Специализированные супроцессоры.

Применяются для решения задач САПР. Их создание оправдано, если экономический эффект превышает затраты на их разработку и эксплуатацию. Они создаются для повышения производительности труда проектировщика. Основная идея создания заключается в аппаратной реализации типовых методов. Решения проектных задач (замена программ схемами). Частые обращения к программам приводят к большим затратам машинного времени, а при использовании схем достигается большой выигрыш во времени. Для повышения производительности труда проектировщика применяется параллельная обработка данных.

Способы реализации специализированны супроцессоров:

· Расширение системы команд универсальной ЭВМ путем включения команд часто встречающихся функций (возведение в степень, тригонометрические функции и т.д.)

· Разработка периферийных процессов (приставок) подключаемых к универсальной ЭВМ для реализации конкретных проектных процедур (трассировка печатных плат)

· Создание специализированных ЭВМ или супроцессоров, структура которых ориентирована на решение узкого класса задач большой сложности.

По функциональному назначению специализированные ЭВМ делятся на:

· ЭВМ и процессоры для решения частных простых задач проектирования;

· ЭВМ и процессоры для выполнения отдельных процедур;

· ЭВМ и процессоры для обеспечения удобного взаимодействия с проектировщиком (графический);

· Процессоры для обеспечения отладки задач проектирования;

· ЭВМ и процессоры для решения задач структурной организации КТС САПР.

Технические средства связи ЭВМ с удаленными пользователями

Речевые устройства для оперативной связи проектировщика бывают двух типов:

· Активный речевой терминал. Применяется для оперативного сообщения об до аварийных ситуациях, а также для указания пароля при входе в систему;

· Пассивный речевой терминал. Выделяет из информационного потока адресованные ему команды и данные, не мешая при этом работе дисплеям. Синтезатор речи обычно включается между дисплеем и центральным дисплеем. Для генерации фразы используется специальный словарь (несколько 100 фраз). Чтобы устройство не мешало другим проектировщикам используется головной телефон.

Связь ЭВМ с удаленными пользователями осуществляется с помощью телекоммуникационного метода доступа (теледоступа). При этом возможно подключение к ЭВМ КТС пользователя или терминала, находящегося на расстоянии до нескольких тыс. км. Средства теледоступа выпускаются серийно в различных семействах ЭВМ. Однако в КТС САПР их широкое использование нецелесообразно из-за малой скорости обмена и большой стоимости.

В настоящее время развитие средств теледоступа для КТС САПР связано с широким использованием интеллектуальных терминалом и переходом к многоуровневой структуре КТС.

Устройства телеобработки, сопряжения и передачи данных

Эти устройства предназначены для организации связи с удаленными рабочими местами и для межмашинного обмена данными в многоуровневых и сетевых САПР. Различают системы связи (телефонные и телеграфные каналы, релейные и кабельные линии), мультиплексоры передачи данных (МПД), аппаратуру передачи данных (АПД), абонентские пункты (АП) и интерфейсы (И).

Мультиплексор передачи данных подключается к мультиплексному каналу ввода-вывода через стандартный интерфейс и управляет передачей и частичной обработкой информации от ЭВМ на абонентские пункты и другие ЭВМ. Возможно снижение нагрузки на центральный процессор ЭВМ, если обработка выполняется частично в МПД. В этом случае он ставится процессором телеобработки данных (процессором передачи данных).

Аппаратура передачи данных обеспечивает сопряжение мультиплексоров передачи данных и абонентских пунктов с каналами связи. Абонентские пункты передают ЭВМ и принимают от нее информацию.

Если абонентские пункты проводят предварительную обработку получаемых и передаваемых данных, их называют "интеллектуальными" абонентскими пунктами.

Аппаратура передачи данных включает следующие устройства:

- модемы и устройства преобразования сигналов,

- вызывные устройства для коммутируемых линий связи,

Модем (устройство модуляции и демодуляции) преобразует двоичные сигналы от мультиплексора или абонентского пункта в модулированные сигналы на несущей частоте для их передачи по линиям связи, а при приеме осуществляют обратное преобразование (демодуляцию).

Абонентский пункт состоит из одного или нескольких периферийных устройств со специальным устройством управления. Устройство управления обеспечивает работу периферийных устройств, как автономную так и под управлением ЭВМ. Интерфейсы согласуют работу отдельных блоков по уровням логических сигналов и конструкциям разъемов. Аппаратура передачи данных бывает:

- низкоскоростная (со скоростями передачи информации - до 200 бит/сек (по стандартным телеграфным каналам),

- среднескоростная - до 4800 бит/сек (по каналам тональной частоты),

- высокоскоростная - более 4800 бит/сек (по широкополосным каналам).

Для современного этапа развития средств вычислительной техники характерно использование сравнительно дешевых мини-, микро-, персональных ЭВМ, обладающих достаточно большими вычислительными возможностями. Поэтому естественен переход к распределенным системам обработки информации на базе многопроцессорных и многомашинных вычислительным сетям (ММВС), а также сетей ЭВМ.

Многопроцессорные и многомашинные ВС позволяют получить высокую производительность и используются в САПР как мощные ЦВК. Их применение целесообразно при необходимости интенсивного обмена большими массивами данных. Поскольку при объединении ЭВМ в единую ММВС применяют стандартные интерфейсы ЭВМ, расстояния между ЭВМ должно быть не более 100 м. Однако с позиции труда инженера более эффективно приближение технических средств связи с ЭВМ непосредственно к рабочему месту инженера, что и обуславливает популярность персональных ЭВМ и ИРС.

Если же при размещении КТС САПР в помещениях проектной организации расстояния между ЭВМ превышают допустимые для ММВС или интенсивность обмена данными между отдельными ЭВМ невысока, но сами обмены данными необходимы, то организуются вычислительные сети с соответствующими аппаратными и программными средствами.

Территориальное разнесение отдельных ЭВМ и комплексов САПР вызывает необходимость включения в состав технических средств аппаратуры сопряжения, передачи данных и телеобработки. При этом технические средства крупных САПР структурно объединяются в вычислительные сети. Преимущества организации вычислительных сетей САПР заключаются в следующем:

1. Пользователи, работающие на аппаратуре в конкретном подразделении предприятия, получают доступ к базам данных и программным средствам, которые имеются в других территориально разнесенных узлах вычислительной сети. Это расширяет функциональные возможности САПР.

2. Появляется возможность оптимального распределения нагрузки между различными ЭВМ, а также возможность предоставления конкретному пользователю в случае необходимости значительных вычислительных ресурсов.

Повышается надежность функционирования технических средств САПР.

Под вычислительной сетью (сетью ЭВМ) понимают объединение достаточно большого числа независимых ВС, удаленных друг от друга на расстояния от нескольких сотен метров до нескольких тысяч километров и связанных специальным каналом передачи данных, с целью коллективного использования аппаратных, программных и информационных ресурсов. Наиболее перспективны в смысле использования в САПР локальные вычислительные сети с расстояниями между отдельными ЭВМ (узлами сети), не превышающими 2.5... 3.0 км. Глобальные вычислительные сети, объединяющие ЭВМ в пределах больших географических регионов и располагающие значительными вычислительными мощностями (напр., сеть АГРА), при создании их в рамках министерств или отраслей смогут найти применение в САПР как мощные ЦВК САПР отдельных предприятий и как объединение ЦВК группы родственных проектных организаций.

Главные достоинства локальных вычислительных сетей, обусловившие большой интерес к ним в последнее время: простота, повышенная надежность и живучесть, сравнительно низкая стоимость при повышенной производительности распределенной обработки данных, достаточно высокая скорость передачи данных, возможность расширения сети при незначительном увеличении комплекса технических средств; недостатки - сложность разработки программного обеспечения, трудности тестирования и диагностики отказов сети.

Система межмашинных взаимодействий в вычислительных сетях обычно представляется в виде совокупности иерархических уровней или функциональных слоев. На каждом из уровней решаются свои функциональные задачи и используются возможности находящихся ниже по иерархии уровней через соответствующий межуровневый интерфейс без учета особенностей внутреннего функционирования всех предшествующих уровней. Совокупность правил взаимодействия компонентов сети на определенном уровне называется протоколом уровня сети ЭВМ. На протоколы вычислительных сетей и межуровневый интерфейс разработаны стандарты. Пользователям в этой иерархии уровней доступны системные услуги только верхнего уровня. С позиции технической реализации наибольший интерес представляют нижние уровни, где определяются механические, электрические и информационные характеристики организации связи между ЭВМ, для надежной передачи информации между ЭВМ по единственному каналу передачи данных (совокупность физического канала связи и аппаратуры передачи данных). Канал передачи данных обычно наиболее дорогостоящая часть сети ЭВМ. Канал связи может содержать одну или несколько линий связи в зависимости от способа передачи данных (последовательный или параллельный).

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: