Тема 3: Аппаратное обеспечение асутп

План лекции:

1. Общие сведения об одноплатном компьютере PC-510:

1.1. Характеристики PC-510.

1.2. Архитектура PC-510.

2. Промышленные одноплатные компьютеры.

3. Промышленные контроллеры.

4. Микрокомпьютеры для встраиваемых применений

5. Периферия:

5.1. Шасси промышленных компьютеров.

5.2. Мониторы LCD/VGA.

5.3. Промышленные клавиатуры и графические указатели.

6. Стандарт РС/104.

7. Модульные компьютеры.

8. Одноплатные компьютеры.

1. Общие сведения об одноплатном компьютере pc-510.

В одноплатном компьютере РС-510 архитектура высокопроизводительного IBM PC совместимого компьютера совмещена с конструктивным исполнением повышенной прочности и не­больших габаритных размеров, расширенным набором функций ввода-вывода, поддержкой глобальной системы местоопределения (GPS), высокоэффективной видеоподсистемой и развитыми средствами управления энергопотреблением. РС-510 обеспечивает возможность функционирования операцион­ных систем DOS, Windows NT, QNX. позволяющих создавать промышленные и мобильные приложения реального времени.

Изделие предназначено для ра­боты в составе систем промыш­ленной автоматизации и пере­движных комплексов, в телеком­муникационных приложениях, аппаратуре местоопределения и других системах, где требуется вы­сокопроизводительный IBM PC совместимый встраиваемый ком­пьютер.

На рис. 1.1 представлен внешний вид PC-510.

Быстродействующая надежная оперативная память типа EDO

РС-510 имеет в своем составе динамическое ОЗУ типа EDO объ­емом 1 Мбайт. Для повышения на­дежности крепления DIMM-моду- лей предусмотрена специальная фиксирующая скоба. По отдельному заказу возможна установка методом пайки микросхем опера­тивной памяти объемом до 16 Мбайт. Кроме того, пользова­тель имеет возможность установ­ки DIMM-модуля объемом до 32 Мбайт. Таким образом, объем оперативной памяти может до­стигать 48 Мбайт.

Рисунок 1.1. – Внешний вид PC-510

1.1. Характеристики pc-510

Характеристики одноплатного компьютера PC-510:

1. Процессор 5x86/133 МГц

2. До 48 Мбайт оперативной памяти типа EDO

3. DOS 6.22 в ПЗУ

4. Совместимость с Windows NT, QNX

5. Твердотельные диски объемом 3 Мбайт

6. Файловая система флэш-памяти

7. Phoenix BIOS с промышленными расши­рениями

8. Улучшенное управление энергопотреб­лением

9. 6 последовательных портов

10. 48 линий дискретного ввода-вывода

11. Интерфейс с глобальной системой местоопределения (GPS)

12. Многофункциональный параллельный порт (IEEE 1284А)

13. Порты НЖМД/УНГМД

14. Видеоподсистема SVGA с графическим ускорителем

15. Видеопамять объемом 2 Мбайт

16. Интерфейс с плоскими индикаторными панелями

17. Сторожевой таймер

18. Оптоизолированные входы сигналов прерывания

19. Улучшенная защита аппаратных средств

20. Магистраль РС/104

21. Питание напряжением 5 В

22. Среднее время безотказной работы 13,6 года

1.2. Архитектура pc-510

Файловая система флэш-памяти, устраняющая необходимость в наличии других дисковых накопителей

Файловая система флэш-памяти Phoenix PICO FA™ осуществляет уп- равление доступом к твердотельным дискам РС-510, обеспечивая возможность выполнения по от­ношению к флэш-памяти операций как чтения, так и записи. Функция выравнивания износа, выполняемая в автоматическом режиме, позволяет существенно увеличить срок службы флэш-па­мяти в процессе исполнения при­ложений с большим количеством операций записи. Для прикладных программ микросхемы флэш-па­мяти представляются как стандартные дисковые устройства.

Хранение значений параметров конфигурации в ППЗУ с последовательным доступом

Значения системных парамет­ров конфигурации РС-510 сохра­няются в энергонезависимом ППЗУ с последовательным досту­пом (далее - ППЗУ-ПД), в резуль­тате чего невозможно наруше­ние их целостности при сбоях системного питания или при вы­ходе из строя батареи. Для пара­метров BIOS в ППЗУ-ПД отведе­но 512 байт. До 1536 байт ин­формации пользователя может быть сохранено в оставшейся ча­сти ППЗУ-ПД

Развитые средства управления энергопотреблением

Управление энергопотреблени­ем может быть использовано для снижения потребляемой мощнос­ти или для приостановки испол­нения программы до возникнове­ния некоторого события, по кото­рому генерируется прерывание для системы управления энерго­потреблением. Потребляемая мощность может быть снижена на 60%, что обеспечивает уменьше­ние тепловой нагрузки активных компонентов и увеличение време­ни автономной работы мобиль­ных систем с питанием от аккуму­ляторных батарей. Современные функции управления энергопо­треблением включают в себя

• операцию перехода в режим SUSPEND (останов) и RESUME (возобновление работы после останова), выполняемую посредством соответствующего про­граммного обеспечения или путем ис­пользования специально отведенного гальванически изолированного входа;

• возобновление работы после останова при возникновении аппаратного преры­вания, в том числе от клавиатуры или последовательного порта COM2;

• замедление работы процессора путем

деления тактовой частоты;

• сохранение на диске системного контек­ста.

Исчерпывающие сведения о настройке системы управления энергопотреблением содержатся в руководстве пользователя на РС-510.

Универсальная высокопроизводительная видеоподсистема

Видеоподсистема РС-510 вы­полнена на базе видеоконтролле­ра 65550 компании Chips&Tech­nologies, который обеспечивает возможность управления ЭЛТ-мо­ниторами. а также плоскими жид­кокристаллическими и электро- люминесцентными панелями с максимальным разрешением 1280х 1024. Кроме того, 65550 от­носится к ускорителям графики с поддержкой PC-video в режиме реального времени. Размещение видеоподсистемы на локальной магистрали обеспечивает высоко­эффективную работу графичес­ких приложений, подобных Win­dows. Для реализации возможнос­ти одновременного управления ЭЛТ-монитором и плоской пане­лью, а также для поддержки ви­деорежимов с повышенным раз­решением объем видеопамяти РС-510 составляет 2 Мбайт.

Поддержка плоских индикаторных панелей

РС-510 поддерживает жидко­кристаллические, электролюминесцентные и плазменные панели практически всех типов и произ­водителей, известных на рынке (Sharp, Planar, NEC, Fujitsu, Epson, Philips, Densitron и др.). Файл BIOS видеоподсистемы для каждой пло­ской панели может быть сформи­рован и сохранен во флэш-памя­ти. Перечень поддерживаемых плоских панелей и соответствую­щие таблицы соединений могут быть получены в фирме ПРОСОФТ. В состав РС-510 входит соединитель, содержащий выход 12 В, который предназначен для питания подсветки плоской пане ли, а также выход 3,3 В — для пи­тания внутренних цепей плоских индикаторных панелей нового поколения. Все линии интерфей­са с плоскими индикаторными па­нелями оснащены средствами за­щиты от повреждения при непра­вильном подключении панели.

Шесть последовательных портов

Шесть последовательных пор­тов, входящих в состав РС-510, позволяют организовывать взаи- модействие с различными уст­ройствами по последовательно­му каналу связи.

• Порты СОМ 1 -COM4 имеют интерфейс RS-232.

• Порт С0М5 поддерживает интерфейс RS-232 или уровни ТТЛ для связи с при­емником глобальной системы место- определения Jupiter фирмы Rockwell.

• С0М6 может быть настроен на работу в режиме интерфейсов RS-232 или RS-485.

Все последовательные порты совместимы с УАПП 16С550. Ско­рость обмена настраивается про­граммным способом и может принимать значение до 115200 бит/с. Встроенные аппа­ратные буферы приема и переда­чи типа FIFO размером 16 байт позволяют снизить загрузку про­цессора и предотвратить потерю данных при исполнении комму­никационных приложений. Все последовательные порты осна­щены средствами защиты от эле­ктростатического разряда соглас­но МЭК 1000 Уровень 3, а также от повреждения чрезмерным то­ком при подаче внешнего напря­жения на их линии ввода, когда питание PC-510 отключено.