Лекция №2 Виды обеспечения сапр
Теоретические вопросы:
2.1 Инструментальная база САПР
2.2 Основные функции и состав операционных систем
2.3 Классификация устройств, обеспечивающих получение твердых копий конструкторской документации
2.1 Инструментальная база сапр
Материальной основой любой САПР является программно-технический комплекс (инструментальная база), состоящий из комплекса программных средств и программно-методического комплекса.
Инструментальную базу САПР составляют технические средства (ТС) и общее программное обеспечение (ПО). Они образуют физическую среду, в которой реализуются другие виды обеспечения САПР.
ТС и ПО в процессе проектирования выполняют разные, но взаимосвязанные функции по обеспечению преобразования информации и передаче ее в пространстве и времени. Технические средства САПР решают следующие задачи: 1) ввода исходных данных описания объекта проектирования; 2) отображения введенной информации с целью ее контроля и редактирования; 3) преобразования информации; 4) хранения различной информации; 5) отображения промежуточных и итоговых результатов решения; 6) оперативного общения конструктора с системой в процессе решения задачи.
Основу технических средств современных САПР составляют электронно-вычислительные машины (ЭВМ). На сегодняшний день наиболее часто применяются IBM-PC или совместимые компьютеры на базе процессоров фирмы Intel. Современный ПК (рис. 1) является и простым и сложным, что характеризуется списком компонентов, необходимых для сборки современного ПК: 1) системная плата; 2) процессор; 3) память (оперативная память); 4) корпус; 5) блок питания; 6) дисковод для гибких дисков; 7)жесткий диск;
|
Рис. 1. Основные части ПК |
Системная плата - ядро системы. Системная плата обычно содержит следующие компоненты: 1) гнездо процессора; 2) преобразователи напряжения питания процессора; 3) набор микросхем системной логики системной платы; 4) кэш-память второго уровня (кэш L2); 5) гнезда памяти SIMM или DIMM; 6) разъемы(слоты) шины; 7) ROM BIOS; 8) батарею для питания часов и CMOS; 9) микросхема ввода-вывода.
Процессор считывает данные, поступающие через внешнюю соединительную шину данных процессора. Шина данных непосредственно соединена с главной шиной процессора на системной плате. Шина данных процессора также иногда называется локальной шиной, поскольку она локальна для процессора. Принцип устройства и схема работы ПК наглядно изображена на рис. 3.
Корпус. Корпус (рис. 4) - это кожух, внутри которого размещается системная плата, источник питания, дисководы, платы адаптеров и другие компоненты системы.
Блок питания. Главное назначение блока питания (рис. 5) - преобразование электрической энергии, поступающей из сети переменного тока, в энергию, пригодную для питания узлов компьютера. Блок питания преобразует переменное напряжение +5 и + 12 В, а в некоторых системах (ATX) и в 3,3 В.
Рис. 2. Принцип работы ПК
|
|
Рис. 3. Устройства ввода информации |
|
Рис. 4. Общий вид корпуса |
Рис. 5. Блок питания |
Типы микропроцессоров. Классифицировать PC можно по нескольким различным категориям. Один из примеров классификации можно проиллюстрировать двумя способами - по типу программного обеспечения, которое они могут выполнять, по типу главной шины системной платы компьютера, т.е. по типу шины процессора и ее разрядности.
В нашей лекции остановимся на втором подходе. Процессор считывает данные, поступающие через внешнюю соединительную шину данных процессора. Шина данных непосредственно соединена с главной шиной процессора на системной плате.
Шина данных процессора также иногда называется локальной шиной, поскольку она локальна для процессора. Если процессор имеет 32-разрядную шину данных, то главная шина процессора на системной плате также должна быть 32-разрядной. Это означает, что система может пересылать в процессор или из процессора за один цикл 32 разряда (бита) данных. У процессоров различных типов разрядность шины данных различна, причем разрядность главной шины процессора на системной плате должна совпадать с разрядностью устанавливаемых процессоров. В таблице 1 перечислены все процессоры, выпускаемые фирмой Intel, указана разрядность их шины данных.
Табл. 1
Процессор |
Разрядность шины данных |
8088 |
8 |
8086 |
16 |
80286 |
16 |
80386SX |
16 |
80386DX |
32 |
80486 |
32 |
Pentium |
64 |
Pentium MMX |
64 |
Окончание табл. 1
Процессор |
Разрядность шины данных |
Pentium Pro |
64 |
Pentium Celeron/II/III |
64 |
Pentium II/III Xeon |
64 |
Pentium IV |
64 |
На основе классификации аппаратных средств можно выделить следующие категории систем: 1) 8-разрядные; 2) 16-разрядные; 3) 32-разрядные; 4) 64-разрядные.
Исходя из этого можно выделить два основных типа систем, или два класса аппаратных средств: 1) 8-разрядные системы (класс PC/XT (XT - eXTended (расширенный); 2) 16/32/64-разрядные системы (класс AT (AT - advanced technology (усовершенствованная технология).
Информационную связь между пользователем и компьютером обеспечивает монитор (дисплей). Можно обойтись и без принтера, дисководов и плат расширения, но работа без монитора невозможна. Система отображения информации компьютера состоит из двух главных компонентов: 1) монитора (рис. 6); 2) видеоадаптера.
Главным параметром монитора является разрешающая способность, или разрешение, который представляет собой размер минимальной детали изображения, которую можно различить на экране. Данный параметр характеризуется количеством элементов разложения - пикселей. Сигналы управления монитором формирует видеоадаптер. С появлением в 1987 году компьютеров семейства PS2/2 фирма IBM ввела новые стандарты. Большинство видеоадаптеров, разработанных на сегодняшний момент, поддерживают по крайней мере один из следующих стандартов: MDA (Monochrome Display Adapter); CGA (Color Graphics Adapter); EGA (Enhanced Graphics Adapter); VGA (Video Graphics Array); SVGA (Super VGA); XGA (eXtended Graphics Array).
Рис. 6. Монитор ПК
Видеоадаптеры современных персональных компьютеров поддерживают несколько нижеследующих стандартных разрешений, приведенных в табл. 2.
Табл. 2
Разрешение, пиксели |
Наименование режима |
Размеры монитора, дюймы |
640x480 |
VGA (Video Graphics Array) |
13 |
800x600 |
SVGA (Super VGA) |
15 |
1 024x768 |
XGA (eXTended Graphic Array) |
17 |
1 280x1 024 |
UVGA (Ultra VGA) |
21 |