Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
УВВ
Содержание
- 1. УВВ
- 2. Устройства ввода-вывода УВМВопросы лекции: Общие требования к УВВ Выбор стандартных магистралей МКИО SpaceWire CAN
- 3. Устройства ввода-вывода УВМИнтерфейс ввода-вывода управляющего вычислительного комплекса
- 4. Устройства ввода-вывода УВМФункционирование перечисленных элементов основано, как
- 5. Устройства ввода-вывода УВМПод стандартным интерфейсом понимают совокупность
- 6. Устройства ввода-вывода УВМОсновные характеристики и принципы проектирования
- 7. Устройства ввода-вывода УВМОсновные характеристики и принципы проектирования
- 8. Устройства ввода-вывода УВМОсновные характеристики и принципы проектирования
- 9. Устройства ввода-вывода УВМОсновные характеристики и принципы проектирования
- 10. Устройства ввода-вывода УВМС функциональной точки зрения интерфейсы
- 11. Устройства ввода-вывода УВМПо структуре связей различают магистральный,
- 12. Устройства ввода-вывода УВМПо способу передачи информации интерфейсы
- 13. Устройства ввода-вывода УВМПо принципу обмена интерфейсы могут
- 14. Устройства ввода-вывода УВМПо режиму передачи линии интерфейса
- 15. Устройства ввода-вывода УВМПо какой бы схеме не
- 16. Устройства ввода-вывода УВМКлассификация устройств ввода-вывода по программируемости
- 17. Устройства ввода-вывода УВМПо способу организации связей с
- 18. Устройства ввода-вывода УВМ Структурная схема селекторного канала
- 19. Устройства ввода-вывода УВМ Структурная схема мультиплексного канала
- 20. Устройства ввода-вывода УВМВиды сигналов обмена БЦВС летательных
- 21. Устройства ввода-вывода УВМДля уменьшения сроков и затрат
- 22. Устройства ввода-вывода УВМК унифицированным элементам, составляющим основу
- 23. Устройства ввода-вывода УВМ Важным принципом проектирования устройств ввода-вывода управляющих ЭВМ является максимальное использование стандартных магистралей. .
- 24. Устройства ввода-вывода УВМ Выбор стандартных магистралей производится исходя
- 25. Устройства ввода-вывода УВМ Стандартные магистрали
- 26. МКИО История создания МКИОВпервые принципы организации МКИО с
- 27. МКИО История создания МКИООрганизация последовательного интерфейса на базе
- 28. МКИО Общая структура системы с МКИО Обобщенная структурная схема МКИО показана на рисунке
- 29. МКИО Общая структура системы с МКИО Варианты линий связи МКИО (витая пара, коаксиальный, оптоволоконный)
- 30. МКИО Общая структура системы с МКИО Два способа подключения абонентов МКИО (прямые связи, трансформаторное подключение)
- 31. МКИО Варианты линейных кодов
- 32. МКИО Форматы передачи данных МКИО
- 33. МКИО Форматы передачи данных МКИО Выдача их контроллера
- 34. МКИО Структура слов МКИО
- 35. МКИО Структура ОУ МКИО
- 36. МКИО Пример использования МКИО(ракета KOРMOРАН)
- 37. МКИО Пример использования МКИО(вертолет SH-60B)
- 38. МКИО Реализация МКИО в БЦВК
- 39. МКИО Недостатки МКИО а) жестко фиксированная скорость передачи
- 40. SpaceWire Структура сети SpaceWire
- 41. SpaceWire Кодирование потока данныхSpaceWire
- 42. SpaceWire Кодирование потока данныхSpaceWireВ SpaceWire на сигнальном уровне
- 43. SpaceWire Кабель SpaceWire
- 44. SpaceWire Реализации SpaceWire в СБИСОдно из решающих достоинств
- 45. SpaceWire Реализация SpaceWire
- 46. SpaceWire Схема БЦВК с сетью SpaceWire
- 47. SpaceWire Схема БКУ с сетью SpaceWire
- 48. CAN Протокол CANCAN протокол получил всемирное признание как
- 49. CAN Протокол CANCAN (Controller Area Network) является высокотехнологичным
- 50. CAN Области применения CANавиационно-космическая промышленность автомобильная и сельскохозяйственная
- 51. CAN Преимущества CANнадежность,невысокая стоимость,гибкость,высокая помехоустойчивость, работа в режиме реального времени.
- 52. Спасибо за внимание
- 53. Скачать презентанцию
Устройства ввода-вывода УВМВопросы лекции: Общие требования к УВВ Выбор стандартных магистралей МКИО SpaceWire CAN
Слайды и текст этой презентации
Слайд 2
Устройства ввода-вывода УВМ
Вопросы лекции:
Общие требования к УВВ
Выбор стандартных
магистралей
Слайд 3
Устройства ввода-вывода УВМ
Интерфейс ввода-вывода управляющего вычислительного комплекса – это:
Средства
сопряжения ЭВМ с элементами приборного оборудования (датчиками, исполнительными механизмами и
устройствами, пультами и органами управления, элементами индикации и отображения информации, средствами связи и дистанционного управления и т. п.).
Слайд 4
Устройства ввода-вывода УВМ
Функционирование перечисленных элементов основано, как правило, на различных
физических принципах, они обладают разным быстродействием, часто требуют обмена информацией
в произвольные моменты времени.Их объединяют в единый комплекс с помощью стандартных интерфейсов.
Слайд 5
Устройства ввода-вывода УВМ
Под стандартным интерфейсом понимают
совокупность унифицированных аппаратных, программных
и конструктивных средств, необходимых для реализации взаимодействия функциональных различных элементов
в автоматических системах сбора и обработки информации при условиях, предписанных стандартом и направленных на обеспечение информационной, электрической и конструктивной совместимости указанных элементов
Слайд 6
Устройства ввода-вывода УВМ
Основные характеристики и принципы проектирования интерфейсов ввода-вывода
Выбор
характеристик магистралей обмена производится по следующим критериям:
Информационная совместимость
Электрическая совместимость
Конструктивная совместимость
Слайд 7
Устройства ввода-вывода УВМ
Основные характеристики и принципы проектирования интерфейсов ввода-вывода
Информационная
совместимость применительно к интерфейсам включает в себя
требования к количеству,
виду
(аналоговые, дискретные, цифровые, логические) ихарактеру сигналов (информационные, управляющие, адресные, программные),
системе кодирования сигналов (вид кода), а также содержит
наименование и функции сигналов,
пространственно-временное распределение, форматы и структуру сообщений.
Слайд 8
Устройства ввода-вывода УВМ
Основные характеристики и принципы проектирования интерфейсов ввода-вывода
Электрическая
совместимость определяется:
выбором способов электропитания (сетевое, батарейное, централизованное, автономное),
значений
напряжений и их допустимых отклонений, допустимых мощностей потребления и коэффициентов нагрузочной способности,
электрических уровней логических сигналов;
требованиями, предъявляемыми к помехоустойчивости, заземлению, допустимым длинам линий,
допустимым значениям емкостной и резистивной нагрузки.
Слайд 9
Устройства ввода-вывода УВМ
Основные характеристики и принципы проектирования интерфейсов ввода-вывода
Конструктивная
совместимость определяет
условия механического соединения функциональных элементов между собой и
с системой. Она включает: требования к
типу и размерам соединительных элементов (кабелей, штекеров, разъемов) и к
конструкциям плат, кассет, каркасов, а также к их
размерам и допускам.
Слайд 10
Устройства ввода-вывода УВМ
С функциональной точки зрения интерфейсы классифицируются в основном
по следующим признакам:
структура связей
способ передачи информации
принцип
обмена режим передачи
Слайд 11
Устройства ввода-вывода УВМ
По структуре связей различают магистральный, радиальный, цепочечный и
смешанный способы соединения элементов комплекса.
При магистральном способе входы и
(или) выходы всех сопрягаемых блоков соединены общей линией. При радиальном способе один блок (например, ЭВМ) соединяется с несколькими другими блоками по отдельным независимым линиям.
Цепочечный способ определяет такое соединение, при котором единственный выход предшествующего блока соединен с единственным входом последующего, так что соединяемые блоки образуют цепь.
Эти способы соединений могут использоваться совместно (смешанный способ) и образовывать сложные древовидные конфигурации.
Слайд 12
Устройства ввода-вывода УВМ
По способу передачи информации интерфейсы делятся на параллельные,
последовательные и параллельно-последовательные.
Параллельный интерфейс содержит большое число линий и
обеспечивает параллельный обмен информацией с большой скоростью (более 1 Мбит/с), но на сравнительно короткие расстояния (до нескольких десятков метров). Последовательный интерфейс в большинстве случаев содержит одну линию (моноканал), информация по которой передается в одном из последовательных кодов. Скорость передачи составляет до 100 Мбит/с, а длина линии связи достигает 1 км.
В параллельно-последовательных интерфейсах передаваемые слова делятся на слоги, при этом биты слогов передаются по линиям параллельно, а слоги - последовательно. Требования по скорости передачи и длине связей такие же, как у параллельных интерфейсов.
Слайд 13
Устройства ввода-вывода УВМ
По принципу обмена интерфейсы могут быть синхронными и
асинхронными.
В синхронных интерфейсах интервалы следования сообщений и (или) их
элементов постоянны. В асинхронных - эти интервалы произвольны и определяются быстродействием взаимодействующих функциональных блоков, длиной линии связи между ними и скоростью распространения сигналов по этим линиям.
Слайд 14
Устройства ввода-вывода УВМ
По режиму передачи линии интерфейса могут быть:
однонаправленные
(передача производится в одном определенном направлении),
двунаправленные одновременные (передача информации
производится одновременно в каждом из двух направлений) и двунаправленные поочередные (передача производится в каждом из двух направлений, но поочередно, т.е. с разделением по времени).
Слайд 15
Устройства ввода-вывода УВМ
По какой бы схеме не строился интерфейс, в
общем случае он должен обеспечивать:
возможность подключения необходимого количества абонентов;
требуемую пропускную
способность линий передачи информации;помехозащищенность этих линий;
достоверность передаваемой информации;
программное управление обменом информацией со стороны ЭВМ или специальных контроллеров;
программное управление функциями подключаемых устройств;
возможность наращивания количества абонентов с сохранением требований по электрической, информационной и конструктивной совместимости
удобство контроля, наладки и настройки;
реализацию в виде БИС.
Слайд 16
Устройства ввода-вывода УВМ
Классификация устройств ввода-вывода по программируемости обмена и организации
связей с объектом управления
По сложности и возможностям программирования обмена данными
устройства ввода-вывода делятся на:Порты - самые простые непрограммируемые устройства типа набора регистров;
Адаптеры - устройства с жесткой логикой, спроектированные для конкретного устройства, к которому стыкуется этот адаптер;
Контроллеры - программируемые устройства, логика которых задается программой, закладываемой в контроллер и перестраиваемой от центрального процессора при работе.
Слайд 17
Устройства ввода-вывода УВМ
По способу организации связей с абонентами различают:
- Селекторные
каналы, входы которых переключаются для работы с различными абонентами;
- Мультиплксные
каналы, обеспечивающие одновременную работу множества абонентов по одной линии (моноканалу).
Слайд 20
Устройства ввода-вывода УВМ
Виды сигналов обмена БЦВС летательных аппаратов:
1) Аналоговые постоянные
величины напряжения, сопротивления и тока;
2) Дискретные (цифровые одиночные) сигналы в
виде:- Замыкание контактов реле на время от десятков до сотен миллисекунд;
- Импульсы напряжения большой величины при коммутации напряжения питания (10-100 В) на время от десятков до сотен миллисекунд;
- Короткие импульсы длительностью несколько микросекунд.
3) Аналоговые унитарные импульсные сигналы с переменной частотой или фазой;
4) Каналы цифрового обмена последовательного и параллельного типа, а также с более сложной структурой.
Слайд 21
Устройства ввода-вывода УВМ
Для уменьшения сроков и затрат на проектирование и
разработку имеются тенденции как к унификации интерфейсов ввода-вывода, так и
к выполнению их в виде модулей, в основе которых имеются общие для различных интерфейсных устройств элементы.В последнее время применяются различные программируемые устройства, как на базе программируемых логических ИМС, так и на базе встроенных микроконтроллеров с перестраиваемой логикой за счет замены программ.
Слайд 22
Устройства ввода-вывода УВМ
К унифицированным элементам, составляющим основу модулей ввода-вывода, относятся:
типовые элемента корпуса модуля,
источник питания,
устройство управления и
типовой
узел связи с магистралью процессора.Сами специфические преобразующие устройства представляют из себя схемы, построенные на типовых элементах и ЦАП и АЦП.
Слайд 23
Устройства ввода-вывода УВМ
Важным принципом проектирования устройств ввода-вывода управляющих ЭВМ является
максимальное использование стандартных магистралей.
.
Слайд 24
Устройства ввода-вывода УВМ
Выбор стандартных магистралей производится исходя из следующих характеристик:
1)
Комплексная пропускная способность (производительность) магистрали, связанная с информационным потоком, скоростью
изменения и объемом обменных сигналов. Недостаточная производительность магистрали процессора может сделать бесполезным повышение производительности самого процессора;2) Количество абонентов, подключаемых к магистрали;
3) Конструктивные особенности магистрали - длина, мощность сигналов, устойчивость к помехам;
4) Протокол магистрали, определяющий способы взаимодействия процессора с абонентами на магистрали;
5) Потребляемая мощность, габаритно-массовые характеристики интерфейсных устройств.
Слайд 26
МКИО
История создания МКИО
Впервые принципы организации МКИО с программно-управляемыми потоками информации
были осуществлены в США для интеграции бортового электронного оборудования, при
создании самолетов В-1, F-15, F-16 в начале 70-х годов.Успешный опыт реализации этих интерфейсов позволил обобщить их в виде стандарта MIL-STD-1553, который был принят в 1973 г., а затем дважды пересмотрен и уточнен (сейчас действует стандарт на МКИО MIL-STD-1553 В и российский стандарт Р52070-2003 ).
Слайд 27
МКИО
История создания МКИО
Организация последовательного интерфейса на базе этого стандарта применяется
не только в ракето- и авиастроении (комплексы бортового оборудования ракет,
спутников, самолетов и вертолетов), но и в военно-морском деле, в промышленности, автомобилестроении, при создании локальных вычислительных сетей.
Слайд 29
МКИО
Общая структура системы с МКИО
Варианты линий связи МКИО (витая пара,
коаксиальный, оптоволоконный)
Слайд 30
МКИО
Общая структура системы с МКИО
Два способа подключения абонентов МКИО (прямые
связи, трансформаторное подключение)
Слайд 33
МКИО
Форматы передачи данных МКИО
Выдача их контроллера в ОУ с
ответным словом
Запрос из ОУ в контроллер с ответным словом
Передача ОУ
– ОУ с ответным словомВыдача команды в ОУ
Выдача их контроллера в ОУ без ответного слова
Передача ОУ – ОУ без ответного слова
Всем принять команду
Слайд 39
МКИО
Недостатки МКИО
а) жестко фиксированная скорость передачи информации
(1 М
бод), являющаяся избыточной для малоскоростных абонентов и вместе с тем
не соответствующая достижимой в настоящее время скорости передачи (порядка 35—40 Мбод);б) необходимость в кварцевом стабилизаторе частоты для каждого абонента;
в) сложность и сравнительно высокая стоимость аппаратуры сопряжения с каждым абонентом;
г) сравнительно малое число абонентов, подключаемое к одному отрезку линии;
д) необходимость повторения полного сообщения при наличии ошибки в одном слове;
е) необходимость создания специальной аппаратуры для отладки и профилактики.
Слайд 42
SpaceWire
Кодирование потока данных
SpaceWire
В SpaceWire на сигнальном уровне используется DS-кодирование (Data-Strobe
coding).
При DS-кодировании данные передаются по линии данных (D) в
прямом коде, в то время как сигнал на линии строба (S) изменяет свое значение каждый раз, когда данные остаются неизменными в очередном битовом интервале (см рис. выше). Таким образом, в каждом такте меняется один из сигналов – либо D, либо S.
Слайд 44
SpaceWire
Реализации SpaceWire в СБИС
Одно из решающих достоинств стандарта SpaceWire –
компактность его реализации в СБИС. Например, СФ-блок контроллера линка SpaceWire
занимает в ASIC всего 1100 логических вентилей (в FPGA Xilinx – 550 LUT), что позволяет встраивать его в любые СБИС: системы на кристалле, микропроцессорные и периферийные СБИС, интегральные датчики, устройства сопряжения и обработки на FPGA и др.
Слайд 48
CAN
Протокол CAN
CAN протокол получил всемирное признание как очень универсальная, эффективная,
надежная и экономически приемлемая платформа для почти любого типа связи
данных в передвижных системах, машинах, техническом оборудовании и индустриальной автоматизации. CAN-технология является наиболее распространенной в мире для выполнения линий связи распределенных систем управления в подвижных объектах благодаря тому, что используется в автомобильной электронике. В то же время она широко применяется и в самолетной и космической технике.
Слайд 49
CAN
Протокол CAN
CAN (Controller Area Network) является высокотехнологичным средством управления и
передачи последовательных данных в распределенных системах, находящих всё большее применение
в различных областях промышленности и имеющих большое количество интеллектуальных датчиков.
Слайд 50
CAN
Области применения CAN
авиационно-космическая промышленность
автомобильная и сельскохозяйственная промышленность
военная промышленность
морской и железнодорожный транспорт
медицинская промышленность
и т.д.
Слайд 51
CAN
Преимущества CAN
надежность,
невысокая стоимость,
гибкость,
высокая помехоустойчивость,
работа в режиме реального времени.
