3Аппаратура рабочих мест в автоматизированных системах проектирования и управления

3.1Вычислительные системы в сапр

В качестве средств обработки данных в современных САПР широко используют рабочие станции, серверы, персональные компьютеры. Применение больших ЭВМ и в том числе супер-ЭВМ на территории бывшего СССР нехарактерно, так как они дороги. Поэтому автоматизированные рабочие места (АРМ) на предприятиях использующих САПР, формируются на базе рабочих станций общего назначения или персональных компьютеров.

Типичный состав устройств АРМ: ЭВМ с одним процессором, дисковая, оперативная память устройства ввода-вывода, включающие в себя, как минимум, клавиатуру, мышь, дисплей; дополнительно в состав АРМ могут входить принтер, сканер, плоттер (графопостроитель) дигитайзер, планшет.

Рабочие станции по сравнению с персональными компьютерами представляют собой вычислительную систему, специализированную на выполнение определенных функций. Специализация обеспечивается как набором программ, так и аппаратно за счет использования дополнительных процессоров графических ускорителей, специализированных периферийных устройств. Так, в САПР для машиностроения преимущественно применяют графические рабочие станции для выполнения процедур геометрического моделирования и машинной графики. Эта направленность требует производительного процессора (высокой вычислительной способности), памяти достаточно большой емкости, графического ускорителя.

Высокая производительность процессора необходима по той причине, что графические операции (например, перемещения изображений, повороты, удаление скрытых линий и др.) часто выполняются по отношению ко всем элементам изображения. В то же время для удобства работы проектировщика в интерактивном режиме задержка при выполнении команд указанных не желательна. Но поскольку каждая такая операция по отношению к каждому многоугольнику реализуется большим числом машинных команд, требуемое быстродействие составляет десятки миллионов машинных операций в секунду. Такое быстродействие при приемлемой цене достигается применением наряду с процессором также дополнительных специализированных (графических) ускорителей, в которых определенные графические операции реализуются аппаратно.

3.2Аппаратура рабочих мест в автоматизированных системах

В зависимости от назначения существуют автоматизированные рабочие места (АРМ) конструктора, АРМ технолога, АРМ руководителя проекта и т. п. Они могут различаться составом периферийных устройств, характеристиками ЭВМ.

В АРМ конструктора (графических рабочих станциях) используются растровые цветные мониторы. Типичные значения характеристик мониторов находятся в следующих пределах: размер экрана по диагонали 19... 24 дюйма и более, высокая разрешающая способность, т. е. число различимых пикселей (отдельных точек, из которых состоит изображение), определяется шагом между отверстиями в маске, через которые проходит к экрану электронный луч в электронно-лучевой трубке. Этот шаг находится в пределах 0,20 ... 0,28 мм. Высокая кадровая развертка от 85 Гц и выше. Необходимо отметить, что чем ниже частота кадровой развертки, а это есть частота регенерации изображения тем выше зрительный дискомфорт. При частоте 75 Гц. мерцание экрана становится заметным.

Специально выпускаемые ЭВМ (серверы специального назначения) как серверы высокой производительности обычно имеют структуру симметричной многопроцессорной вычислительной системы, в которых системная память разделяется всеми процессорами. В наиболее мощных серверах в качестве процессоров обычно используют высокопроизводительные микропроцессоры с сокращенной системой команд (с RISC-архитектурой), работающие под управлением одной из разновидностей операционной системы Unix. Однако следует отметить, что использование таких процессоров для работы на графических станциях (в АРМ) невозможно из-за сокращенной системы команд.

В зависимости от назначения АРМ комплектуется различными периферийными устройствами.

Периферийные устройства подключаются к системному блоку компьютера при помощи разъемов. На рис. 5 представлены разъемы для подключения аппаратных средств ЭВМ.

Рис. 5. Периферийные разъемы системной платы ЭВМ