экономику. В несколько раз увеличивают производительность труда, например, автоматизированные с помощью микропроцессорной техники станки - обрабатывающие центры, обслуживаемые роботами. Еще большего можно достичь при создании на их основе гибких автоматизированных производств нового направления в развитии машиностроения и других отраслей

 Биореакторы (ферментаторы)

Белорусский Государственный Университет Биологический факультет Биореакторы Реферат студента 2-го курса Бабицкого Мирослава Минск 2003 г. Биореакторы (ферментаторы) составляют основу биотехнологического производства. Масса аппаратов, используемых, например, в микробной биотехнологии, различна, и требования здесь определяются большей частью экономическими соображениями. Применительно к ферментаторам различают следующие типы их: лабораторные емкостью 0,5—100 л, пилотные емкостью 100л—10 м3, промышленные емкостью 10—100 м3 и более. При масштабировании добиваются соответствия важнейших характеристик процесса, а не сохранения принципа конструкции. Применяемое в биотехнологии оборудование должно вносить определенную долю эстетичности в интерьер цеха или отделения ( Микрос I — для культивирования микроорганизмов (совмещен с микропроцессором) и промышленные ферментаторы емкостью от 40 до 4000 литров и более (совмещены с микропроцессорами). В Датской мультинациональной компании Gis -Brocades в 1987 г. сконструирован и изготовлен самый большой промышленный ферментатор для производства пенициллина (200 м3).

 Для тех, кто думает не как все, или Как фирма Apple мир изменила

Джобс, человек вдохновения, мечтал изменить жизнь человечества при помощи новых технологий, путешествовал и мечтал. В нем явилась в полной мере неординарность подхода к ординарным вещам, всегда отличавшая Apple. B городке Купертино (Калифорния) Возняк и Джобс организовали компьютерный клуб "Hоме Brew Computer Club", объединявший, как тогда считали, всяческих чудаков для творческого сотрудничества в области новых компьютерных технологий и обсуждения неосуществимых идей. Количество членов клуба, к удивлению его создателей, быстро увеличивалось. Молодые талантливые бунтари искали самовыражения в работе, а не в песнях протеста. Hачало 70-х было временем быстрого прорыва, интеллектуальной технической революции. "Моторола" выпустила новое поколение революционных микропроцессоров: человечество вовсю приближалось к эре персональных компьютеров. Шли разговоры, кипели споры в Кремниевой Долине, центре современной технической мысли - каким будет ожидаемый персональный компьютер, как будет управляться и чем станет. Мир перекраивался в пять минут и разрушался в десять. 1 апреля 1976 года, в день дураков, Джобс и Возняк зарегистрировали фирму Apple

 Шпаргалки по Денежно-кредитному регулированию

Вместе с тем по чековой гарантийной карточке устанавливается ежедневный лимит – предельная сумма платежа, гарантированная чековой карточкой. Микропроцессорная карточка. Особенностью микропроцессорной карточки является ее способность надежно сохранять и использовать большие объемы информации. Все электронные карточки имеют встроенный микропроцессор и по мощности лишь немного уступают персональным компьютерам. Большинство микропроцессорных карточек имеют 2 – 3 зоны, одна из которых является секретной. На карточку можно нанести также магнитную полосу с тем, чтобы использовать ее в уже существующих электронных пластиковых карточек. Главным преимуществом микропроцессорных карточек по сравнению с обычными карточками с магнитной полосой является повышение надежности совершения операций. Такие карты практически нельзя подделать или подобрать идентификационный номер. Карты памяти. Это простейшие электронные карточки, обладающие лишь памятью. Память микропроцессорных карт во много раз больше, чем магнитных. При этом ее можно считывать и перезаписывать многократно. Однако подобного вида карта еще не является по – настоящему смарт – картой, так как ее «интеллектуальные» возможности поддерживаются терминальным устройством, которое может считывать и записывать информацию в память карты. Смарт – карты. Внешне смарт – карты похожи на карты памяти, однако микросхема смарт – карты содержит «логику», что и выделяет эти карты в отдельную группу интеллектуальных карт.

 Наш коллега - робот

Нуждающиеся в "документированной" связи потребители подключат к своим телефонам копировальные установки. Документ или письмо, которое надо передать, закладывается в установку, после чего по телефону набирается номер адресата. Все остальное делается компьютером автоматически в течение нескольких минут. Документ прочитывается, информация кодируется в цифровой вид и передается на установку адресата, где снова превращается с помощью микропроцессора и чертежного устройства в документ. Миниатюрная ЭВМ не только уютно расположилась у нас дома, но и "забралась в карман" современного специалиста не в переносном, а в самом прямом смысле. В ближайшем будущем там появится множество разнообразных и очень полезных электронных устройств. Например, электронная "записная книжка" - миниатюрная комбинация пишущей машинки и компьютера. В ней есть сорок слов внутренней памяти, по пятнадцать знаков каждое, и память легко можно расширить. Размер ее 30X5X0,5 см. Используется это устройство в служебных целях: составление памятных записок, рассылка приглашений, подсчеты, графики, расписание и прочее

 Микропроцессоры

Предполагается, что функциональный узел выполняет процесс в несколько этапов, то есть когда первый этап завершается, результаты передаются на второй этап, на котором используются другие аппаратные средства. Разумеется, что устройство, используемое на первом этапе, оказывается свободным для начала новой обработки данных. Как известно, можно выделить четыре этапа обработки команды  микропроцессора: выборка, декодирование, выполнение и запись результата. Иными словами, в ряде случаев пока первая команда выполняется, вторая может декодироваться, а третья выбираться.     С внешними устройствами микропроцессор может «общаться» благодаря шинам адреса, данных и управления, выведенных на специальные контакты корпуса микросхемы. Стоит отметить,  что разрядность внутренних регистров микропроцессора может не совпадать с количеством внешних выводов для линий данных. Иначе говоря, микропроцессор с 32-разрядными регистрами может иметь, например только 16 линий внешних данных. Объём физически адресуемой микропроцессорной памяти однозначно определяется разрядностью внешней шины адреса как 2 в степени , где - количество адресных линий.     Важнейшие определения.     Прежде чем продолжить рассказ о микропроцессорах, напомним важные определения, которые пригодятся в дальнейшем.     Любое внешнее устройство, совершающее по отношению к микропроцессору операции ввода-вывода, можно назвать периферийным.     Регистр представляет собой совокупность бистабильных устройств ( то есть имеющих два устойчивых состояния), предназначенных для хранения информации и быстрого доступа к ней.

 Микропроцессор Z80 его структура и система команд

Вывод 24- линия ожидания WAI . “Медленная” память может требовать большего времени для цикла считывания или записи и об этом сообщает микропроцессору путем активизации линии WAI . Вывод 17- “немаскируемое прерывание” MI. Активизация этой линии приводит к остановке выполнения микропроцессором текущей программы, и вместо нее микропроцессор выполняет программу прерывания, записанную специально для этой цели. В SPEC RUMe немаскируемое прерывание требует системного сброса, который выполняется записыванием 0 по адресу 23728. Вывод 16- “маскируемое прерывание”, I . В SPEC RUMe сканирование клавиатуры и обмен в режиме реального времени называется “управляемым прерыванием”. Это означает, что электроника системы каждые 1/50 секунды активизирует I , вызывая остановку выполнения микропроцессором основной программы и, вместо этого, выполнение программы сканирования клавиатуры. Способность Z80 реагировать на I может управляться программистом специальными машинными командами. ЛОГИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ Z80 В состав Z80 входят: устройство управления, регистр команд, программный счетчик, 24 регистра пользователя и арифметико-логическое устройство.

 Процессор Pentium 4

Средства аппаратной поддержки управления памятью и многозадачной среды в микропроцессорах I el 80386, 80486 и Pe ium Процессоры I el 80386, 80486 и Pe ium с точки зрения рассматриваемых в данном разделе вопросов имеют аналогичные средства, поэтому для краткости в тексте используется термин "процессор i386", хотя вся информация этого раздела в равной степени относится к трем моделям процессоров фирмы I el. Процессор i386 имеет два режима работы - реальный (real mode) и защищенный (pro ec ed mode). В реальном режиме процессор i386 работает как быстрый процессор 8086 с несколько расширенным набором команд. В защищенном режиме процессор i386 может использовать все механизмы 32-х разрядной организации памяти, в том числе механизмы поддержки виртуальной памяти и механизмы переключения задач. Кроме этого, в защищенном режиме для каждой задачи процессор i386 может эмулировать 86 и 286 процессоры, которые в этом случае называются виртуальными процессорами. Таким образом, при многозадачной работе в защищенном режиме процессор i386 работает как несколько виртуальных процессоров, имеющих общую память.

 Устройство компьютера и его основные блоки

В состав системного блока входит множество «блоков» поменьше: процессор и материнская плата, видео карта и жёсткий диск; и существует десятки разновидностей каждой из этих деталей. «Всё началось с того, что был изобретён мощный микропроцессор.» «Терминатор-2. Судный день.»Процессор- обычно его называют не слишком уважительно «камень». По сути, так оно и есть- небольшой кристалл кремния, хранящий в себе множество логических элементов, осуществляющих все нужные нам операции вычисления. В первую очередь от процессора будет зависить насколько быстр будет компьютер. Изначально процессор I EL 4004 предназначался для микрокалькуляторов и был изготовлен по заказу одной японской фирмы. И вскоре был выпущен первый компьютер IBM PC на основе нового микропроцессора все тои же фирмы I el IBMIfghfhfhhghgfhfвпвапвапывавы Каждое поколение процессоров отличается не просто скоростью, но еще и формой, внешним видом и самое главное внутренним устройством, архитектурой. «Тактовая частота» является показателем скорости процессора, измеряется в мегагерцах (МГц), показывает сколько операций способен выполнить процессор в течение секунды.

 Состав и принципы построения ЭВМ

Классическая структура ЭВМ с переходом на БИС (большие интегральные схемы) перешла в понятие архитектура ЭВМ. процессор УУ СОЗУ АЛУ ОЗУ КВв КВв УВв УВыв ВЗУ ВЗУ МК СК Устройства сопряженияОбобщенная архитектура третьего и четвертого поколенийВ ЭВМ третьего поколения усложнение структуры произошло за счет разделения процессов ввода/вывода информации, и ее обработки. Появляется понятие процессор, где неразрывно связаны СОЗУ (сверх оперативное устройство), АЛУ и УУ. Появляется понятие каналы ввода/вывода, которые делят на мультиплексные (МК) и селекторные (СК) каналы. МК – предназначены обслуживать большое количество медленно-скоростных устройств. СК – обслуживают высокоскоростные, отдельные устройства. Применительно к ПЭВМ архитектура приняла упрощенный вид архитектуры малых машин (принцип открытой архитектуры, где главным элементом является системная магистраль). Ядро ПЭВМ образует процессор и основная память. Подключение всех остальных устройств осуществляется через адаптеры (устройства сопряжения). ВУ ВУ ОП процессор ОП контроллер контроллер КПД таймер СИСТЕМНАЯ ШИНА Обобщенная архитектура ПЭВМ Автор Паша Ш Математический процессор Интегральная схема Микропроцессор Арифметико-логическое устройство Микропроцессорная память Устройство управления СИСТЕМНАЯ ШИНА Основная память ДЗУ ОЗУ Внешняя память НЖМД НГМД Адаптер НЖМД Адаптер НГМД Видео-адаптер Адаптер принтера Источник питания Дисплей Принтер Сетевой адаптер Канал связи Генератор тактовых импульсов Интерфейс клавиатуры Клавиатура Структурная схема ПКФУНКЦИОНАЛЬНАЯ И СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЭВМ.Общие принципы функциональной и структурной организации ЭВМ ЭВМ кроме аппаратурной части и ПО (Hard Ware и Sof Ware) имеет большое количество функциональных средств.

 Анализ и оценка аппаратных средств современных ПЭВМ

Последняя программа необходима для загрузки операционной системы с соответствующего накопителя. Система BIOS в IBM-совместимых компьютерах реализована в виде одной или двух микросхем, установленных на системной плате компьютера. Наиболее перспективным для хранения системы BIOS является сейчас флэш-память. BIOS на ее основе имеют, например, системные платы фирм I el, Mylex, Compaq и т.д. Это позволяет легко модифицировать старые или добавлять дополнительные функции для поддержки новых устройств, подключаемых к компьютеру. Поскольку содержимое ROM BIOS фирмы IBM было защищено авторским правом (т.е. его нельзя подвергать копированию), то большинство других производителей компьютеров вынуждены были использовать микросхемы BIOS независимых фирм, системы BIOS которых, разумеется, были практически полностью совместимы с оригиналом. Наиболее известны из этих фирм три: America Mega re ds I c. (AMI), Award Sof ware и Phoe ix ech ologies. CMOS RAM Система BIOS в компьютерах, основанных на микропроцессорах i80286 и выше, неразрывно связана с неизменяемой памятью (CMOS RAM), в которой хранится информация о текущих показаниях часов, значение времени для будильника, конфигурации компьютера: количестве памяти, типах накопителей и т.д. Именно в этой информации нуждаются программные модули системы BIOS.

 Многопроцессорный вычислительный комплекс на основе коммутационной матрицы с симметричной обработкой заданий всеми процессорами

Проблемы возникают, если разница в адресах последовательных обращений четная. Одно из решений, используемое в больших компьютерах, заключается в том, чтобы статистически уменьшить вероятность подобных обращений путем значительного увеличения количества банков памяти. Например, в суперкомпьютере EC SX/3 используются 128 банков памяти. Подобные проблемы могут быть решены как программными, так и аппаратными средствами. 2.3.2 Применение кода Хэмминга в модулях памяти С целью повышения общей надежности модулей оперативной памяти было решено применить хранение данных в коде Хэмминга, который за счет избыточности позволяет корректировать одиночные ошибки и обнаруживать ошибки большей кратности. Код Хэмминга получил широкое распространение благодаря простоте кодеров и декодеров, а также минимальной избыточности. Так как большинство современных высокопроизводительных микропроцессоров имеют разрядность 64 бита, необходимо обеспечить разрядность памяти не менее 64 бит. Этой разрядности соответствует код Хэмминга (72, 64), что означает наличие 64 информационных разрядов и 8 контрольных. Можно рассчитать эффект от применения корректирующего кодирования: Пусть вероятность отказа одиночного модуля памяти разрядностью 1 бит за некоторое время P1=10-5, тогда вероятность отказа одного из необходимых 64 модулей памяти за то же время Pобщ=64 P1=6.4 10-4. В случае применения кода Хэмминга для потери информации необходимы две ошибки в 72-х разрядах: Pобщ=(72 P1) (71 P1)= 5.112 10-7. Таким образом надежность возрастает более чем на три порядка при увеличении стоимости на 12.5%. Разумеется эти рассуждения верны лишь в случае пренебрежимо малой вероятности отказов и стоимости кодера и декодера по сравнению с модулями памяти, однако в случае реальных объемов памяти это действительно так. 2.4 Организация резервирования и восстановления при отказе любого компонента МПВК Одной из целей создания МПВК является достижение повышенной надежности вычислительной системы.

 Обзор x86 процессоров

Наряду с I EL аналогичные процессоры выпускают и другие фирмы - AMD, exas I s rume s, Cyrix, exGe , Mo orola и другие. Многие из них отличаются не только количеством элементов на кристалле, но и системой команд, архитектурой. КРАТКИЙ ОБЗОР ПРОЦЕССОРОВ ФИРМЫ I EL 1.1 ПРОЦЕССОР i8086 В 1976 году фирма I el начала усиленно работать над микропроцессором i8086. Размер его регистров был увеличен в два раза, что дало возможность увеличить производительность в 10 раз по сравнению с 8080. Кроме того, размер информационных шин был увеличен до 16 разрядов, что дало возможность увеличить скорость передачи информации на микропроцессор и с него в два раза. Размер его адресной шины также был существенно увеличен - до 20 бит. Это позволило 86-му прямо контролировать 1М оперативной памяти. Как прямой потомок i8080, i8086 унаследовал большую часть множества его команд. Регистры этого процессора были разработаны таким образом, что они могли обрабатывать как 16-ти битные значения, так и 8-ми битные - также как это делал i8080. Память i8086 была также доработана специальным образом.

 Оперативная память. Исследование рынка оперативной памяти

Спецификация PC100 является очень критичной, одно описание с дополнениями занимает больше 70 страниц. Для комфортной работы с приложениями, требующими высокого быстродействия, разработано следующее поколение синхронной динамической памяти - SDRAM PC133. В продаже можно найти модули, поддерживающие эту спецификацию, причем цена на них превышает цены соответствующих моделей PC100 на 10-30%. Насколько это оправдано, судить довольно сложно. Продвижением данного стандарта на рынок занимается уже не I el, а их главный конкурент на рынке процессоров AMD. I el же решила поддерживать память от Rambus, мотивируя это тем, что она лучше сочетается с шиной AGP 4x. 133-МГц чипы направлены на использование с новым семейством микропроцессоров, работающих на частоте системной шины 133 МГц, и полностью совместимы со всеми PC100-продуктами. Такими производителями, как VIA ech ologies, I c., Acer Labora ories I c. (ALi), OP i I c., Silico I egra ed Sys ems (SiS) и S a dard Microsys ems Corpora io (SMC), разработаны чипсеты, поддерживающие спецификацию PC133.

 Основные сведения о IBM

В нем располагаются все основные узлы компьютера: электронные схемы, управляющие работой компьютера (микропроцессор, оперативная память, контроллеры устройств); блок питания, который преобразует электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электронные схемы компьютера; накопители (или дисководы) для гибких магнитных дисков, используемые для чтения и записи на гибкие магнитные диски (дискеты); накопитель на жестком магнитном диске, предназначенный для чтения и записи на несъемный жесткий магнитный диск (винчестер). К системному блоку компьютера IBM PC можно подключать различные уст­ройства ввода-вывода информации, расширяя тем самым его функциональные возможности. Многие устройства располагаются вне системного блока компьютера и под­соединяются к нему через специальные гнезда (разъемы), находящиеся обыч­но на задней стенке системного блока. Такие устройства обычно называются внешними. Кроме монитора и клавиатуры, такими устройствами являются: принтер — для вывода на печать текстовой и графической информации; мышь — устройство, облегчающее ввод информации в компьютер; джойстик — манипулятор в виде укрепленной на шарнире ручки с кноп­кой, употребляется в основном для компьютерных игр; а также другие устройства.

 Процессоры

Это дает пользователям целый ряд преимуществ - от значительного повышения общей производительности до серьезного увеличения времени автономной работы. Тактовая частота увеличена до 233 МГц, расход энергии снижен почти на 50% Технология производства микропроцессоров обычно характеризуется минимальным возможным размером элемента - чем меньше кристалл, тем с большей скоростью может работать схема. 0.25-микронная технология позволяет создавать элементы, имеющие вдвое меньшую площадь по сравнению с возможностями 0.35-микронной технологии (обычно применяемой в производстве самых быстрых устройств). Благодаря постоянной работе над проблемой уменьшения размера микросхем и минимальных элементов, I el выпускает все более производительные процессоры. Кроме того, уменьшение размера схемы позволяет разместить на кремниевой пластине большее количество кристаллов - это дает возможность быстрее удовлетворить спрос на высокопроизводительные мобильные процессоры. Что дает использование 0.25-микронной технологии? Тактовая частота процессора при использовании 0.25-микронной технологии может быть поднята до 233 МГц.

 Цифровой диктофон

Он обладает встроенной памятью программ объемом 4096 слов и памятью данных 512 байт. Любая его команда выполняется за 1 такт процессора. Тактовая частота 8 МГц . На выполнение процессором программного кода для обработки и записи отсчетов, полученных от АЦП, потребуется до 20 мс, так что выбранный процессор вполне удовлетворяет требованию скорости работы и успевает обработать всю необходимую информацию. Обеспечение протокола работы с памятью организуется тем же процессором прграмно - аппаратными методами, так как в микроконтроллере имеется аппаратная поддержка протокола SPI. Для хранения записываемой информации выбрана FLASH ПЗУ A 45DB32 фирмы A mel, объемом 32Мб. 5. ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ УСТРОЙСТВА Микропроцессор MCU (A 90S8535) управляет через порт В работой FLASH- памяти DD1(см. схему электрическую принципиальную ПГУ9.901.012.001.ЭЗ). Так как в процессоре имеется аппаратная поддержка SPI протокола, то микросхема памяти, работающая по этому протоколу непосредственно подключается к выводам микроконтроллера DD2 miso, mosi, sck.

 Аппаратные средства ПК

Реферат на тему: Аппаратные средства ПК Студента СПБГУТД Группа № 1-ЭД-2 «В» Меркоева Дмитрия Санкт-Петербург 2004 год Оглавление: Введение .3 Конфигурация персонального компьютера.3 Материнская плата .5 BIOS .6 IBM PC и принцип открытой архитектуры .8 Введение В наше время трудно представить себе, что без компьютеров можно обойтись. А ведь не так давно, до начала 70-х годов вычислительные машины были доступны весьма ограниченному кругу специалистов, а их применение, как правило, оставалось окутанным завесой секретности и мало известным широкой публике. Однако в1971 г. произошло событие, которое в корне изменило ситуацию и с фантастической скоростью превратило компьютер в повседневный рабочий инструмент десятков миллионов людей. В том вне всякого сомнения знаменательном году еще почти никому не известная фирма I el из небольшого американского городка с красивым названием Санта-Клара (шт. Калифорния), выпустила первый микропроцессор. Именно ему мы обязаны появлением нового класса вычислительных систем - персональных компьютеров, которыми теперь пользуются, по существу, все, от учащихся начальных классов и бухгалтеров до маститых ученых и инженеров.