Моделювання задач масового обслуговування ЕОМ (стр. 9 из 12)

Третій суматор по модулю 2 виконує функцію отримання третього контрольного розряду по формулі з таблиці 3:

3кр=5рÅ6рÅ7рÅ12рÅ13рÅ14рÅ15рÅ20рÅ21р (2.3.)

для цього на його входи подаються відповідні розряди. Вихідний контрольний розряд поступає на четвертий розряд вихідного регістра відповідно до розрядної сітки.

Четвертий суматор по модулю 2 виконує функцію отримання четвертого контрольного розряду по формулі з таблиці 3:

4кр=9рÅ10рÅ11рÅ12рÅ13рÅ14рÅ15р (2.4.)

для цього на його входи подаються відповідні розряди. Вихідний контрольний розряд поступає на восьмий розряд вихідного регістра відповідно до розрядної сітки.

П'ятий суматор по модулю 2 виконує функцію отримання п'ятого контрольного розряду по формулі з таблиці 3:

5кр=17рÅ18рÅ19рÅ20рÅ21р (2.5.)

для цього на його входи подаються відповідні розряди. Вихідний контрольний розряд поступає на шістнадцятий розряд вихідного регістра відповідно до розрядної сітки.

Розрядність вихідного регістра відповідно до таблиці 1 буде 21 біт: 16 інформаційних розрядів + 5 контрольних.

Після вихідного регістра інформація через зону перешкод поступає на декодуюче пристрій.

Представлена на рисунку 2.2 функціональна схема вузла кодування повністю відповідає вище розглянутому опису принципу роботи.

2.2.4 Вибір і опис елементної бази

Вибір елементної бази визначається системою елементів закладених в базовому пристрої. Базовим пристроєм є НЖМД, тому як елементна база вибираємо мікросхеми К555 серії.

Достоїнства:

Функціональна повнота

Серія добре освоєна в серійному виробництві

Має високу здатність навантаження

Має стандартний рівень сигналів і легко стикується з іншими серіями

Має не високу вартість

ІМС серії К555 – це набір напівпровідникових логічних схем ТТЛШ.

ІМС зберігають свої параметри при дії наступних зовнішніх умов:

Температура від –10 до +70 °З

Атмосферний тиск від 15мм до 3 атмосфер

Вогкість повітря до 98% при t=40 °З

Вібрації в діапазоні то 5 до 200 Гц

Багатократні удари з прискоренням до 35g

Лінійні навантаження до 150g

Теплові удари від –10 до +70 °З

Основні технічні характеристики ІМС К555

Напруга живлення то джерела постійного струму +5В±5%

Значення логічної ‘1’ U1³ 2.4В

Значення логічного ‘0’ U0£ 0.4В

Середній час затримки на один логічний елемент t зд.ср » 18нс

Гарантійне напрацювання на відмову Тср. = 100000 ч

Споживана потужність Р» 2мВт

ІМС мають пластмасовий корпус із стрижньовими висновками. Причому загальний дріт подається на висновок 7,8 або 12 залежно від ступеня інтеграції мікросхеми. Живлення подається на 14,16 або 24 висновок.

2.2.5 Розробка принципової схеми вузла контролю.

В якості вхідного шістнадцяти розрядного регістра, в слідстві того, що такі регістри відсутні в 555 серії ІМС, використовуватиму два вісім розрядні регістри К555ИР2.

Оскільки суматори по модулю 2 відсутні у вибраній 555 серії ІМС, то замість їх доведеться використовувати логічні елементи "що виключає або". Але в 555 серії ІМС відсутні многовходовые логічні елементи "що виключає або", тому необхідно використовувати двухвходовые елементи К555ЛП5, побудовані пірамідою.

Як вихідний регістр також візьму три вісім розрядні регістри К555ИР2. Причому в третьому використовуватимуться тільки перші п'ять розрядів. В регістрах К555ИР2 використовується вхід інверсний (активний по низькому рівню вхідного сигналу) дозволу прочитування ER, але необхідно щоб інформація з регістрів прочитувалася постійно, тому входи всіх регістрів ER з'єднується із загальним дротом.

На рисунку 2.2 приведена електрична принципова схема вузла кодування за кодом Хеммінга.

Примітка до принципової схеми:

Висновки 12 мікросхем DD 1,DD 2,DD 12,DD 13,DD 14 і висновки 7 мікросхем DD 3 – DD 11 сполучені із загальним дротом.

Висновки 24 мікросхем DD 1,DD 2,DD 12,DD 13,DD 14 і висновки 14 мікросхем DD 3 – DD 11 сполучені з шиною живлення +5 В.

2.2.6 Розрахунок швидкодії схеми

Швидкодією називається затримка вихідного сигналу щодо вхідного. Затримка обумовлена інерційністю логічних елементів. Кожний елемент затримує сигнал на час t зд.ср, яке розраховується по формулі (2.1)

t зд.ср = (t зд.01 + t зд.10)/2 (2.1)

де t зд.01 – час перемикання логічного елемента із стану «0» в стан «1»; t зд.10 - час перемикання логічного елемента із стану «1» в стан «0». Загальна швидкодія схеми визначається як затримка послідовно сполучених елементів і розраховується по формулі (2.2)

t зд.общ = Nåi=1 t зд.ср i×n (2.2)

де t зд.ср i – час затримки i-го елемента; N – число типів елементів; n – число однотипних елементів. В даній схемі затримка розраховуватиметься по формулі (2.3)

t зд.общ = 2 t зд.ср ир 22 + 4t зд.ср лп5 (2.3)

t зд.ср ир 22 = (10+10)/2=10 нс.

t зд.ср лп5 = (45+50)/2=47,5 нс.

t зд.общ = 2×10+4*47,5=210 нс.

2.2.7 Розрахунок споживаної потужності

Споживаюча потужність всієї схеми контролю рівна сумі потужностей споживання всіх корпусів ІМС реалізовуючих схему і розраховується по формулі (2.4)

Р потр. = N?i=1 Р потр.i × n (2.4)

де Р потр.i – потужність споживання i-й ІМС; n – число однотипних ІМС; N – число типів ІМС. В даній схемі потужність споживання розраховується по формулі (2.5)

Р потр. =5 Р потр.ир22 + 9Р потр.лп5 (2.5)

Р потр. ир22 = 2 мВт

Р потр. лп5 = 12 мВт

Р потр.=4×2+9*12=123 мВт

2.3.1 Профілактичне обслуговування накопичувача

2.3.1.1 Форматування диска

Форматування диска є важливою частиною підготовки диска до роботи, оскільки диск до роботи, який не відформован, не готовий. Суть форматування полягає в розбитті диска на сектори і доріжки.

Повне форматування жорсткого диска складається з трьох етапів. Перший етап називається фізичним форматуванням, або форматування низького рівня. Другий етап називається організацією розділів, а третій логічним форматуванням, або форматування високого рівня.

Форматування низького рівня проводиться по доріжках. Звичайно контроллер виконує його для конкретної доріжки і іноді для всього накопичувача. Деякі програми дозволяють також проводити форматування для певного діапазону доріжок. Це означає, що вони повторюють команду контроллеру форматувати одну доріжку для кожної головки до форматування вказаного діапазону циліндрів.

Деякі жорсткі диски поставляються вже із записаним форматом низького рівня. Такі накопичувачі поставляються з відповідним контроллером.

Після провидіння фізичного форматування проводиться організація розділів. Вона полягає в розділенні диска на розділи, в яких можна берегти файли інформації. При організації розділів створюється три основні секції: головний завантажувальний запис (таблиця розділів), середня частина і діагностичний циліндр.

Після проведення форматування низького рівня і організації розділів диск готовий до проведення форматування високого рівня. В процесі логічного форматування Ос створює свою організацію в дисковому томі. В DOS це здійснює команда FORMAT. Вона розбиває логічний том DOS на чотири області: завантажувальна секція, таблиці розміщення файлів, кореневий каталог і область даних, в якій зберігаються файли.

2.3.1.2 Резервування інформації.

Існує три види резервування: повне резервування, инкрементальное резервування і диференціальне резервування.

Повне резервування полягає в копіюванні всієї інформації з жорсткого диска на деякий носій для безпечного зберігання. Для регулярного створіння повних резервних копій використовують стрічковий накопичувач. Всякий раз, коли програма просить DOS відкрити файл і дати дозвіл на прочитування і запис інформації в цей файл, DOS встановлює для файлу прапорець, що показує, що це зроблено. Прапорцем служить один біт в байті атрибутів, береженому в елементі каталогу для кожного файлу. Цей біт називається архівним. Багато програм резервування застосовують цей біт при виборі файлів для резервування.

Інкрементне резервування полягає у виконанні одній з таких програм і копіювання на резервний носій всіх файлів, у яких включений архівний біт, після цього біти скидаються. Недоліком цього виду резервування є те, що резервується багато файлів, які програми відкривали тільки для перегляду вмісту файлів, але не змінювали його. У разі великих файлів бази даних незабаром можуть з'явитися багатократні копії одних і тих же даних. Тому оптимальне инкрементальное резервування припускає активну участь користувача в процесі резервування, тобто коли програма показує список всіх файлів зі встановленим архівним бітом, користувач може вибрати які з них резервувати і які ігнорувати. Головна гідність инкрементального резервування полягає в тому, що в процесі резервування бере участь мінімум байтів. Завдяки скороченню тривалості резервування можна проводити частіше.

Ідея дефференциального резервування полягає в тому, щоб час від часу проводити повне резервування. Потім при новому резервуванні копіювати тільки ті файли, які змінилися після останнього повного резервування. В дефференциальном підході сочитается простота повного резервування і часткова економія инкрементального резервування. При кожному створінні резерву зберігаються всі файли, які змінилися після останнього повного резервування, а не просто останнього резервування.

2.3.2 Захист від вірусів

Комп'ютерний вірус – це невелика програма, яка приписує себе в кінець виконуваних файлів, драйверів, або поселяються в завантажувальному (ВООТ) секторі диска. При запуску заражених програм і драйверів спочатку відбувається виконання вірусу, а вже потім управління передається самій програмі. Якщо ж вірус поселився в завантажувальному секторі, то його активізація відбувається у момент завантаження операційної системи з такого диска. В той момент, коли управління належить вірусу, звичайно виконуються різні неприємні для користувача, але необхідні для продовження для продовження життя даного вірусу дії. Це знаходження і зараження інших програм, псування даних і т.д. Вірус може залишитися в пам'яті резидентний і продовжувати шкодити до перезавантаження комп'ютера. Після закінчення роботи вірусу управління передається зараженій програмі, яка звичайно працює “ як ні в чому не було ”, маскуючи тим самим наявність в системі вірусу. На жаль, дуже часто вірус виявляється надто пізно, коли більшість програм вже заражена. В цих випадках втрати від шкідливих дій вірусу можуть бути великий.