Так как на координате [70,30] есть датчик №31, то возьмем за оптимальную координату X для усд-3 точку 75

В итоге получим данные о координатах устройств в таблице:

	X	Y
УСД1	30	45
УСД2	50	50
УСД3	75	30
ЭВМ	50	54

Этап 4 Расчет стоимости сети связи

Ортоганальный план размещения АСНИ в монтажном пространстве расстояниями:

Рассчитаем длину магистрали l_маг. и проверим является ли она допустимой для выбранного интерфейса с древовидной магистралью:

Соединение между устройствами: УСД1 - ЭВМ.

Соединение между устройствами: УСД2 - ЭВМ.

Соединение между устройствами: УСД3 - ЭВМ.

Для нашего интерфейса длина магистрали не должна превышать 15 м, однако это условие не выполняется для соединение между устройствами: УСД1 – ЭВМ и УСД3 - ЭВМ. Следовательно, необходимо перенести УСД1, УСД3 вдоль вектораУСД1 – ЭВМ и УСД3 – ЭВМ, соответственно, на такое расстояние, что бы выполнялось наше условие.

Составим уравнение прямой УСД1 – ЭВМ, которое имеет вид:

y=kx+b

Таким образом, мы получили прямую УСД1 – ЭВМ:

Методом перебора всевозможных значений переменной х приходим к выводу, что самое ближайшее новое положение УСД1 относительно старого (при х=30) будет при х=40:

Составим уравнение прямой УСД3 – ЭВМ, которое имеет вид:

y=kx+b

Таким образом, мы получили прямую УСД1 – ЭВМ:

Методом перебора всевозможных значений переменной х приходим к выводу, что самое ближайшее новое положение УСД3 относительно старого (при х=75) будет при х=57:

Следовательно, таблица координат примет вид

	X	Y
УСД1	40	49.5
УСД2	50	50
УСД3	57	47.28
ЭВМ	50	48

Измененный ортогональный план размещения АСНИ в монтажном пространстве с евклидовыми расстояниями:

Проверим выполнение условия:

Рассчитаем стоимость магистрали:

Q_маг.=10*32,22=322 руб.

Рассчитывается длина линии связи между датчиками и УСД, а также между ВУ и ЭВМ, и ее стоимость Q_л.св

Совместим расчет длины линии связи и ее стоимости в одном выражении:

Вычисляется конечная стоимость сети связи в АСНИ:

Q_сети=Q_маг.+Q_л.св. [руб]

Q_сети=322+5651=5971 руб.

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ И ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ

Эффективности асни

Указывается перечень аппаратных и программных средств оптимальной АСНИ и стоимость последней:

Q_s=Q_усд+Q_эвм+Q_бп+Q_ос+Q_сети

Здесь Q_усд - стоимость всех УСД в АСНИ;

Q_эвм, Q_бп - стоимость ЭВМ и блоков оперативной памяти соответственно;

Q_ос - стоимость операционной системы;

Q_сети - стоимость сети связи.

Перечень аппаратно-программного обеспечения:

0. 3-ий вариант УСД _усд=25 мкс

1. 6-ой вариант ЭВМ

2. 1-й вариант интерфейса (параллельный) _инт=30 мкс

3. 2-й вариант алгоритма ЗСД _по=57,14 мкс

4. 1-ий вариант ОС

5. 8 блоков памяти по 16 кб h=8

Расчет стоимости АСНИ:

Q_усд=3*2000=6000 руб.

Q_эвм=3010³=30000 руб.

Q_озу=5008=4000 руб.

Q_ос=1000 руб. (с настройкой)

Q_сети=5971 руб.

Таким образом стоимость АСНИ:

Q_s=6000+30000+4000+1000+5971 =46971 руб.

Параметры временной диаграммы работы АСНИ на этапе сбора данных сводятся в таблицу

Параметры временной диаграммы
№ задачи	Параметры циклограммы		Частота вызова, Гц		Избыточность по загрузке
I	ri	i	foi	fi	i=(fi-foi)
11	4	1	839	1408	0,06259
12	4	2	839	1408	0,06259
21	16	3	352	352	0
22	16	4	352	352	0
23	16	7	352	352	0
24	16	8	352	352	0
31	128	11	32	44	0,00132
32	128	12	32	44	0,00132
33	128	15	32	44	0,00132
34	128	16	32	44	0,00132
35	128	27	32	44	0,00132
36	128	28	32	44	0,00132
37	128	31	32	44	0,00132
38	128	32	32	44	0,00132
41	256	43	13	22	0,00099
42	256	44	13	22	0,00099
43	256	47	13	22	0,00099
44	256	48	13	22	0,00099
45	256	59	13	22	0,00099
46	256	60	13	22	0,00099
47	256	63	13	22	0,00099
48	256	64	13	22	0,00099
49	256	75	13	22	0,00099
410	256	76	13	22	0,00099
411	256	79	13	188	0,00099

Параметр  характеризует избыточную загрузку процессора выполнением i-ой задачи в следствии запуска последней с избыточной частотой f_i. Избыточная загрузка зависит от качества заполнения циклограммы, которое оценивается показателем:

К_ц=₀ / _рт

Здесь - нижний теоретический предел загрузки процессора в РТ.

Информационная избыточность, вносимая при работе по временной диаграмме, оценивается коэффициентом:

Здесь - суммарная частота запуска прикладных задач на этапе сбора данных.

Производительность АСНИ в РТ вычисляется по формуле:

Резерв АСНИ по нагрузке в рабочей точке на этапе сбора данных:

, где С_s – производительность системы в РТ.

Информационная производительность АСНИ в РТ на этапе сбора данных (скорость записи информации в ОЗУ) не превышает величины:

B_s=8n₀C / K_сж [бит/сек]

Здесь n₀ - коэффициент определяемый по формуле n₀=[n_ацп / 8], где = []–значение выражения в скобках, дополненное до большего целого;

К_сж - средний коэффициент сжатия данных в системе (с учетом датирования).

Объем оперативной памяти, требуемый для регистрации измерительной информации на этапе сбора данных, равен:

V_озу=B_sT_сб / 8 [байт]

Информационная избыточность, вносимая при записи данных в ОЗУ, оценивается коэффициентом:

_д= 8n₀ / n_ацп - 1

Информационная избыточность АСНИ в целом равна:

_s=(_усд+1)( _вд+1)( _д+1)-1

Стоимостной дисбаланс АСНИ характеризует асимметрию загрузки системы и рассчитывается по следующей формуле:

Здесь Q_i - стоимость i-ой компоненты АСНИ;

_i - загрузка (или коэффициент использования) i-ой компоненты.

Компонентами АСНИ являются УСД, ЭВМ, блоки памяти, сеть связи, ОС. Их стоимости соответственно: Q_усд, Q_эвм, Q_бп, Q_сети, Q_ос.

Загрузка компонент:

_усд = С_рт / С_усд

_эвм = С_рт / С_s

_бп = h без приведения к большему целому [h]

_сети = К_з.ц.

_ос = 1

РАСЧЕТ:

₀=С₀(_по+_инт+_усд)=3468 (57,1410^-6+3010^-6+2510^-6)=0,388

_рт = 0,63

К_ц = _0/_рт = 0,388 / 0,63=0,61

С =2*839+4*352+8*32+11*13+=3485

С₀ = 3468

_вд = (С - С₀) / С₀ =(3485-3468) / 3468 = 0,0049

_рт / С = 0,63/3468= 0,0000181 сек = 18 мксек

Что при длительности такта:

₀ = 1 / f₀ = 1 / 3485 =28,6 мксек

составляет более половины процессорного времени, затрачиваемого на выполнение полезной работы.

С_s = 6329

R_s = C_s / C - 1 = 6329/3468 - 1 = 0,82

n₀ = 1, K_сж = 2,547

B_s = 8n₀С / К_сж = 813468 / 2,547 = 10892 бит/сек

Т_сб = 50 сек

V_озу = B_sТ_сб / 8 = 1089250/8=68075 байт

n_ацп = 6

_д = 8n₀ / n_ацп - 1 = 8/ 6 -1 = 0,33

_усд = С_рт / С_усд = 5632/ 4010³ = 0,14

_эвм = С_рт / С_s = 5632/ 6329 = 0,89

_бп = 8 / 8 = 1

_сети = 0,85

_ос = 1

_s = (_усд +1)( _вд +1)( _д +1) - 1 = (0,2881+1)(0,0049+1)(0,33 +1) - 1 =0,72

D_Q=

Структурная схема полученной АСНИ

4гр.

УСД - устройство сбора данных;

УС - устройство сопряжения;

ПУ – периферийное устройство;

ПР - процессор;

БП - блок памяти.

Перечень аппаратно-программного обеспечения с калькуляцией стоимости АСНИ:

Тип и параметры устройства	Стоимость в условных единицах
3-й вариант УСД усд=25 мкс	6000
5-й вариант ЭВМ	30000
1-й вариант интерфейса инт=30 мкс	5971
2-й вариант алгоритма ЗСД по=57,14 мкс
1-й вариант ОС п(С)=	1000
8 блоков памяти по 16 кб	4000
Суммарная стоимость КТС АСНИ и ПО	46971