Рассмотрим пример программируемого контроллера прерываний для многопроцессорных систем. Рис. 1. 60. Структурная схема программируемого контроллера прерываний

INDEX Описание Доступ 00h ID R/W 01h Версия RO 02h Архитектурный идентификатор RO 10?8Fh Таблица переадрессации (24×8) R/W

1. Использование специальных устройств (мостов), называемых контроллерами периферийных устройств (КПУ), которые предназначены для сопряжения ПУ с системным интерфейсом требуемого уровня. 2. Архитектурно КПУ представляют собой совокупность трех адресных пространств (для самого сложного контроллера). Более простые контроллеры могут содержать одно или два адресных пространства, например, в интерфейсе ISA присутствуют только пространство ввода/вывода и пространство памяти, а Читать далее

а)Программный. При котором программа (драйвер) исполняя команды ввода/вывода процессора читает или записывает регистры контроллера периферийных устройств. Реализуется средняя скорость передачи данных. Как правило, любой контроллер имеет 3 типа регистров: § регистры команд, куда записываются коды действий, которые должен выполнить контроллер; § регистр состояния. Программа, читая содержимое этого регистра, определяет состояние контроллера и ПУ;

Основные элементы: 1. Конфигурационное адресное пространство (при использовании ИМС PC-Card можно опустить). 2. Пространство ввода/вывода (есть всегда). 3. Пространство памяти (ПЗУ, ОЗУ).

Проблема конфигурации, заключается в следующем: может оказаться, что у нас имеется несколько однотипных устройств, которые находятся в системе, например, несколько однотипных контроллеров, которые требуют одних и тех же ресурсов. Каждому КПУ выделяется место в памяти с определенными адресами. Но, если нам потребуется включить два, три или четыре однотипных устройства (например, две видеокарты), тогда может возникнуть Читать далее

Каждое устройство на PCI имеет свою область памяти, используемую строго для конфигурации. Для каждого устройства изготовитель предусматривает свое адресное пространство. Рис. 1. 71. Выделение конфигурационного адресного пространства на интерфейсе PCI

Может оказаться, что на одной плате существуют многофункциональные устройства. Пример, на звуковой карте есть очень много устройств: входной и выходной каналы, регулятор громкости, микшер и т.д. и т.п. А конфигурационное адресное пространство одно. Каждое из этих устройств независимо: микшер может быть, а может и не быть, также и регулятор. Т.е. на контроллере может быть несколько Читать далее

Рис. 1.75. Структура Class Code

Рис. 1. 76. Структура Status

1. Cache Line Size – (4 разряда читаются или записываются). Определяет объем обмена в двойных словах для множественного чтения или записи. (Тут записывается не сама длина, а степень числа 2). 2. Latency Timer – (RO). Определяет, на сколько тактов устройство задерживает выдачу данных при пакетном обмене (т.е. на сколько это устройство задерживает получение 1-го байта Читать далее

1. Base Address Register – программа начальной инициализации и конфигурации определяет через базовый регистр объем памяти и тип адресного пространства, требуемые устройством. Для этого в регистр записывается 32-х разрядное число 0FFFFFFFFh, которое опознается устройством, и следующее чтение из этого регистра содержит тип адресного пространства и его объем.

1. Expantion ROM Base Address — (базовый адрес расширяющей памяти (R/O)). Содержит индивидуальный код, который применяется только для данного устройства (например, для видеокарты – код настройки цветов, и т.д.).

1. Включение питания (power-on). Тестируется процессор, запуская внутри себя микрокод. Затем чтение команды, записанной по жёско-фиксированному адресу. 2. Power-On-Test – этот тест находится по начальному адресу в ПЗУ и выполняет:

Отличительная особенность АВМ — аналоговая или непрерывная форма представления информации, переменных, использование аналоговых величин. Аналоговая величина — непрерывная физическая величина, заменяющая искомую или заданную в решаемой задаче, связанная с ней масштабным соотношением. АВМ — вычислительная машина, производящая операции над аналоговыми величинами.

Операционный усилитель (ОУ) – усилитель электрических сигналов, предназначенный для выполнения различных опреаций над аналоговыми величинами при работе в схеме с отрицательной обратной связью. В качестве ОУ обычно используют усилитель постоянного тока, способный усиливать как переменный, так и постоянный ток, т.е. сигнал, в спектральный состав которого может входить нулевая частота.

В качестве аналоговых величин в АВМ используют электрические напряжения. Электрическое напряжение, как известно, легко преобразовать в другое используя потенциометр. Последний находит широкое применение для умножения напряжения (машинной переменной) на постоянный коэффициент, лежащий в диапазоне от 0 до 1. Выполняющие функцию умножения потенциометры называют операционными. Схема включения операционного потенциометра представлена на рис. 4.3. Поскольку выходное сопротивление Читать далее

Суммирование аналоговых величин в АВМ осуществляется путем суммирования про­порциональных аналоговым напряжениям аналоговых токов, которые формируются с помощью резисторов. Схема блока суммирования представлена на рис. 4.5. Рис. 4.5. Общая схема блока суммирования

Пусть неинвертирующий вход ОУ заземлен, т. е. его потенциал равен нулю (рис. 4.6). При этом ; . Схема осуществляет алгебраическое суммирование входных напряжений с инвертированием знака результата.

В блоках интегрирования (интеграторах) используется способность емкости формировать напряжение на своих обкладках, пропорциональное интегралу тока через конденсатор по времени. На рис. 4.10 показана схема интегратора, который выполняет операцию интегрирования суммы взвешенных входных напряжений. Рис. 4.10. Схема блока интегрирования

Блок дифференцирования (дифференциатор) формирует производную от входной величины по времени. Схема блока дифференцирования представлена на рис. 4.13. Рис. 4.13. Схема блока дифференцирования

Блок умножения (БУ) предназначен для перемножения двух или большего числа аналоговых величин. Он находит широкое применение не только в АВМ, но и в системах автоматического регулирования, радиоаппаратуре, при создании перестраиваемых фильтров, в измерительных приборах. Широкому применению БУ способствует возможность их создания в интегральном исполнении.

Операция деления может быть реализована или с помощью схем логарифмирования, или с использованием блоков умножения в цепи отрицательной обратной связи ОУ (рис. 4.15).

Отличительная особенность АВМ — аналоговая или непрерывная форма представления информации, переменных, использование аналоговых величин.

Структурные АВМ представляют совокупность вычислительных и вспомогательных блоков. В зависимости от числа блоков различают малые (до 20 блоков), средние и большие (свыше 60 блоков) АВМ. Кроме вычислительных блоков АВМ обычно содержит источники питания, наборное поле, устройство управления, измерительную и регистрирующую аппаратуру.

Структурные АВМ представляют собой совокупность жестко не связанных друг с другом вычислительных блоков, что позволяет более эффективно использовать оборудование, но требует кроме обычных подготовительных работ коммутации блоков в соответ­ствии с исходным уравнением. Структурные АВМ нашли наибольшее применение.

Блоки функционального преобразования или функциональные преобразователи (ФП) предназначены для моделирования нелинейных зависимостей функций от одной или большего числа переменных. Входными и выходными переменными ФП являются аналоговые величины, представленные электрическими напряжениями, т. е. при входном напряжении на выходе ФП формируется .

Широкое распространение получили АВМ для решения обыкновенных дифференциальных уравнений (ОДУ) (дифференциальные анализаторы). Различают АВМ матричные и структурные. Матричные АВМ строятся в соответствии с системой дифференциальных уравнений 1-го порядка вида

Для решения уравнения на структурной АВМ необходимо привести исходное уравнение к виду, удобному для реализации на АВМ. При этом ставится задача определить такой способ коммутации вычислительных блоков, который позволяет создать на базе АВМ математическую модель исходной системы. В основу построения структурной схемы АВМ могут быть положены два возможных способа:

Чтобы обеспечить однозначность решения дифференциальных уравнений, необходимо принимать во внимание начальные условия. обычно в качестве начальных условий используют значения переменных и их производных в начальный момент времени.