3

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка содержит 35 страниц, 6 таблиц, 14 рисунков, 1 схему.

Целью данного курсового проектирования является разработка вопросов функциональной организации вычислительных систем, расчет характеристик цифровой управляющей системы (ЦУС), раскрытие вопросов структурной организации вычислительной системы (ВС) и расчет надежности системы.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: БЫСТРОДЕЙСТВИЕ, НАДЕЖНОСТЬ, ПАМЯТЬ, ВС, ЦУС, МАССИВ, ТРУДОЕМКОСТЬ, ИНТЕНСИВНОСТЬ, ГРАФ, ПРИОРИТЕТ, СТРУКТУРА, АЛГОРИТМ, ТЕХНИЧЕСКОЕ СРЕДСТВО.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 4

1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ И АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ 5

2 ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ 7

3 РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ВС 8

3.1 Расчет трудоемкости алгоритма 8

3.2 Определение быстродействия процессора 11

4 ВЫБОР ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ 16

4.1 Direct Logic DL05 16

4.2 Direct Logic DL205 18

4.3 Direct Logic DL405 20

5 ОПИСАНИЕ СТРУКТУРЫ (СХЕМЫ) СИСТЕМЫ 25

6 ВЫБОР ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 26

7 РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ 27

Выводы 30

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 31

Приложение А 32

Приложение Б 33

Приложение В 34

Введение

Основой развития современного научно-технического прогресса стало совершенствование электронно–вычислительной техники, широко используемой во всех отраслях научной, производственной и хозяйственной деятельности. В настоящее время вычислительная техника направлена в первую очередь на организацию и выполнение работ, связанных с вычислениями и логической обработкой информации.

Применение вычислительной техники предполагает создание вычислительных систем, объединяющих оборудование одной или нескольких электронно–вычислительных машин (ЭВМ), а также разработку управляющих, обслуживающих и прикладных программ. При создании ВС необходимо учитывать сведения о назначении системы для определения ее структуры и номенклатуры алгоритмов, реализующих требуемую задачу. Для успешного решения задач подобного рода, необходимо располагать знаниями о том, как влияют различные способы структурной организации ВС и управления вычислительными процессами на характер протекания последних в ВС. Эти вопросы рассматривает теория вычислительных систем.

1 Постановка задачи и анализ технического задания

Целью данного проекта является изучение методов проектирования ВС реального времени и определения ее основных параметров (характеристик).

Проектируемая ЦУС предназначена для управления работой конкретной системы, указанной в техническом задании. Динамика управляемого объекта определяет темы выполнения программы. Задержка в получении результатов может привести к снижению качества работы управляемого объекта. Проектирование ВС сводится к выбору такой структуры и стратегии управления ВС, которые обеспечивают реализацию заданных функций при затратах оборудования и времени, лимитируемых заданными ограничениями и критерием эффективности.

Теория ВС направлена на разработку метода синтеза оптимальных структур ЭВМ и стратегий управления вычислительными процессами, причем структуры выявляются с точностью до устройств.

Исходные данные для для расчета быстродействия процессора КС реального времени:

i) – интенсивности потоков; i) – трудоемкость заданий, i= 1,…,5

1)=0.94 сек^-1 1)=2700 оп. АП

2)=1.75 сек^-1 2)=3200 оп. ОП

3)=0.97 сек^-1 3)=2700 оп. ОП

)=1.81 сек^-1 4)=1900 оп. БП

5)=2.14 сек^-1 5)=4510 оп. АП

Исходные данные для расчета трудоемкости алгоритма (рис. 1.1):

Рисунок 1.1 – Граф алгоритма

K_i – трудоемкость оператора

K₁=140 K₄=100 K₇=100 K₁₀=210

K₂=230 K₅=350 K₈=380

K₃=580 K₆=520 K₉=460

Исходные данные для расчета надежности:

₀ – интенсивность потока отказов;

_пф – интенсивность профилактических испытаний;

_пф - интенсивность профилактики;

H – интенсивность восстановления;

g – доля контролируемого оборудования.

₀ = 0,5 _пф = 0,65 _пф = 0,5 H = 0,7 g = 0,73.

2 Функционирование системы

Цифровая управляющая система функционирует в реальном масштабе времени (согласно с темпом поступления заявок на обработку задач). Система управления выполняет следующие функции:

• прием информации от датчиков и измерительных приборов;

• обработка данных в соответствии с заданным алгоритмом управления;

• выдача результатов и воздействие на объект управления;

ЭВМ и объект управления соединены каналами ввода-вывода информации, по которым в ЭВМ поступают сигналы опроса, характеризующие состояние объекта, а из нее – поток управляющих сигналов, воспринимаемых исполнительными устройствами объекта.

Для данной управляющей системы применяется операционная система реального времени.