9. Графическая и матричная формы представления моделей на макроуровне

Графическая форма может быть в виде графов и эквивалентных. Изображение элементов модели отождествляется с их компонентными уравнениями, а соединения с соответствующими топологическими уравнениями.

графическая форма представления системы в виде графа

Количество узлов = количествую инерционных элементов.

Ветви диссипативных и инерционных элементов всегда направлены от узла к базе. Для потребителей значения значения потенциала – от узла к базе. для источников – от базы к узлу.

Для упругих элементов – связь нескольких узлов (от источника к потребителю)

матрица инциденций - состоит из подматриц инерционных, диссипативных, упругих элементов и подматрицы внешних воздействий. Столбцы – описывают различные элементы, строки – узлы орграфа. Если ветвь входит в узел элемент матрицы =+1, выходит из узла =-1, иначе =0.

затем значения элементов подставляются в формулу узлового метода в векторной форме.

10. Узловой метод формирования математических моделей макроуровня

Для формирования полной мат.модели на основе компонентных и топологических уравнений широкое применение получил узловой метод. Для его применения необходимо сформировать матрицу инциденций, отражающую структуру связей всех элементов системы. Матрица инценденций формируется на основании графических моделей технических объектов.

Используя матрицу инциденций, топологические уравнения, можно записать в матричной форме:

Разрешая относительно получим:

- формула узлового метода в векторной форме.

1. Принципы построения микропроцессорных систем.

Основные классы микропроцессоров. Микропроцессор (МП) - программно - управляемое устройство, предназначенное для обработки цифровой информации и управления этим процессом, выполненное в виде одной или нескольких БИС с высокой сте­пенью интеграции электронных элементов. Микропроцессорная система (МПС) - функционально - законченное изделие, со­стоящее из одного или нескольких микропроцессорных уст­ройств: микропроцессора и/или микроконтроллера. Отличие МП от других элементов радиоэлектроники - замена схемного мето­да реализации функций математическим, программным мето­дом. Свойства МПС - высокая гибкость, возможность перена­стройки при необходимости изменений алгоритмов управления. МП используются для производства персональных ЭВМ, основа создания встраиваемых систем, телекоммуникационного и пор­тативного оборудования и т.д. Лидеры в производстве микро­процессорных средств - фирмы Motorola и Intel.

В основу построения МПС положено три принципа.

1. Принцип модульности - система строится на основе ограни­ченного количества типов конструктивно и функционально за­конченных модулей. Модульный подход способствует стандар­тизации элементов, приводит к сокращению затрат на проекти­рование систем, упрощает изменение конфигурации системы.

2.Пршцип магистральности определяет характер связей между блоками МПС - все блоки соединяются с единой системной шиной. Выделяют два способа: с помощью произвольных связей и упорядоченных связей (магистральный способ). Последний позволяет минимизировать количество связей между блоками, повысить регулярность операционного устройства и УУ, обес­печить стандартизацию интерфейсов, сократить число выводов БИС. Принцип регулярности предполагает повторяемость эле­ментов структуры и связей между ними.

3. Принцип микропро­граммного управления состоит в возможности осуществления микрокоманд (сдвигов, пересылок информации, логических Операций). Микропрограммное управление за счет возможности замены микропрограмм повышает гибкость устройства, за счет распределенности памяти обеспечивает параллельное решение задач, за счет применения освоенных БИС повышает надежность системы, за счет регулярности структуры упрощает контроль функционирования устройства.

МП классифицируют по ряду признаков.

1. По количеству БИС, составляющих функционально - закон­ченный МПК: многокристальные МПК, однокристальные МК Intel - MCS-196/296, Microchip - PIC17C75x, Motorola MC33035). Многокристальные МПК - МПК с однокристальными (Intel - Pentium (Р5, Р6, Р7), Motorola - Power PC 620, Hewlet-Packard - PA-8000) и секционными МП (К589, К1804).

2. По значению: универсальные, специализированные (сигнальные, медийные, мультимедийные МП и транспьютеры).

3.По характеру временной организации работы: синхронные, асинхрон­ные (МП фирмы Dec). 4. По способу управления: МП со схемным и с микропрограммным управлением.

5. По типу архитек­туры или принципу построения: МП с фон-неймановской архи-

тектурой и МП с гарвардской архитектурой.

6. По типу систе­мы команд: CISC-процессоры - с полным набором команд, RISC - с сокращенным набором команд, MISC - с минималь­ным набором команд и высоким быстродействием.

7. По орга­низации структуры МПС: одномагистральные микроЭВМ, многомагистральные микроЭВМ.

8. По количеству выполняе­мых программ: однопрограммные, многопрограммные МП.

9. По ширине шины данных (по длине обрабатываемых данных): 8-ми, 16-ти, 32-х разрядные, секционные МП.