Контрольные вопросы к главе 20

1. Каково назначение системы прерываний программ и в каких ВС она применяется?

2.Перечислите внутренние и внешние причины прерываний. Чему равно их количество?

3.Поясните характеристики системы прерываний: время обслуживания запроса на прерывание (ЗП) и время реакции на ЗП.

4.Поясните понятия приоритета программы, глубины прерываний.

5.В чем заключается «захват» магистрали?

6.Назовите два типа схем арбитража.

7.Какая информация содержится в коде прерывания ?

8.Назовите три специальных регистра, участвующие в управлении обменом массивами.

9.Каково назначение буферного информационного регистра?

10. Назовите два типа подканалов, выделяемых АПД при обмене массивами. 11. Поясните понятия “мультиплексный канал”(МК), подканалы.

12. От каких параметров ВС зависит насыщение системы прерывания?

13. Назовите, от каких параметров канала и сигналов зависит пропускная способность канала. 14. Назовите несколько узлов, входящих в состав МК.

15. В чем отличие селекторного канала от мультиплексного?

16. Сколько селекторных каналов входят в состав аппаратуры ВС на базе ЭВМ средней производительности? Сколько ПУ можно подключить к каждому каналу, включая и мультиплексный?

17. Какие 10 функций выполняют устройства сопряжения (мультиплексоры передачи данных)? 18. С помощью какого блока мультиплексор подключается к каналу обмена?

20. Назовите три метода синхронизации (доступа) при организации сопряжения мультиплексора с абонентами через стандартные каналы связи.

Рис. 21.3. Разложение последовательности импульсов сигналов на составляющие - постоянную, 1 и 3 гармоники

Рис. 21.4. Энергия импульса в зависимости от частоты

Из формулы и рисунка видно, что основная энергия импульса S (принятая как вольтсекундная площадь) сосредоточена в низкочастотной части спектра: половина всей энергии заключена в постоянной составляющей, а амплитуда каждой составляющей уменьшается пропорционально синусу ее частоты. В случае, когда Qc>2, импульсную последовательность также можно представить в виде суммы постоянной и гармонических составляющих, но формула усложняется, соотношения между гармониками изменяются. Доля высокочастотных гармоник увеличивается, и энергетический спектр сигналов с увеличением скважности расширяется (рис. 21.4).

В случае одиночных импульсов, следующих через длительные интервалы повторения T>>τ с, когда детали переходных процессов в цепях в течение короткого времени действия импульсов τ c не существенны, может применяться дискретный метод анализа с использованием математического аппарата решетчатых функций. Спектр составляющих одиночных сигналов широк. его активная ширина равна ∆ fc>>1/Т.

Как показывает опыт решения задач импульсной техники, при оперировании с импульсами удовлетворительный результат качественного спектрального разложения получается в случае, если активная ширина спектра импульса определяется тем диапазоном частот от f=0 (постоянная составляющая) до некоторой верхней частоты fв=∆ fс, в котором сосредоточено 95% полной энергии импульса.

В таблице 21.1 приводятся значения активной ширины спектра импульсов некоторых форм, вычисленные по указанному выше критерию. Здесь, с целью упрощения, для всех форм импульсов принято равенство переднего и заднего фронтов: τ ф1=τ ф2=τ ф. При заданной длительности импульса активная ширина спектра может быть выбрана из этой таблицы.

Таблица 21.1. Ширина спектров одиночных сигналов

_____________________________________________

Форма импульса τ ф/τ c ∆ fc

______________________________________________________________________________

2/τ c 0,9/τ c 1,37/τ c 0,67/τ c

0,62/τ c

0,57/τ c

0,5/τ c

______________________________________________

Вслучае, если τ ф/τ c>0,2, с достаточной степенью точности можно считать, что

∆fс =(0.2...0,4)/τ ф.

Из таблицы видим, что сигнал с большей крутизной переднего фронта характеризуется наличием в спектре более высокочастотных составляющих, так как активная ширина его спектра больше.

Источниками внешних помех, влияющих на каналы и линии связи могут являться мощные радиопередатчики, электросварочное оборудование, электрофицированный транспорт, в том числе и внутризаводской, производства по электролизному получению металлов, коронные разряды промышленных силовых электрических сетей, грозовые разряды. Эти источники порождают электромагнитные возмущения, распространяющиеся по эфиру и достигающие линий связи и электронную аппаратуру каналов обмена информацией. В результате в аппаратуре могут возникнуть паразитные наводки, под которыми понимается передача сигнала по связям, не предусмотренным общей схемой и конструкцией аппаратуры. Если параметры энергетических спектров полезного сигнала и сигнала, наведенного внешними полями, соизмеримы, спектральные составляющие сигналов складываются или вычитаются, в результате чего полезный сигнал искажается. Если паразитные связи достаточно сильны, наведенный сигнал помехи может быть воспринят аппаратурой как информационный. Например, длительности переднего и заднего фронтов импульсов коронного разряда на изоляторах силовых линий электропередач, равные 50 - 60 нс и 170 - 240 нс соответственно, соизмеримы с длительностями фронтов ИС и поэтому могут быть опасными для помехоустойчивости аппаратуры.

Внешние источники порождают также наводки, обусловленные режимом заземления электрических аппаратов и устройств. Так, в установках электросварки протекающие в земле токи могут достигать значений сотен и тысяч ампер.

Другой вид порождаемых внешними источниками наводок обусловлен общей электрической связью системы электропитания ЭВС с сильноточными устройствами. Например, в установках дуговой электросварки с осциллятором на ток промышленной частоты накладывается переменный ток частоты 150 - 300 кГц при напряжении до 3 000 В. Эта частота соизмерима с частотой повторения некоторых сигналов ЭВС и представляет опасность для