До складу ЦПП входять три основні елементи:
1. Пристрій керування, який перекладає кожну комп'ютерну команду (інструкцію) в коректну послідовність: інтерпретує команди та передає відповідні сигнали, які активують інші частини комп'ютера.
2. Арифметико-логічний пристрій (АЛП), що обробляє елементарні операції додавання й віднімання, які є основою всіх математичних операцій виконуваних комп'ютером.
3. Оперативний пристрій запам'ятовування (ОПЗ), в якому розміщуються програми та дані у міру їх використання. Обсяг пам'яті вимірюється в мегабайтах. Кожний байт є одним символом коду команди і складається з восьми бітів (двійкових шифр). Більшими одиницями фізичної величини пам'яті гігагабайт. ОПЗ забезпечує швидке виконання програм і в більшості САПР або АСТПВ має обсяг до 128 Мбайт.
Пристрої введення графічної інформації
Джерелом графічної інформації є об'єктивна реальність: реальні механізми та машини як існуючі, так і створювані, а також процеси виробничої діяльності конструктора.
При звичайному неавтоматизованому проектуванні основним носієм конструкторської інформації є різні архівні та довідкові інформаційні матеріали, державні стандарти, нормалі, прейскуранти, складальні креслення, специфікації тощо. Основним засобом реєстрації цієї інформації є документи текстові та графічні, які зберігаються в проектних організаціях, бібліотеках, архівах.
При автоматизованому проектуванні за допомогою ЕОМ інформація в такому вигляді може існувати тільки зовні автоматизованої системи. Всередині системи інформація має бути подана в цифровому коді однією з її внутрішніх мов.
При автоматизованому проектуванні основним носієм інформації про форму, розміри, кінематичні зв'язки та інші властивості конструкцій, що розробляються є креслення, виготовлене за правилами технічного креслення. Сучасна мова технічного креслення —- одна з найбільш розвинених. формалізованих графічних мов. Вона дає змогу описувати практично будь-які форми та конструкції технічних об'єктів. Для успішного застосування графічне зображення перетворюється у форму, придатну для обробки комп'ютером.
Усі персональні комп'ютери оперують з графічною інформацією (ГІ), поданою в цифровій формі. Процес перетворення ГІ в цифрову форму складається з двох етапів:
· читання та кодування. Читання ГІ зводиться до визначення координат елементів
(точок, ліній, фрагментів) у вибраній системі координат.
· кодування — до перетворення зчитаної інформації в цифровий код за раніше прийнятими правилами з подальшою обробкою комп'ютером.
Пристрої введення інформації в комп'ютер призначені для перетворення даних і програм з доступної людському сприйняттю форми у внутрішню машинну форму. Для цього використовують: термінал -- клавіатурний пристрій типу друкарської машинки або відеотермінал — такий самий пристрій з телеекраном для перегляду інформації, що вводиться. Можуть використовуватися: світлове перо. дотик якого до екрана в певній точці дає змогу вводити або змінювати інформацію в цій точці: сенсорна панель, що реагує на дотик пальця до певної клавіші: графічний планшет, за допомогою якого можна вводити графічну інформацію. Пристрої розробляють на основі звуковою аналізатора для введення інформації з голосу. У персональним комп'ютерах широко використовуються важелі керування, джойстик, схожий на важіль переведення передач в автомобілі; "миша". яку пересувають на столі поряд з дисплеєм (відеотерміналом); кульовий пристрій, який розміщений у спеціальному гнізді зовнішнього пристрою і вільно рухається під рукою. Переміщуючи в довільному напрямі будь-який з цих пристроїв, переміщуємо відповідно на екрані також покажчик курсора, дістаючи доступ до будь-якої області екрана. Це дає змогу зображати на екрані будь-яку криволінійну фігуру.
Ручне введення в комп'ютер графічної інформації виконують за допомогою спеціальних мов кодування. Воно має низьку продуктивність і недостатню захищеність від помилок людини. Тому автоматизація введення є актуальною проблемою, яку вирішують на шляху створення автоматичних і напівавтоматичних пристроїв, що доповнюють основний комплект обладнання ЕОМ і дають змогу в десятки разів збільшувати продуктивність праці та підвищувати вірогідність інформації, що кодується.
Табл.1.3
| Показник | Найменування ПГВ | |||
| ПАСГИ | М-2002 | ГФРНИ-1 | ИКГИ-0 | |
| Розмір робочої о поля, мм | 1000 х 1000 | 500 х 500 | 1055х780 | 850 х618 |
| Точність виміру координат, мм | 0,25 | 0.05 | 0,5 | 0,1 |
| Продуктивність | - | 10мм/с | 3000 точок / год | 100мм/с |
Серед пристроїв для кодування найбільш поширеними с М-2002. М-2004. ЕМ-709. ГАРПИ-1, ПАСТИ. Мікроніка ДТ 2Ж1-А, а також пристрої фірм Саl Соmр, Веnson, Агіsto-Werke та ін. Основні характеристики деяких вітчизняних пристроїв графічного введення подано в табл. 1.3.
Для комп'ютерів, як правило, необхідна не просто копія зображення, а й інформація з певним змістом. Якщо інформацію було введено без розгляду, то виникає дуже складна проблема розпізнавання. Людина з напівавтоматичним планшетом спочатку не тільки відсортовує потрібну інформацію, а й може суто геометричні дані доповнювати командами, кодами та назвами, що вводяться з алфавітно-цифрової клавіатури. У зв'язку з цим широко застосовуються напівавтоматичні пристрої введення інформації з графічних документів, одним з яких є кодувальний планшет (дігітайзер). Наприклад, кодувальний планшет Мікроніка ДТ 2Ж0-А належить до напівавтоматичних пристроїв введення графічної інформації з креслень, ескізів, фотознімків та інших зображень.
Пристроями більш високого класу є автоматичні ПГВ. Вони характеризуються великою швидкодією, не мають несистематичних помилок, які виникають при ручному кодуванні. Проте для задовільної роботи їх потрібні графічні документи високої якості й точності.
За принципом дії автоматичні ПГВ поділяють на слідкувальні та сканувальні. Пристрої, які грунтуються на принципі слідкування за лінією, забезпечують читання нескладної ГІ, поданої у вигляді діаграм, графіків, контурів плоских деталей, нанесених на папір, кальку, фотоплівку або інший носій.
Сканувальні автоматичні ПГВ, що працюють за принципом порядкового читання зображень, можна використовувати для кодування технічних документів будь-якої складності. Пристроями такого типу є багатоканальний автомат читання кривих МАСК. "График", "Карта", "Аutoscan-1000" (США) та ін. Вони формують двійковий код рядка, що читається, і передають його для зберігання та обробки в ЕОМ. Проте для зберігання всієї інформації про зображення потрібно мати обсяг пам'яті ЕОМ, обчислюваний мільйонами бітів. Крім того, складність реалізації швидкодіючих і надійних алгоритмів відновлення структури ГІ зумовлюють малу ефективність застосування ПГВ для автоматичної обробки. Зараз відомі результати праць щодо створення надійних алгоритмів відновлення зображення, скорочення надмірності, а також спрощення та формалізації конструкторських документів.
Пристрої введення -виведення графічної інформації
Одним із важливих пристроїв обчислювальної техніки є графічні дисплеї — зручний та швидкодіючий пристрій введення— виведення інформації з ЕОМ. Він має унікальні характеристики, дає змогу виконувати тривимірне проектування різального інструменту, верстатів, кораблів, літаків та інших складних об'єктів,
Графічні дисплеї відрізняються великою швидкістю обміну інформацією з ЕОМ, гнучкими та багатофункціональними засобами введення —виведення, завдяки чому можна легко вводити в ЕОМ, модифікувати та виводити на екран різноманітну графічну й алфавітио-цифрову інформацію. Все це зумовило широке застосування їх як терміналів у різних інтерактивних системах проектування.
За призначенням та виглядом інформації, яка відображається на екрані, дисплеї поділяють па два класи: алфавітно-цифрові, орієнтовані на введення — виведення та обробку тільки текстової документації, і графічні, або універсальні, які дають змогу виводити на екран та перетворювати не тільки текстову інформацію, а й різні креслення. графіки тощо. Найбільш широко застосовують алфавітно-цифрові дисплеї ЕЛ1Т-1, УОІ-1000, ЄС-7066. Для ЄС ЕОМ розроблено графічний дисплей ЄС-7064. Крім того використовують графічні дисплеї УГД 43-1 ("Дельта"), ЕПП, ЕПГ-400, Сінтра (Франція). Комп'ютех-400, ІВМ-2250 (США).
Графічні дисплеї. Векторні та растрові дисплеї призначені для автоматизації введення — виведення інформації в ЕОМ і є пристроями для діалогу людини й машини.
Графічні дисплеї містять екран, на який з ЕОМ виводиться зображення та електронний блок керування, що складається з різноманітних ланцюгів і призначений для розшифрування поданих команд та числової інформації (рис. 1.30). Щоб не перевантажувати ЕОМ дисплеї, як правило постачаються буферною пам'яттю, куди з ЕОМ надходить числова модель зображення.
Крім графічного зображення, на екран можуть виводитися надписи. текст, цифри.
Для діалогу "людина — машина" дисплей забезпечується алфавітно-цифровою клавіатурою, а також світловим пером, яке дає змогу виконувати операції, пов'язані з внесенням та змінами інформації в ЕОМ.
Для машин серії ЄС випускають графічні дисплеї ЄС-7064, ЄС-7905. Фірма ІВМ випускає ЄСА з широкими можливостями.
У графічних дисплеях використовується один з трьох принципів побудови зображення: на екрані із запам'ятовуючою електронно-променевою трубкою, на екрані з регенерацією зображення, на растровому екрані. Електронно-променеві трубки векторних графічних дисплеїв бувають з регенерацією зображення та запам'ятовуючі.