- •Структура и принцип действия микропроцессора классической архитектуры
- •2. Выполнение процессором командного цикла.
- •Машинный и командный цикл cisc микропроцессора
- •4. Структура команд. Способы адресации. Длинное командное слово
- •5 . Организация подпрограмм и использование стековой области памяти.
- •6.Аппаратные средства интрфейса.
- •7.Програмные средства интерфейса для управления электроприводами
- •8. Параллельный и последовательный интерфейс. Области применения
- •9. Принцип действия программируемого таймера.
- •10. Ввод и вывод информации с применением программируемого контроллера прерываний.
- •11.Работа вычислительного устройства в режиме прямого доступа к памяти.
- •12. Программная реализация интервалов времени.
- •13 Аппаратная реализация интервалов времени
- •14. Микросхемы памяти, их основные характеристики и классификация
- •15. Функциональная схема устройства оперативной памяти
- •16. Постоянные запоминающие устройства, их типы и области применения.
- •17. Применение пзу в качестве функционального преобразователя (фп).
- •18.Цифро-аналоговое преобразование.
- •19.Аналого-цифровое преобразование.
- •23. Микроконтроллер, его функциональная схема и применение в системе управления электроприводом
- •24. Влияние времени выполнения программы микроконтроллером на запас устойчивости замкнутой системы.
- •25. Микроконтроллер как динамическое звено.
- •26. Выбор числа разрядов слова данных по требуемой точности системы управления.
- •27. Рекурсивные и нерекурсивные цифровые фильтры, их передаточные функции и структурные схемы. Алгоритм и программа цифрового фильтра.
- •28. Цифровое дифференцирование и интегрирование.
- •31. Паралельная обработка информации. Классификация вычислительных систем с параллельной обработкой информации.
- •32. Процессоры с сокращенным набором команд (risc) и с полным набором команд (cisc). Примеры.
- •33. Гарвардская и разнесенная архитектуры микропроцессоров. Примеры.
- •35. Гарвардская архитектура восьмиразрядных микроконтроллеров pic.
- •36. Функциональная схема микроконтроллера msp430 и назначение входящих в него устройств.
- •37. Функциональная схема микроконтроллера pic16 и назначение входящих в него устройств.
- •38. Система команд микроконтроллера msp430. Пример составления программы.
- •39 .Система команд микроконтроллеров архитектуры adsp-bf. Пример составления программы
- •40Режимы энергопотребления микроконтроллеров.Примеры
- •41 Архитектура risc – ядра arm7 16/32 разрядных микроконтроллеров.
- •42. Система команд микроконтроллеров arm7. Пример составления программы.
- •43. Способы повышения эффективности использования конвейера.
- •45. Структура ядра adsp-bf и его регистры.
- •46. Алгоритм расчета сигнала управления в замкнутой системе.
- •47. Преобразование унитарного кода импульсного датчика в двоичный код положения с использованием устройства захвата сравнения.
- •48. Преобразование унитарного кода импульсного датчика в двоичный код положения с использованием таймера счетчика
- •49. Преобразование унитарного кода импульсного датчика в двоичный код скорости при постоянстве интервала времени.
- •50. Преобразование унитарного кода импульсного датчика в двоичный код скорости при постоянстве интервала перемещения.
- •51. Применение программируемого таймера в системах управления эп.
- •52. Применение программируемого таймера в системах управления эп.
- •53. Использование нечеткой логики для синтеза управления. Лингвист. Переменные.
- •54 Алгоритм нечеткого управления
- •55. Структура и принцип действия искусственного нейрона. Соединение в сеть
- •56. Применение искусственной нейронной сети в качестве устройства управления.
31. Паралельная обработка информации. Классификация вычислительных систем с параллельной обработкой информации.
Общий метод увеличения производительности – организация параллельной обработки информации, т. е. одновременное решение задач или совмещение во времени этапов решения одной задачи.
Способы организации. Во всем многообразии способов организации параллельной обработки можно выделить три основных направления:
1) совмещение во времени различных этапов разных задач;
2) одновременное решение различных задач или частей одной задачи;
3) конвейерная обработка информации.
Первый путь – это мультипрограммная обработка информации. Мультипрограммная обработка возможна даже в однопроцессорной ЭВМ и широко используется в современных СОД. Второй путь возможен только при наличии нескольких обрабатывающих устройств. При этом используются те или иные особенности задач или потоков задач, что позволяет осуществить тот или иной параллелизм. Идея конвейерной обработки заключается в выделении отдельных этапов выполнения общей операции, причем каждый этап, выполнив свою работу, передавал бы результат следующему, одновременно принимая новую порцию входных данных. Получаем очевидный выигрыш в скорости обработки за счет совмещения прежде разнесенных во времени операций.
Классификация систем параллельной обработки данных:
Параллельные ЭВМ часто подразделяются по классификации Флинна на машины типа SIMD (Single Instruction Multiple Data - с одним потоком команд при множественном потоке данных) и MIMD (Multiple Instruction Multiple Data - с множественным потоком команд при множественном потоке данных).
Можно выделить четыре основных типа архитектуры систем параллельной
обработки:
1) Конвейерная и векторная обработка. Основу конвейерной обработки составляет раздельное выполнение некоторой операции в несколько этапов с передачей данных одного этапа следующему. Производительность при этом возрастает благодаря тому, что одновременно на различных ступенях конвейера выполняются несколько операций. Конвейеризация эффективна только тогда, когда загрузка конвейера близка к полной, а скорость подачи новых операндов соответствует максимальной производительности конвейера. Если происходит задержка, то параллельно будет выполняться меньше операций и суммарная производительность снизится. Векторные операции обеспечивают идеальную
возможность полной загрузки вычислительного конвейера.
При выполнении векторной команды одна и та же операция применяется ко всем элементам вектора.
2) Машины типа SIMD. SIMD компьютер имеет N идентичных процессоров, N потоков данных и один поток команд. Каждый процессор обладает собственной локальной памятью. Процессоры интерпретируют адреса данных либо как локальные адреса собственной памяти, либо как глобальные адреса, возможно, модифицированные добавлением локального базового адреса. Процессоры получают команды от одного центрального контроллера команд и работают синхронно, то есть на каждом шаге все процессоры выполняют одну и ту же команду над данными из собственной локальной памяти. Машины типа SIMD состоят из большого числа идентичных процессорных элементов, имеющих собственную память. Все процессорные элементы в такой машине выполняют одну и ту же программу.
3) Машины типа MIMD. MIMD компьютер имеет N процессоров, независимо исполняющих N потоков команд и обрабатывающих N потоков данных. Каждый процессор функционирует под управлением собственного потока команд, то есть MIMD компьютер может параллельно выполнять совершенно разные программы.
4) Многопроцессорные машины с SIMD-процессорами. Многие современные супер-ЭВМ представляют собой многопроцессорные системы, в которых в качестве процессоров используются векторные процессоры или процессоры типа SIMD. Такие машины относятся к машинам класса MSIMD. Одной из отличительных особенностей многопроцессорной вычислительной системы является сеть обмена, с помощью которой процессоры соединяются друг с другом или с памятью. Существуют две основные модели межпроцессорного обмена: одна основана на передаче сообщений, другая - на использовании общей памяти. В многопроцессорной системе с общей памятью один процессор осуществляет запись в конкретную ячейку, а другой процессор производит считывание из этой ячейки памяти.