ВВЕДЕНИЕ
Структура цифровой системы
Микропроцессорное устройство (МПУ) – функционально законченное изделие, предназначенное для работы в реальном масштабе времени и являющееся
«интеллектуальным» компонентом различных технических систем.
МПУ работает по одному фиксированному алгоритму. Входные данные поступают непрерывным потоком, и результат обработки непрерывно передаются на выход.
Цикл обработки должен быть окончен за определённый интервал времени.
МПУ может размещаться в любом структурном блоке ЦС.
Структуры цифровых вычислителей
В общем случае цифровая система имеет многомерную и многосвязную структуру.
Алгоритм формирования управляющих сигналов по каждому каналу учитывает значения всех, или нескольких входных сигналов. Централизованная структура вычислителя имеет общее вычислительное устройство для всех каналов управления.
Если связи между отдельными каналами слабы или отсутствуют, то объект распадается на совокупность одномерных объектов.
Централизованные системы предъявляют повышенные требования к надёжности и производительности вычислителя.
Несвязные структуры могут быть реализованы на автономных, более простых МПУ – контроллерах. При этом создаётся распределённая структура системы.
Выбор централизованной или распределённой структуры зависит от требований к надёжности и стоимости системы. Распределённые системы обычно более надежны.
Стоимость системы зависит от числа каналов управления.
Функциональная схема МПУ
Функциональные блокисвязываются аналоговыми или цифровыми линиями связи.
Вычислительное ядро строится на основе микропроцессоров.
Среди основных особенностей МПУ можно указать:
- высокую надёжность;
- низкую потребляемую мощность;
- достаточное быстродействие и точность;
- ограниченный объём памяти.
Классификация структур вычислителей
ОКОД – однопроцессорная система
ОКМД – матричная структура
МКОД – конвейерная структура
МКМД – многопроцессорная структура ( матрица конвейеров)
Варианты связей: перекрёстная коммутация, многовходовая память, общая шина,
распределённая память.
Структура с общей шиной
Шинная структура с локальными ресурсами
Тема 1 ДИСКРЕТИЗАЦИЯ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ
Информация - совокупность фактов, явлений, событий представляющих интерес и подлежащих регистрации и обработке.
- Данные – информация, представленная в удобном для обработки виде,
- Формат – структура представления данных,
- Сообщение (сигнал) – материальная форма представления информации. Сообщения делятся на непрерывные (аналоговые) и дискретные (цифровые).
Дискретные сообщения могут принимать конечное число различных значений в определённом диапазоне.
Пронумеровав дискретные уровни сигнала и моменты выборки, представим входной сигнал последовательностью чисел NК; где N – номер уровня, К – номер выборки): NК =(… 313, 414, 415, 516, 517, 518, …)
Обычно в алгоритмах обработки учитывают положение только нескольких выборок относительно опорного значения N0 =N17:
NК =(4-3, 4-2, 5-1, 50, 51).
Преобразование непрерывного сигнала в цифровую форму выполняют аналого-цифровые преобразователи (АЦП).
Обратное преобразование выполняется цифро-аналоговыми преобразователями.
DU ¯Þ точность
Dt Þ требования к быстродействию ¯