Достоинства метода параллельного моделирования:

Ø Задача моделирования неисправностей решается в n раз быстрее по сравнению с методом моделирования одиночной неисправности, где n – разрядная сетка компьютера.

Ø Возможно применение разного алфавита моделирования и, таким образом, может быть достигнута требуемая точность моделей как исправной схемы, так и схемы с неисправностью, что обеспечивает правильность решения задачи определения контролирующей способности набора.

Недостатки:

Данный подход плохо сочетается с методами временного моделирования, позволяющими учитывать номинальное значение задержек компонентов моделируемой схемы.

 

Дедуктивное моделирование неисправностей.

По сравнению с методом моделирования одиночной  неисправности, требующим большого числа проходов моделирования схемы, а также с методом параллельного моделирования, требующем для больших схем ряда проходов моделирования, метод дедуктивного моделирования решает задачу анализа контролирующей способности входного набора за 1 проход моделирования.

Метод не требует моделирования неисправных модификаций схем. Задача решается на основе моделирования только исправной схемы.

 На каждом этапе при моделировании очередного элемента рассчитывается множество неисправностей, обнаруживаемых на выходе данного элемента.

 Здесь схематично показана некоторая логическая схема с n входами и k выходами, множеством схематично показанных элементов схемы и выделенным особо одним из этого множества элементом NAND. Необходимо найти контролирующую способность поданного на схему входного набора. 

При событийном моделировании схемы при моделировании выделенного элемента NAND пусть на его входы воздействуют сигналы (1010), которые обеспечивают логическое состояние выхода данного элемента, равное 1.

Предположим, что известны множества неисправностей A1, A2, A3, A4 на входах x1, x2, x3, x4. При этом, к примеру, множествоA1 содержит неисправности схемы, которые способны (каждая в отдельности) исказить состояние линии входа x1 с 1 в 0.

Найдем, какие неисправности множества F будут обнаружены на выходе рассматриваемого элемента, если с данным элементом связаны внутренние неисправности {e_{0 ,} e₁}.

Очевидно, что F = (A2  A4 \ A1 A3)   e₀

или в общем виде

Здесь M₀ - множество входов элемента с нулем в исправном состоянии;

M₁ - множество входов элемента с единицей в исправном состоянии;

 A_{i ,} A_j - множества неисправностей, обнаруживаемых на i –ом и j-ом входах элемента.

e_{0 ,} e₁ – внутренние неисправности элемента.

Переферия компьютера.

Как правило периферийные устройства компьютеров делятся на устройства ввода, устройства вывода и внешние запоминающие устройства (осуществляющие как ввод данных в машину, так и вывод данных из компьютера).

Основной обобщающей характеристикой устройств ввода/вывода может служить скорость передачи данных.

Любая ЭВМ представляет собой сложную систему, включающую в себя большое количество различных устройств. Связь устройств ЭВМ между собой осуществляется с помощью сопряжений, которые в вычислительной технике называются интерфейсами.

Интерфейс - это совокупность программных и аппаратных средств, предназначенных для передачи информации между компонентами ЭВМ, включающая электронные схемы, линии, шины и сигналы адресов, данных и управления, алгоритмы передачи сигналов и правила интерпретации сигналов устройствами.

Интерфейсы характеризуются следующими параметрами:

1) пропускная способность - количество информации, которая может быть передана через интерфейс в единицу времени;

2) максимальная частота передачи информационных сигналов;

3) максимально допустимое расстояние между устройствами;

4) общее число проводов (линий) в интерфейсе;

5) информационная ширина интерфейса - число бит или байт данных, передаваемых параллельно через интерфейс.

Динамическим параметром интерфейса является время передачи отдельного слова и блока данных с учетом продолжительности процедур подготовки и завершения передачи.

Разработка систем вв-выв требует решения целого ряда проблем:

1)      Необходимо обеспечить возможность реализации ЭВМ с переменным составом оборудования, в первую очередь, с различным набором устройств ввода-вывода, с тем, чтобы пользователь мог выбирать конфигурацию машины в соответствии с ее назначением, легко добавлять новые устройства и отключать те, в использовании которых он не нуждается;

2)      Для эффективного и высокопроизводительного использования оборудования компьютера следует реализовать параллельную во времени работу процессора над вычислительной частью программы и выполнение периферийными устройствами процедур ввода-вывода;

3)      Необходимо упростить для пользователя и стандартизовать программирование операций ввода-вывода, обеспечить независимость программирования ввода-вывода от особенностей того или иного периферийного устройства;

4)      В ЭВМ должно быть обеспечено автоматическое распознавание и реакция процессора на многообразие ситуаций, возникающих в УВВ.

Главным направлением решения проблем является магистрально-модульный способ построения ЭВМ: все устройства, составляющие компьютер, включая и микропроцессор, организуются в виде модулей, которые соединяются между собой общей магистралью. Обмен информацией по магистрали удовлетворяет требованиям некоторого общегоинтерфейса, установленного для магистрали данного типа. Каждый модуль подключается к магистрали посредством специальных интерфейсных схем(И_i) -адаптеров.

На интерфейсные схемы модулей возлагаются следующие задачи:

Ø обеспечение функциональной и электрической совместимости сигналов и протоколов обмена модуля и системной магистрали;

Ø преобразование внутреннего формата данных модуля в формат данных системной магистрали и обратно;

Ø обеспечение восприятия единых команд обмена информацией и преобразование их в последовательность внутренних управляющих сигналов.

Эти интерфейсные схемы могут быть достаточно сложными и по своим возможностям соответствовать универсальным микропроцессорам.

Такие адаптеры схемы принято называть контроллерами.

Контроллеры обладают высокой степенью автономности, что позволяет обеспечить параллельную во времени работу периферийных устройств и выполнение программы обработки данных микропроцессором.

Недостатком магистрально-модульного способа организации ЭВМ является невозможность одновременного взаимодействия более двух модулей, что ставит ограничение на производительность компьютера. Поэтому этот способ, в основном, используется в ЭВМ, к характеристикам которых не предъявляется очень высоких требований, например в персональных ЭВМ.

 

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: