БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ.

ФАКУЛЬТЕТ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ

КАФЕДРА УПРАВЛЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

(часть 1)

по дисциплине:

Основы методики описания технических устройств и программных продуктов.

Полноглубинная методика описания технических устройств.

Преобразователь напряжения СН-200 «Жигули»

Выполнил ст. гр. УИТ – 51

Баусов Р.Ю.

Проверил:

Корнилова Н.В. _________

«_____» __________2006г.

2006г.

содержание

Введение

1. Общие указания………………………………………………………

2. Основные технические характеристики……………………………

3. Масса и габариты…………………………………………………....

4. Комплект поставки…………………………………………………..

5. Требования по технике безопасности……………………………...

6. Устройство изделия…………………………………………………

7. Подготовка к работе и порядок работы……………………………

8. Свидетельство о приемке……………………………………………

9. Гарантийные обязательства…………………………………………

10. Возможные неисправности и методы их устранения………………

Приложение 1

1 ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

1) Стабилизатор напряжения типа СН-200 «Жигули» (в дальнейшем именуемый «стабилизатор») предназначен для пита­ния телевизионных приемников черно-белого изображения, а так­же другой бытовой радиотехнической аппаратуры, потребляющей мощность не менее 100 ВА и не более 200 ВА от сети перемен­ного, тока напряжением 220 В и частотой (50±0,5) Гц в жилых помещениях.

Стабилизатор предназначен для работы при температуре от 10 до 35°С; относительная влажность воздуха до 65% при 20° С, над уровнем моря не выше 1000 м.

2) Стабилизатор автоматически поддерживает необходимое напряжение питания телевизора и не требует контроля величины напряжения в условиях, когда напряжение сети сильно понижа­ется или повышается.

3) Стабилизатор обеспечивает нормальную работу и способ­ствует увеличению срока службы кинескопа, ламп и других эле­ментов телевизора.

2 ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

1 Номинальная мощность. ВА 200

2) Номинальное входное напряжение, В 220

3) Номинальное выходное напряжение, В 220

4) Номинальная частота, Гц 50 5) Рабочий диапазон входного напряжения по отношению к номинальному

в пределах 0.7-0,15

6) Диапазон выходного напряжения по отношению

к номи­нальному, в пределах 0,9—1,05 7) Уровень звукового давления, дБ, не более 32 8) Коэффициент нелинейных искажений выходного

напря­жения %, не более 12

9) Мощность, потребляемая самим стабилизатором, Вт не более 35

3 МАССА и ГАБАРИТЫ

1 Габаритные размеры, мм 276х126х117

2 Масса стабилизатора, кг, не более 3.5

4 КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ

1 Стабилизатор напряжения типа СН-200 «Жигули» 1 шт.

2 Запасной предохранитель типа ПМ-3 НИО 481.017 2 шт.

3 Руководство по эксплуатации 1шт.

4. Коробка упаковочная 1 шт.

5 ТРЕБОВАНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

1) Недопустимо:

- присоединять к стабилизатору электрические устройства, потребляющие мощность более 200 ВА и менее 100 ВА;

- включать стабилизатор без нагрузки;

- производить замену предохранителя во включенном состоянии;

- вскрывать и перемещать стабилизатор во включенном состоянии;

- ставить стабилизатор рядом с батареями отопления, печами и другими нагревательными приборами, накрывать, ста­вить в тумбочку.

2) Стабилизатор не рекомендуется применять в местах, где электрическая сеть подключена к маломощной электростанции и возможны большие колебания частоты.

3) Стабилизатор не предназначен для питания приборов и аппаратов, содержащих электродвигатели (компрессионных холодильников, стиральных машин и т. п.).

4) При покупке стабилизатора требуйте, чтобы талоны гарантийного ремонта и свидетельство о приемке были заполнены продавцом и заверены штампом магазина.

5) В качестве нагрузки при проверке стабилизатора в магазине может быть применена лампа накаливания мощностью 100—150 Вт.

6) Запрещается использовать стабилизатор с цветными телевизорами мощностью более 200 ВА.

6 УСТРОЙСТВО ИЗДЕЛИЯ

1) Все элементы стабилизатора размещены на плоском металлическом основании и закрыты корпусом и поддоном из ударопрочного полистирола

Предохранитель находится на входной панели, расположенной с торца стабилизатора и закрыт крышкой. Крышка крепится к панели винтом.

2) Принципиальная схема стабилизатора приведена на рисунке 1

1- Дроссель входной; 2- Автотрансформатор; 3- Дроссель фильтра.

Рисунок 1 - Принципиальная схема

7 ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ И ПОРЯДОК РАБОТЫ

1) Перед подключением стабилизатора проверьте, соответствует ли напряжение стабилизатора напряжению сети в вашей квартире.

2) Стабилизатор настроен и отрегулирован заводом и никаких дополнительных регулировок не требует.

3) Телевизор необходимо переключить для питания напряжением 220 В.

4) Подключите телевизор к стабилизатору.

5) Включите вилку стабилизатора в розетку питающей сети. Телевизор должен, быть во включенном состоянии. Нажатием кла­виши стабилизатора подайте питающее напряжение.

Последующее отключение телевизора от сети производить только отключением стабилизатора. Клавиша телевизора остается во включенном состоянии.

6) Если стабилизатор перестал работать, следует отключить его от сети, снять боковую крышку и заменить предохранитель, а при отсутствии контакта рекомендуется перед установкой предо­хранителя поджать контактные губки. Если предохранитель пов­торно перегорел, следует обратиться в мастерскую. Стабилизатор следует располагать не ближе 0,5 м от телевизора, чтобы исклю­чить возможность влияния полей рассеяния стабилизатора на ка­чество работы телевизора.

8 СВИДЕТЕЛЬСТВО О ПРИЕМКЕ

Стабилизатор напряжения типа СН-200 «Жигули» соответствует

ГОСТ 14696-81 и признан годным для эксплуатации.

Дата выпуска _____________19_____г.

Подпись лиц ответственных за приемку____________

Штамп магазина №_____________________

Подпись______________

9 ГАРАНТИЙНЫЕ ОБЯЗАТЕЛЬСТВА

1) Завод гарантирует нормальную работу стабилизатора в течение трех лет со дня приобретения в магазине при условии соблюдения указанных правил пользования.

2) Гарантийный ремонт производится в гарантийных ма­стерских, перечень которых приведен в приложении.

3) Запись о проведенном гарантийном ремонте должна быть сделана в талоне о гарантийном ремонте и заверена штам­пом мастерской.

За каждый ремонт вырезается только один отрывной талон, соответствующий определенному виду обслуживания.

4) Обмен недоброкачественного стабилизатора производит­ся магазином немедленно при предъявлении паспорта (гарантий­ного талона) на изделие и с приложением справки гарантийной мастерской о невозможности проведения ремонта.

5) При отсутствии мастерских гарантийного ремонта, осно­ванием для обмена стабилизатора является заключение эксперта бюро товарных экспертиз.

Примечание. Замена предохранителя ремонтом стабилизатора не считается.

10. ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ И МЕТОДЫ ИХ

УСТРАНЕНИЯ.

Все неисправности и методы их устранения в зависимости от сложности их устранения разделяются для людей с высоким, средним и низким интеллектом.

1) Для людей с низким уровнем интеллекта:

Неисправности	Методы устранения
Не горит индикатор на приборе	Проверить подключено ли устройство к сети
Устройство не работает	Проверить подключено ли устройство к сети
Прибор не включается	проверить правильность сборки аппарата

2) Для людей со средним уровнем интеллекта:

Неисправности	Методы устранения
Устройство не включается	Проверить целостность предохранителей
Устройство работает нестабильно, либо не работает вообще	Проверьте, соответствует ли напряжение стабилизатора напряжению сети в вашей квартире.
Прибор сильно греется	Проверьте радиаторы охлаждения и почистите их от пыли. В противном случае обратитесь в мастерскую

3) Для людей с высоким уровнем интеллекта:

Неисправности	Методы устранения
Прибор при включении в сеть начинает искрить	Открыть крышку прибора, проверить всю электропроводку на наличие замыканий.
При подключении устройства к телевизору начинает мерцать на экране	Отодвиньте стабилизатор от приборов на положенное расстояние(2м.)
Сгорела лампочка-индикатор на приборе	Снять крышку, заменить на новую(12В)

БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ.

ФАКУЛЬТЕТ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ

КАФЕДРА УПРАВЛЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

КУРСОВАЯ РАБОТА

(часть 2)

по дисциплине:

Основы методики описания технических устройств и программных продуктов.

Поверхностнопотребительская методика описания технических устройств

Процессор Intel Pentium 4

Выполнил ст. гр. УИТ – 51

Баусов Р.Ю.

Проверил:

Корнилова Н.В. _________

«_____» __________2006г.

2006г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Архитектура процессора Intel Pentium 4

2. Характеристика процессора

   0. 2.1 Микроархитектура процессора

   1. 2.2 Технологический процесс производства

   2. 2.3 Частота системной шины

   3. 2.4 Размер КЭШа

3. Технологии, поддерживаемые процессором

   0. 3.1 Технология Intel Hyper-Threading

   1. 3.2 Технологии тепловой защиты

3. Технология Thermal Monitor

0. Режим аварийного отключения

3.4 Технология антивирусной защиты

Приложение А

Процессор Intel Pentium 4 Уважаемый Покупатель!!!

Компания Intel выражает благодарность за Ваш выбор и гарантирует высокое качество, и безупречное функционирование приобретенного Вами изделия при соблюдении правил его эксплуатации. Мы уверены, что впредь Вы будете отдавать предпочтение именно нашей продукции.

Прочтите, пожалуйста, данную инструкцию внимательно, для того, чтобы не допустить поломки процессора или неправильного его использования. Сохраните ее для дальнейшего использования. Инструкция пользователя содержит важную информацию по использованию данного изделия. Использование процессора способом, не описанным в данной инструкции может привести к неисправности, которая не будет устраняться в порядке гарантийного ремонта.

1 Архитектура процессора Intel Pentium 4

Отличитель­ной особенностью процессоров семейства Intel Pentium 4 является их беспри­мерно длинный конвейер (Hyper-Pipelined Technology). Так, первоначально (в процессорах на ядре с кодовым названиемNorthwood) длина конвейера составляла 20 ступеней. Впоследствии (в процессорах на ядре с кодовым названи­ем Prescott) она увеличена до 31 ступени.

Архитектура, заложенная в процессоре Intel Pentium 4, получила название Intel NetBurst. Структурная схема процессора изображена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Структурная схема процессора Intel Pentium 4

Сравнивая схему классического процессора со схемой процессора Intel Pentium 4, можно заметить несколько конструктивных различий. Прежде всего, инструк­ции поступают в предпроцессор из кэша L2, а не из кэша L1, как в классической схеме.

Кэш второго уровня L2 процессоров семейства Pentium 4 получил название Ad­vanced Transfer Cache. Имеющий 256-битную шину, работающую на частоте ядра, и усовершенствованную схему передачи данных, этот кэш обеспечивает высочайшую пропускную способность, столь важную для потоковых процессов обработки.

Кроме того, в схеме предпроцессора появился новый элемент — кэш L1 декоди­рованных микроинструкций с отслеживанием исполнения (Trace Cache). Нали­чие такого кэша — одна из составляющих архитектуры NetBurst. (Кэш L1 дан­ных размеров (8 Кбайт) также присутствует в процессоре, но разнесен с кэшем L1 инструкций).

При работе процессора инст­рукции выбираются из кэша L2, транслируются в команды х86 и декодируются. При этом с учетом того, что конвейер имеет много ступеней и должен быть дос­таточно быстрым, при декодировании инструкции разбиваются на более мелкие микрокоманды, которые затем поступают в Trace Cache. Для выборки команд из кэша L2, их транслирования в команды х86 и последующего декодирования от­водится несколько начальных ступеней конвейера (восемь ступеней). Соответст­венно, при выполнении фрагмента программного кода для декодирования команд будет использовано восемь процессорных тактов. Однако во многих современ­ных (прежде всего, мультимедийных) приложениях один и тот же фрагмент кода может повторяться многократно. В этом случае тратить процессорные такты на повторную выборку, транслирование и декодирование было бы нерационально. Выгоднее хранить уже готовые к исполнению микроинструкции в специальном кэше L1, где из них формируются мини-программы, называемые отслеживания­ми (traces). При попадании в кэш L1 происходит внеочередное выполнение ко­манд; при этом значительно экономятся ресурсы процессора, так как по своей сути внеочередное выполнение команд подразумевает устранение восьми пер­вых ступеней конвейера, фактическая длина которого в этом случае составляет уже 20 ступеней. В кэше с отслеживанием может храниться до 12 000 декодиро­ванных микрокоманд (при этом заметим, что в процессоре Intel Pentium 4 про­цент попадания в кэш составляет более 90%).

Если рассмотреть работу процессора Intel Pentium 4 при внеочередном выполне­нии команд, то есть когда происходит попадание в Trace Cache и используются уже декодированные команды, то схема работы процессора Intel Pentium 4 будет подобна схеме работы классического процессора. Режим работы процессора при внеочередном выполнении команд является естественным для процессора Intel Pentium 4, поэтому, когда мы говорим о длине конвейера в 20 ступеней, мы име­ем в виду длину основного конвейера без учета восьми первых ступеней, кото­рые используются при необходимости выборки команд, их трансляции, декоди­рования и сохранения в Trace Cache полученных микрокоманд. Общая длина конвейера составляет 28 ступеней.

Для того чтобы обеспечить высокий процент попаданий в кэш L1 с отслежива­ниями (Trace Cache) и построение в нем мини-программ, используется специ­альный блок предсказания ветвлений (Branch Targets Buffers, BTB и Instruction Translation Look-aside Buffers, I-TLB). Этот блок предсказания позволяет моди­фицировать мини-программы, основываясь на спекулятивном предсказании. Так, если в программном коде имеется точка ветвления, то блок предсказаний может предположить дальнейший ход программы вдоль одной из возможных ветвей и с учетом этого спекулятивного предсказания построить мини-программу. Кро­ме того, с кэшем L1 связан также буфер ветвлений (ВТВ) размером 4 Кбайт.

Кэш микроинструкций с отслеживаниями имеет еще одну особенность. Дело в том, что большинство команд х86 при декодировании преобразуются в две-три микроинструкции. Однако встречаются и такие команды, для декодирования ко­торых потребовались бы десятки и даже сотни микрокоманд. Естественно, что сохранять такие декодированные команды в кэше L1 было бы нерационально. Для этих целей используется специальная ROM-память (uCode ROM), а в са­мом кэше L1 сохраняется лишь метка на область ROM-памяти, где хранятся со­ответствующие микрокоманды. При попадании на такую метку управление по­током инструкций передается ROM-памяти.

Теперь рассмотрим процесс продвижения микроинструкций по основному кон­вейеру, то есть когда процессор работает в режиме внеочередного выполнения инструкций. В течение первых двух тактов в Trace Cache передается указатель на следующие выполняемые инструкции — это первые две ступени конвейера, называемые Trace Cache next instruction pointer. После получения указателя в течение двух тактов происходит выборка инструкций из кэша (Trace Cache Fetch) — это две следующие ступени конвейера. После этого выбранные инст­рукции должны быть отосланы на внеочередное выполнение. Для того чтобы обеспечить продвижение выбранных инструкций по процессору, то есть доста­вить их из предпроцессора в постпроцессор, используется еще одна дополни­тельная, или передаточная, ступень конвейера, называемаяDrive. На этой ступе­ни не происходит обработки инструкции. Фактически такая «пустая» ступень конвейера представляет собой временную задержку и вводится для компенсации высоких тактовых частот.

На следующих трех ступенях конвейера, называемых Allocate & Rename, проис­ходит переименование и распределение дополнительных регистров процессора. В процессоре Intel Pentium 4 содержится 128 дополнительных регистров, кото­рые не определены архитектурой набора команд. Переименование регистров по­зволяет добиться их бесконфликтного существования.

На 9-й ступени конвейера формируются две очереди микрокоманд: очередь мик­рокоманд памяти (Mem Queue) и очередь арифметических микрокоманд (Int/ FP Queue).

На следующих трех ступенях конвейера происходит планирование и распределе­ние (Schedule) микрокоманд. Планировщик выполняет две основные функции: переупорядочивание микрокоманд и распределение их по функциональным уст­ройствам. Суть переупорядочивания микрокоманд заключается в том, что пла­нировщик (Scheduler) определяет, какую из микрокоманд уже можно выполнять, и в соответствии с их готовностью меняет порядок их следования. Распределе­ние микрокоманд происходит по четырем функциональным устройствам, то есть формируются четыре очереди. Первые две из них предназначены для устройств памяти (Load/Store Unit). Эти очереди формируются из очереди памяти MemQueue. Микрокоманды из очереди арифметических микрокоманд (Int/FP Queue) также распределяются в очереди соответствующих функциональных устройств. Для этого предназначено три распределителя:

- Fast ALU Scheduler — распределитель простых целочисленных операций.

Он собирает простейшие микроинструкции для работы с целыми числами, чтобы затем послать их на исполнительный блок ALU, работающий на двойной ско­рости. В процессоре Pentium 4 имеется два исполнительных блока ALU, рабо­тающих на удвоенной скорости. К примеру, если тактовая частота процессора составляет 3,8 ГГц, то эти два устройства ALU работают с частотой 7,6 ГГц и в параллельном режиме способны выполнять четыре целочисленные опера­ции за один такт. Эти два блока ALU получили название Rapid Execution Engine (блоки быстрого исполнения).

- Slow ALU/General FPU Scheduler — распределитель целочисленных опера­ций/распределитель операций с плавающей точкой. Это устройство распре­деляет остальные операции ALU и операции с плавающей точкой.

- Simple FP Scheduler — распределитель простых операций с плавающей точ­кой. Это устройство формирует очередь простых операций с плавающей точ­кой и операций по доступу к памяти с плавающей точкой.

Следующие две ступени конвейера — этап диспетчеризации (Dispatch). На этих ступенях инструкции попадают на один из четырех портов диспетчеризации (dispatch ports), которые выполняют функцию шлюзов к функциональным уст­ройствам.

После того как инструкции пройдут порты диспетчеризации, они загружаются в блок регистров для дальнейшего выполнения Для этого предназначены сле­дующие две ступени процессора, называемые Register Files.

Таким образом, после загрузки инструкций в блок регистров все готово для не­посредственного выполнения команд Процесс непосредственного выполнения инструкций в исполнительных устройствах происходит на следующей, семна­дцатой, ступени конвейера, которая называется Execute.

Следующие три ступени конвейера: ступень изменения состоянии флагов (Flags) — если результат выполнения инструкции этого требует; ступень проверки ветвле­ния (Branch Check), на которой процессор узнает, сбылось ли предсказание ветв­ления. Последняя ступень процессора — еще одна передаточная ступень Drive, назначение которой мы уже рассматривали.

Как мы уже отмечали, в процессорах на ядре Prescott длина конвейера была уве­личена с 20 до 31 ступени. Причина увеличения длины конвейера заключается в том, что поскольку многие команды являются довольно сложными и не могут быть выполнены за один такт процессора, особенно при высоких тактовых час­тотах, то каждая из четырех стадий обработки команд (выборка, декодирование, выполнение, запись) должна состоять из нескольких ступеней конвейера. Кроме того, в конвейер преднамеренно вставляются так называемые пустые ступени (Drive), на которых не происходит обработка инструкции.

Эти пустые (или передаточные) ступени необходимы для того, чтобы при высо­ких тактовых частотах сигнал успевал во время одного такта распространиться от одного исполнительного блока к другому. Напомним, что при частотах свыше 3 ГГц время одного такта составляет менее 3 не. За столь короткий промежуток времени свет в вакууме успевает пройти расстояние менее 1 см, а поскольку ско­рость распространения сигналов в кристалле существенно ниже скорости света, то при высоких тактовых частотах неизбежно приходится вводить пустые ступе­ни конвейера для передачи сигнала.