5. Области применения эвм
Наиболее широко используемым классом ЭВМ являются микроЭВМ. Это ЭВМ, выполненные на базе микропроцессоров (МП) и микропроцессорных комплектов (МПК) или семейств. МП - электронный прибор, работающий под управлением программы, выполненный обычно на одном полупроводниковом кристалле по технологии БИС и СБИС.
Выделяют три основных подкласса микроЭВМ:
Персональные (ПК или ПЭВМ)
Микроконтроллеры (МК)
Инструментальные ЭВМ
ПК – микроЭВМ с развитым программным обеспечением, ориентированные на пользователя, т.е. имеющие дружественный интерфейс, требующие минимум времени для обучения и для ввода в эксплуатацию, поддерживаемые развитой компьютерной инфраструктурой (сетью магазинов и фирм, готовых осуществлять оперативно и по доступным ценам современный компьютерный сервис ).
ПК - наиболее применяемый в настоящее время класс микроЭВМ, изучению которого в основном и посвящен данный курс лекций. Среди ПК самым дешевым и популярным представителем является семейство так называемых IBM- совместимых ПК далее – просто IBM РС, т.е. ПК, выпускаемых традиционно фирмой IBM и другими фирмами по лицензированию.
МК – микро ЭВМ, ориентированные на объект управления, т.е. на выполнение определенных управляющих задач по жестко заданной программе без постоянного участия человека. Устройствами ввода в МК являются в основном преобразователи информации, т.к. источниками информации служат датчики, установленные на объекте управления (Датчик - прибор, преобразующий неэлектрическую величину в электрический сигнал). Устройствами вывода МК являются исполнительные механизмы объектов, обычно это системы управления электрическими приводами движущихся частей объектов. В состав МК обычно входят преобразователи аналоговых и цифровых сигналов в компьютерный код и обратно. МК выполняет ограниченное число программ, повторяющихся во времени и в отличие от ПК требует намного меньше вычислительных ресурсов (размера памяти команд и памяти данных), а также работает в режиме реального времени. Программы для МК просты и сводятся к арифметическим и логическим операциям.
Простейшие МК выпускаются в виде одной БИС, на которых размещаются в упрощенном варианте все устройства ЭВМ и преобразователи информации.
Более сложные МК выпускаются как одно- - и многоплатные конструкции. В этом случае они содержат типовой МП, как основу вычислительного блока, причем система команд такого МК отличается от системы команд МП. Каждая команда МК практически есть программа, написанная на языке команд МП.
Инструментальные ЭВМ используются как средства эмуляции (воспроизведения системы команд) и симуляции (воспроизведение аппаратных возможностей, режимов работы, входных выходных сигналов) при разработке других процессоров и различных микросхем с целью настройки и отладки программно-аппаратных средств.
Мини-ЭВМ предназначены для малой автоматизации в небольших фирмах и несложных производствах, в основном, в АСУТП. АСУТП – замкнутая система, включающая ЭВМ, объекты управления, датчики и исполнительные устройства (механизмы). ЭВМ получает сигналы от датчиков, обрабатывает их, т.е. сравнивает с допустимыми значениями и выдает управляющие сигналы на объекты. АСУТП может на нижнем уровне управления обьектом включать МК работающие с датчиками и ведущими передачу информации в ЭВМ. Мини-ЭВМ могут использоваться для тех задач, где производительности персональных компьютеров недостаточно,а также для обеспечения централизованного хранения и обработки данных.
Мэйнфреймы (средние машины):
Исторически первыми появились средние машины. Одними из первых моделей были IBM 360 и IBM 370. Для них характерны многопользовательский режим работы с одним оператором, обработка информации - в пакетном режиме. Мэйнфреймы используются как рабочие станции в АРМ (автоматизированное рабочее место) проектировщика. Достоинства: высокая производительность, высокое качество, надёжность, быстродействие. Многие фирмы, в т. ч. IBM, продолжают выпуск ЭВМ этого класса, и они находят применение в т.ч,. в ВС.
СуперЭВМ – это ЭВМ с большим кол-вом процессоров и высокой степенью параллельной обработкой информации, т.е. это ЭВМ, предназначенные для решения задач, требующих громадных объемов быстрых вычислений. Используются в научно-исследовательской деятельности и управлении в реальном времени. Основные потребители суперЭВМ — оборонные ведомства, метеорология, геология и прочие
Другие области применения ЭВМ различных классов изучить по литературе [1,гл.1; 2, гл1; 3,п.8.1.].