Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Московский государственный технический университет им. H.Э.Баумана

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Шпоры к зачету_часть1.docx

Скачиваний:

Добавлен:

16.09.2019

Размер:

1.13 Mб

Скачать

☆

1 / 21 2 > Следующая >>>

Общие сведения о ВК

Эльбрус-90микро — вычислительный комплекс, разработанный российской компанией МЦСТ (MCST). Основан на микропроцессорах семейства МЦСТ-R, совместимых с архитектурой SPARC: МЦСТ-R150, МЦСТ-R500, МЦСТ-R500S, МЦСТ-R1000.

Принят на снабжение Вооружённых сил РФ в 2001 году в стационарной версии с процессором МЦСТ-R150.

Компьютеры на базе "Эльбрус-90" применяются, в том числе, на командных пунктах систем воздушно-космической обороны и СПРН.

Вычислительный комплекс ВК-04 является высокопроизводительной многопроцессорной вычислительной системой, разработанной для функционирования в среде ОС UNIX, обеспечивающей многопользовательский, многозадачный режим вычислений в реальном времени.

Аппаратура ВК-04 имеет сетевое оборудование для обменов с другими ВК аналогичного типа или с другими вычислительными комплексами и ЭВМ, а также ряд интерфейсов параллельного и последовательного типа.

Комплекс ВК-04 предназначен для использования в перебазируемых системах управления и обработки информации.

Структурная схема ВК «Эльбрус-90микро»

Комплекс ВК-04 включает два шкафа. Структурная схема шкафа 1 с основными составными частями приведена на рисунке 1.1. Структурная схема шкафа 2 не приведена ввиду ее простоты. В нее входят только два устройства – видеомонитор ВМЦ-42.12 и клавиатура с графическим манипулятором DS-3000. Структурные связи шкафа 1 со шкафом 2 показаны в центральной части рисунка 2.1 (надпись “В шкаф 2”).

Одним из основных составных частей ВК-04 является устройство УВС 20Ш, представляющее собой высокопроизводительный процессор с техническими параметрами. Это устройство имеет встроенные порты ввода/вывода для интерфейсов "Ethernet", SCSI-2 и RS-232. К устройству непосредственно подключено печатающее устройство ПУ-80.

Как видно из рисунка 001.1 устройство УВС 20Ш включает системную плату SPARCengine 20 фирмы Sun с панелью соединителей (“плата SE 20”), встроенные блок электропитания БП и накопитель НЖМД, а также ряд других составных частей, приведенных в таблице 002.3.

УВС 20Ш имеет две однослотовые однопроцессорные ячейки в соединителях MBus. Четыре SBus-слота устройства УВС 20Ш заняты графической картой монитора типа S20V, ячейкой МВП и двумя расширителями интерфейса SBus SEC1. Ячейка МВП обеспечивает обработку внешних прерываний комплекса. Ячейка S20V является адаптером монитора ВМЦ-42.12. Ячейки типа SEC1 обеспечивают связь с устройствами УСВА-Ш0 и УСВА‑Ш1, которые, в свою очередь, обеспечивают интерфейсную связь с каналами УМ, ОМ, НП и четырьмя каналами МКНП.

В системе электропитания ВК-04 использован агрегат бесперебойного питания АБП и преобразователь ПЧ сети переменного тока частотой (400+8–20)Гц в частоту (501)Гц.

Варианты исполнения ВК «Эльбрус-90микро» и их предназначение

Вычислительные комплексы (ВК) “Эльбрус-90микро” выпускаются закрытым акционерным обществом “МЦСТ” в следующих модификациях: перебазируемые ВК в шкафном исполнении и в конструктиве сPCI, стационарные ВК в шкафном исполнении и в конструктиве “Евромеханика”, ВК в конструктивах: АРМ оператора, РС (ATX) c шиной PCI и портами USB, PC (ATX) с периферийными шинами PCI и Sbus, ноутбук. Перебазируемый ВК в шкафном исполнении

Перебазируемый “Эльбрус-90микро” в шкафном исполнении предназначен для использования в мобильных системах управления и обработки информации. представляет собой теплоизолированный шкаф, который обеспечивает влаго- и пылезащиту. Также имеется система подогрева и термостатирования (поддержания температуры). Кроме этого, обеспечивается ударо- и вибростойкость, а также устойчивость к перебоям электроснабжения.

Перебазируемый ВК в конструктиве сPCI

В настоящий момент производится два конструктивных исполнения – 4-х слотовый и 8-и слотовый варианты. Оба варианта рассчитаны на использование в жестких условиях эксплуатации и предназначены для применения в перебазируемых системах. Система охлаждения замкнутая, воздушного типа. Корпус герметичный. Его конструкция обеспечивает работоспособность оборудования в условиях вибро- и ударных нагрузок.

Стационарный ВК в шкафном исполнении

Вычислительный комплекс «Эльбрус-90микро» в шкафном исполнении предназначен для использования в научных и промышленных центрах и в высокопроизводительных информационно-вычислительных системах (в том числе и в системах непрерывного действия, работающих в реальном времени). ВК имеет сетевое оборудование и включает ряд интерфейсов параллельного и последовательного типа.

Стационарный ВК в конструктиве “Евромеханика”

Предназначены для использования в стационарных системах управления и обработки информации. Функционируют в системах с жесткими условиями эксплуатации. Имеется сетевое оборудование и интерфейсы параллельного и последовательного типа. Система охлаждения воздушного открытого типа.

ВК в конструктиве автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора

Предназначен для использования в высокопроизводительных информационно-вычислительных и управляющих системах, в том числе в системах непрерывного действия, работающих в реальном масштабе времени, для стендов по разработке функционального программного обеспечения, в качестве рабочих мест программистов.

ВК в конструктиве PC (ATX) с периферийными шинами PCI и Sbus

По своему внешнему виду мало чем отличается от обычного персонального компьютера. Имеет сетевое оборудование для обменов c другими ВК аналогичного типа или c другими вычислительными комплексами и ЭВМ, а также интерфейсы параллельного и последовательного типа. Комплекс оснащен периферийными шинами SBus и PCI. Количество процессоров – 1.

ВК в конструктиве РС (ATX) c шиной PCI и портами USB

От предыдущего собрата отличается наличием двух процессоров, портов USB и отсутствием периферийной шины SBus.

Ноутбук

Первая разработка ЗАО “МЦСТ” для носимых применений. Характеризуется относительно низким энергопотреблением. Основной вычислительный узел – модуль, разработанный ЗАО “МЦСТ” совместно с фирмой “Элинс” модуль (форм-фактор ЕТХ). Ноутбук рассчитан на применение в жестких условиях эксплуатации.

Основные технические характеристики ВК

количество процессоров	2шт.
производительность одного процессора не менее	100mips
оперативная память	64Мбайт
внутрипроцессорная Кэш-память	32Кбайт
внешняя Кэш-память одного процессора	1Мбайт
встроенная в УВС 20Ш внешняя память не менее	1.2Гбайт
емкость одного НЖМД в УМН	2.26Гбайт
максимальное количество НЖМД в УМН	4шт.
возможность дистанционного включения-выключения	есть
время готовности	1,5мин
потребляемая мощность электропитания по цепям: (22022) В/(400 +8 –20) Гц +27 В	870Вт 600Вт
система охлаждения	встроенная, воздушного типа
каналы ввода/вывода	Ethernet, SCSI-2, RS-232/423, аудио, каналы УМ, ОМ, НП и четыре канала МКНП

Основные параметры печатающего устройства ПУ-80:

количество знаков в строке	80
формат листовой бумаги	А4
ширина рулонной бумаги, мм	250

Основные параметры видеомонитора ВМЦ-42.12:

экран	17", цветной
разрешение	1024х768

Параметры надежности ВК-04:

средняя наработка на отказ	9000ч
срок службы	12лет
срок хранения	5лет

Элементная база ВК

Отечественный RISC-микропроцессор

Архитектура

− SPARC архитектура версии V8;

− 8 регистровых окон и 8 глобальных регистров.

Целочисленные устройства

− 5-ти стадийный конвейер;

− 1-тактные целочисленные операции;

− 2-тактный LOAD из КЭШ данных первого уровня;

− 7-тактный LOAD из КЭШ данных второго уровня.

Подсистема памяти

− КЭШ данных первого уровня:

16К байт, 4-х колоночный, строка – 32 байта, сквозная запись, буфер записи – 16 байт;

− КЭШ команд:

8К байт, 2-х колоночный, строка – 32 байта;

− таблица преобразования виртуальных адресов в физические (TLB):

32-х входовая, полностью ассоциативная, аппаратный поиск по таблице страниц в памяти;

− поддержка когерентности КЭШей для многопроцессорных конфигураций.

Внешний интерфейс

− 64-х разрядная MBUS шина;

− 64-х разрядная шина внешнего КЭШа;

− JTAG –интерфейс для начальной отладки.

Тактовая частота – 150 МГц

Производительность – 140 MIPS, 60 MFLOPS

Количество транзисторов – 2,8 млн.

Технология – 0,35 мкм.

Площадь кристалла – 10мм х 10мм

Рассеиваемая мощность – 3,5 ВТ

Напряжение питания – 3,3 В

Корпус – BGA, 480 выводов

Системные и периферийные контроллеры

Системные и периферийные контроллеры вместе с микропроцессором определяют архитектуру

и характеристики компьютера. Их программная модель (адресация и формат регистров, набор команд и режимов работы, механизм прерываний и таймеры) используется при написании программы инициализации и начальной загрузки (BOOT) и драйверов операционной системы.

Контроллер интерфейса между шинами MBUS и PCI

− согласование протоколов двух шин: MBUS (64 разряда/50 МГц) и PCI (32 разря-

да/33МГц), включая переход из одной системы синхронизации данных в другую;

− буферизация данных;

− преобразование виртуальных адресов в физические через IOMMU;

− реализация асинхронных DVMA транзакций, в том числе и когерентных;

− механизм обработки ошибочных ситуаций;

− реализация функций хост-контроллера PCI. 13

Контроллер интерфейса между шинами MBUS и SBUS

− согласование протоколов двух шин: MBUS (64 разряда/50 МГц) и SBUS (32 разряда/25

МГц);

− централизованный арбитраж двух шин;

− буферизация данных;

− преобразование виртуальных адресов в физические через IOMMU;

− реализация асинхронных DVMA транзакций, в том числе и когерентных;

− механизм обработки ошибочных ситуаций.

Контроллер оперативной памяти

− согласование протокола шины MBUS (64 разряда/50 МГц) и интерфейса с модулями

памяти SDRAM DIMM PC-100;

− подключение до четырех стандартных модулей памяти (168-ми контактные, 72-х раз-

рядные) объемом от 64-х до 256 Мбайт каждый;

− буферизация данных для операций записи;

− обслуживание работы с форматом данных от одного байта до 32-х байтов;

− обнаружение и коррекция одиночных ошибок с помощью методов избыточного коди-

рования, а также обнаружение двойных ошибок.

Контроллер интерфейса между шинами SBUS и EBUS

− согласование протоколов шины SBUS и шины медленных байтовых устройств EBUS

(псевдо – ISA);

− контроллер прерываний ввода-вывода, таймеров и ошибочных ситуаций на 24 входа и

15 уровней приоритета;

− четыре пользовательских и один системный интервальные таймеры;

− два контроллера последовательных каналов, реализующих стандартные протоколы

асинхронного (RS-232/423) и синхронного обмена;

− контроллер интерфейса с накопителем на гибком диске (floppy);

− управление часами реального времени;

− управление flash-памятью начальной загрузки и инициализации;

− контроллер управления синхронизацией и начальных установок.

Контроллер Ethernet – протокола

− согласование протоколов шины SBUS и Ethernet (IEEE 802.3) с темпом 10/100 Mб/сек;

− обеспечение работы в режимах дуплекс и полудуплекс с автоматическим определением

скорости работы в линии;

− работа через канал прямого доступа в память;

− наличие кэш-памяти на одну строку (32 байта).

Контроллер SCSI - шины и интерфейса Centronix

− согласование протоколов шины SBUS и шины SCSI;

− реализация интерфейса UltraWide SCSI c темпом обмена до 40 Мб/сек;

− работа через канал прямого доступа в память;

− согласование протоколов шины SCSI и интерфейса параллельного порта типа Centronix;

− обеспечение темпа работы параллельного порта до 4 Мб/сек;

− наличие FIFO-буферов на 64 байта.

Каналы ввода-вывода УСВА и УВС

УВС

Интерфейс ввода/вывода - системная плата УВС 20Ш имеет четыре порта SBus, а также интегрированную переднюю панель, на которой расположены одиннадцать портов для гибкой связи с различными устройствами ввода/вывода. Кроме того, имеются внутренние соединители на системной плате, которые могут обеспечивать интерфейсную связь с внутренним устройством SCSI-2 и устройствами НГМД.

УСВА

Устройство УСВА-Ш обеспечивает возможность расширения системы ввода/вывода ВК-04 посредством добавления от двух до шести адаптерных модулей, устанавливаемых в дополнительные слоты SBus. Соединители всех слотов-модулей доступны с передней панели устройства УСВА-Ш.

Устройство УСВА-Ш обеспечивает режим “plug and play” (вставляй и работай). Большинство SBus-модулей может быть инсталлировано вставлением соответствующего модуля в устройство УСВА-Ш и включением электропитания.

Условия хранения и эксплуатации ВК

ВК-04 нормально функционирует после воздействия синусоидальной вибрации на частоте (255)Гц при ускорении 9,8 м/с² (1g), а также после воздействия синусоидальной вибрации (направление воздействие вертикальное) в диапазоне частот от 5 до 80Гц с ускорением 9,8 м/с² (1g).

ВК-04 не имеет резонанса конструктивных элементов, узлов и составных частей при воздействии вибрации в диапазоне частот от 5 до 25 Гц.

Хранение ВК-04 осуществляется в соответствии с условиями группы 1(Л) ГОСТ 15150-69:

- отапливаемые и вентилируемые склады, хранилища с кондиционированием воздуха, расположенные в любых макроклиматических районах:

- температура воздуха +5…+40С.

Условия транспортировки ВК-04 в части воздействия климатических факторов должны удовлетворять условиям хранения 3(Ж3) по ГОСТ 15150-69:

- температура – от -40 до +65С;

- относительная влажность:

а) среднегодовое значение 60% при 20С;

б) верхнее значение 80% при 25С.

Условия транспортировки ВК-04 в части воздействия механических факторов - 2(С) по ГОСТ В 9.001-72:

а) Перевозки автомобильным транспортом с общим числом перегрузок не более четырех:

- ВК-04 нормально функционирует после транспортирования на грузовом автомобиле любого типа пробегом на расстояние 200 км по шоссейным дорогам со скоростью 40км/ч или по грунтовым дорогам со скоростью 20км/ч. Автомобиль должен быть загружен не менее 50% от номинальной грузоподъемности.

- ВК-04 нормально функционирует после транспортирования на грузовом автомобиле любого типа пробегом на расстояние 1000 км по шоссейным дорогам со скоростью 40км/ч или по грунтовым дорогам со скоростью 20км/ч. Автомобиль должен быть загружен не менее 50% от номинальной грузоподъемности.

б) Перевозки транспортом различного вида:

- воздушным, железнодорожным - в сочетании их между собой и с автомобильным транспортом, отнесенным к условиям транспортирования Лт с общим числом перегрузок от 3 до 4 или к настоящим условиям транспортирования;

- водным путем (кроме моря) совместно с перевозками, отнесенными к условиям транспортирования Лт с общим числом перегрузок не более четырех.

Условия эксплуатации:

ВК-04 работоспособен во время воздействия акустического шума в диапазоне частот от 50 до 10000Гц с уровнем звукового давления 130дБ.

ВК-04 нормально функционирует во время и после испытания на воздействие повышенной относительной влажности окружающего воздуха 95% при температуре +40С без выпадения конденсата.

ВК-04 нормально функционирует во время и после воздействия рабочей повышенной температуры +35С и выдерживает воздействие предельной повышенной температуры +65С.

ВК-04 нормально функционирует во время и после воздействия рабочей пониженной температуры среды -40С.

ВК-04 нормально функционирует в условиях рабочего пониженного атмосферного давления 610⁴ Па (450 мм рт.ст.) и выдерживает воздействие предельного пониженного атмосферного давления (при транспортировании в нерабочем состоянии)

1,210⁴ Па (90 мм рт.ст.).

ВК-04 сохраняет внешний вид и электрические параметры во время, и после воздействия факторов в соответствии с ТВГИ.466535.015 Д131. Во время воздействия указанных факторов допускаются сбои и перерывы в работе ВК-04 и искажения информации в оперативной памяти.

Система электропитания и охлаждения ВК

Состав системы электропитания ВК-04

В состав системы электропитания ВК-04 входят:

УУК;

ПЧ;

АБП;

встроенные блоки электропитания всех составных частей ВК-04;

кабели электропитания.

Система электропитания ВК-04 (см. рисунок 1.5.1) содержит АБП типа SMART int 1400RM фирмы TRIPP LITE, обеспечивающий на выходе максимальную суммарную мощность 1400 Вт, преобразователь частоты ПЧ 400/50Гц, обеспечивающий преобразование сети переменного тока частотой (400 +8-20)Гц в сеть переменного тока частотой (501)Гц.

Входное трехфазное переменное напряжение ~220В 400Гц подается на устройство УУК. С устройства УУК это напряжение подается на входной соединитель Х1 преобразователя частоты ПЧ. На выход ПЧ выдается переменное напряжение ~220В 50Гц.

С выходного соединителя Х2 ПЧ электропитание подается на входной соединитель АБП.

АБП имеет 4 выходных соединителя. С этих соединителей выдается бесперебойное однофазное переменное напряжение ~220В 50Гц. С выходного соединителя Х3 АБП электропитание разводится шлейфом по логическим устройствам, то есть, подается на входной соединитель первого устройства, а с выходного соединителя электропитания данного устройства подается на входной соединитель следующего устройства. Последним устройством в шлейфе электропитания является устройство УВС 20Ш.

Электропитание на монитор ВМЦ-42.12 подается с одного из выходных соединителей устройства АБП, на устройство ТВВ - от устройства ПЧ, а на устройство ПУ-80 – от устройства УУК (~220В 400Гц).

Назначение системы кондиционирования

Система кондиционирования предназначена для создания и контролирования в шкафу ВК-04 рабочих температурных условий для устройств ВК-04. При этом осуществляются следующие функции:

подогрев (50Вт) до 5°C в дежурном режиме при наличии запасного питания +27В;

при необходимости предварительный разогрев (600Вт с продувом внутреннего контура шкафа) устройств ВК-04 перед их включением до рабочей температуры +5°C;

обеспечение температурного режима и вентиляции воздуха, подаваемого на входы устройств ВК-04, в пределах от +5°C до +40°C при изменении температуры воздуха контейнера в пределах от -40°C до +35°C;

сигнализация готовности ВК-04 по температурным режимам, вентиляции и наличию первичного питания 220В/400Гц для разрешения включения питания от АБП;

визуальная сигнализация температурных условий в шкафу ВК-03;

отключение питания устройств ВК-04 (отключение АБП) при выходе температуры в шкафу ВК-04 за допустимый диапазон +5…+40°C.

б) Характеристики системы кондиционирования

Максимальное значение температуры воздуха контейнера в рабочем состоянии ВК-04 от -40°C до +35°C.

Максимальное значение температуры воздуха контейнера в выключенном состоянии ВК-04 от -40°C до +65°C.

Значение температуры воздуха шкафа ВК-04 в рабочем состоянии от +5°C до +40°C при изменении температуры воздуха в контейнере в пределах от -40°C до +35°C.

в) Состав системы кондиционирования, подключение и размещение

1) В систему входят:

- устройство УУК (устройство управления кондиционированием);

- температурные датчики на ячейках ПТД (ПТД1 и ПТД2 обеспечивают контроль вентиляции, ПТД2 и ПТД3 дублирующим образом контролирует температуру воздуха УВС 20Ш);

- нагреватели дежурного режима Н27-1, Н27-2 (питаются от +27В), они снабжены собственным терморегулятором, настроенным на отключение при температуре 0°C;

- нагреватели предварительного разогрева Н220-1 ... Н220-6 (питаются от 220В/400Гц по команде УУК);

- теплообменник воздух-воздух (ТВВ) с двумя встроенными в него вентиляторами для внутреннего и внешнего контуров шкафа ВК-04 (питается напрямую от ПЧ).

2) Рисунок 1.5.2. показывает взаимное подключение устройств системы, а также их связь с пультом контейнера. Описание работы системы по рисунку 1.5.2. дано в перечислении “д” данного пункта.

Состав ВК

Наименование устройства	Обозначение документа на устройство	Кол-во	Сокращенное обозначение
Шкаф 1	ТВГИ.469514.001	1	Ш1
Устройство вычислителя системного УВС 20Ш	ТВГИ.466535.014	1	УВС 20Ш
Устройство сопряжения с внешними абонентами УСВА-Ш	ТВГИ.467451.003	2	УСВА-Ш0, УСВА-Ш1
Устройство магнитных накопителей УМН	ТВГИ.467611.001	1	УМН
Накопитель магнитный съемный НМС	ТВГИ.467615.001	4	НМС
Агрегат бесперебойного питания АБП	ТВГИ.434773.003	1	АБП
Преобразователь частоты ПЧ	ТВГИ.435124.002	1	ПЧ
Устройство сетевого концентратора УСК	ТВГИ.468364.001	1	УСК
Теплообменник “воздух-воздух” ТВВ	ТВГИ.702138.001	1	ТВВ
Устройство управления кондиционированием УУК	ТВГИ.466451.001	1	УУК
Печатающее устройство ПУ-80	ИЖВР.467256.001	1	ПУ
Шкаф 2	ТВГИ.469514.002	1	Ш2
Видеомонитор цветной ВМЦ‑42.12	НВИТ.467824.016-12	1	ВМЦ
Клавиатура DS‑3000 (Cyrillic)		1	КЛ+ГМ

Комплект эксплуатационных документов по ВК

эксплуатационную документацию, состоящую из:

- формуляра ТВГИ.00330-01 30 01;

- операционной системы SunOS:

ТВГИ.00330-01 32 01 “Руководство системного программиста”;

ТВГИ.00330-01 33 01 ”Руководство программиста”;

ТВГИ.00330-01 34 01 “Руководство оператора”;

- системы программирования Си:

ТВГИ.00330-01 33 02 “Руководство программиста”.

- средств организации систем реального времени:

ТВГИ.00330-01 33 03 “Руководство программиста”;

- системы тестовых и диагностических программ:

ТВГИ.00330-01 34 04 “Руководство оператора”;

- средств испытаний:

ТВГИ.00330-01 34 11 “Руководство оператора”;

- программы подсчета контрольных сумм:

ТВГИ.00321-01;

ТВГИ.00327-01.

Математическое обеспечение ВК

программное обеспечение, записанное на внутренний накопитель НЖМД устройства УВС 20Ш, и состоящее из:

1) операционной системы SunOS 5.5.1 и графической оболочки OpenWindows, составляющие операционную среду Solaris 2.5.1 (ТВГИ.00330-01 99

01) и обеспечивающую:

- управление процессами;

- управление памятью;

- управление файлами.

2) систем программирования С, С++, Фортран;

3) средств организации систем реального времени (СОСРВ)

(ТВГИ.00330-01 99 03), обеспечивающих:

- управление драйверами;

- монополизация ресурсов;

- рестарт системы.

Функции СОСРВ используют процедуры ядра операционной системы SunOS и собственные средства.

Функции СОСРВ - это интерфейс между системами реального времени (СРВ), ядром операционной системы SunOS и процедурами СОСРВ, работающими в режиме ядра.

4) системы тестовых и диагностических программ (СТДП) (ТВГИ.00330-01 99 04), состоящую из:

- SunDiag - системы для проверки центральной части ВК-04;

- СТДП-ДРВ системы для проверки специализированных устройств (драйверов) ВК-04 (см. таблицу 1.5.1).

СТДП состоит из процедур управления настройками тестов, собственно тестов и средств запуска тестов.

5) средств испытаний (СИ), обеспечивающих функциональный контроль ОПО;

6) программ подсчета контрольных сумм на ГМД, НЖМД.

Устройство и работа системы электропитания ВК

Преобразователь частоты ПЧ обеспечивает преобразование переменного трехфазного напряжения Зх220В 400Гц в переменное однофазное напряжение (22022)В, (501)Гц;

Устройство АБП обеспечивает подачу электропитания на все устройства, кроме принтера и теплообменника ТВВ. Принтер питается от сети 220В, 400Гц через устройство УУК. Теплообменник питается от преобразователя частоты ПЧ.

АБП используется для обеспечения работоспособности ВК-04 при:

- отсутствии напряжения в первичной сети;

- падении напряжения;

- провалах напряжения;

- перенапряжениях;

- переходных процессах;

- шумах в линиях;

- внутренних и внешних радиопомехах.

АБП связан с устройством УВС 20Ш интерфейсом RS-232, обеспечивая управление и контроль первичного электропитания. Электропитание на клавиатуру с графическим манипулятором подается от устройства УВС 20Ш.

Программное обеспечение АБП дает возможность контролировать и управлять системой первичного электропитания.

Программное обеспечение записано в отдельной директории на жесткий диск устройства УВС 20Ш.

Программное обеспечение АБП ведет главный журнал состояний электросети, составляет график помех электропитания, имеет меню для планирования самотестирования.

Программное обеспечение при задаваемом уровне разряда батарей прекращает работу операционной системы устройства УВС 20Ш, выполняя установленный набор команд, помогающих безопасному завершению работы операционной системы.

Программное обеспечение выдает на экран информацию:

- состояния входного напряжения;

- процент загрузки АБП;

- степень зарядки батареи;

- напряжение и частоту на выходе АБП;

- температуру функционирования;

- расписание дат и времени самотестирования;

- запрограммированные аварийные уровни;

- главный журнал регистрации "событий" в сети.

Назначение, состав и размещение составных частей УВС

Как видно из структурной схемы комплекса ВК-04, устройство УВС 20Ш содержит плату SE 20, накопитель НЖМД и блок питания БП.

Рис. 2.1. Размещение составных частей в устройстве УВС 20Ш

На рисунке 2.1 условно показано размещение составных частей в устройстве УВС 20Ш (вид сверху). На рисунке 2.2 показана блок-схема платы SE 20, на рисунке 2.3 – размещение составных частей на этой плате, а на рисунке 2.4 – размещение соединителей на передней панели устройства УВС 20Ш, являющейся одновременно панелью платы SE 20.

Р ис. 2.2. Блок-схема платы SE 20

1- соединитель SCSI;

2 - контроллер памяти;

3 - шина MBus;

4 - шина памяти;

5,6,7 – модули памяти DSIMM;

8 - интерфейс MBus - SBus;

9 - контроллер SBus - внешняя шина;

10 - контроллер - мастер внешней шины;

11 - аудиоконтроллер;

12 -вспомогательный видеоузел;

13 - системный аудиоблок;

14 - контроллер флоппи-диска;

15 и 16 - контроллеры последовательных портов;

17 - контроллер синхросигналов времени и даты;

18 - контроллер ПЗУ загрузчика.

Характеристики шины Mbus

Два однопроцессорных модуля микропроцессора типа SUPERSparc вставляются в соединители MBus системной платы. К шине MBus подключены также контроллер памяти, обеспечивающий работу четырех модулей памяти DSIMM емкостью 16 Мбайт каждый, и интерфейсный преобразователь MBus – SBus. Подключенный к шине SBus контроллер “SBus – внешняя шина” обеспечивает управление контроллером флоппи-диска, контроллерами последовательных портов, контроллером синхросигналов времени и даты, а также контроллером ПЗУ загрузчика.

Микропроцессор SuperSPATC

Устройство УВС 20Ш использует два однопроцессорных модуля микропроцессора SUPERSparc с RISC-архитектурой. УВС 20Ш имеет одиннадцать портов ввода/вывода, расположенных на смонтированной вместе с системной платой панели ввода/вывода. Связи с другими составными частями вычислительного устройства обеспечиваются с помощью расположенных на плате соединителей.

Таким образом, УВС 20Ш является высокопроизводительной двухпроцессорной вычислительной системой, обеспечивающей многопользовательский, многозадачный режим вычислений в реальном времени.

Основные характеристики отечественных микропроцессоров семейства МЦСТ-R

Семейство «МЦСТ-R» – первая российская разработка современных универсальных микропро-цессоров. Микропроцессоры используют архитектуру SPARC (Scalable Processor ARChitecture) версии V8. В серийном производстве освоены микропроцессоры «МЦСТ-R150» и «МЦСТ-R500».

Процессоры семейства «МЦСТ-R» основаны на RISC-архитектуре, с одним конвейером команд. Для связи процессоров друг с другом, с модулями памяти и устройствами ввода/вывода в архитектуре SPARC предусмотрена шина МBus – высокоскоростная шина, обеспечивающая когерентность кэш-памяти процессоров в многопроцессорных структурах. Интерфейс MBus поддерживают все процессоры семейства «МЦСТ-R».

Микропроцессоры имеют схожую структуру. Наиболее существенные отличия микропроцессора «МЦСТ-R500» от «МЦСТ-R150» – это увеличение более чем в три раза тактовой частоты, вдвое – внутренней кэш-памяти (IC и DC) и в четыре раза – внешней L2$. Кроме того, удвоена пропускная способность шины MBus, а также шины связи с L2$ Имеются и другие отличия, повышающие эффективность микропроцессора «МЦСТ-R500»

Основные характеристики микропроцессоров «МЦСТ-R150» и «МЦСТ-R500»

Параметр	«МЦСТ-R150»	«МЦСТ-R500»
Технология	Полузаказная, 0,35 мкм	Полузаказная, 0,13 мкм
Тактовая частота	150	500
Размер слов	32/64	32/64
Объем кэш-памяти
L1 IC, Кбайт	8 (2 way)	16 (4 way)
L1 DC, Кбайт	16(4 way)	32 (8 way)
L2 C, Мбайт	1	4

Пропускная способность L2С, Гбайт/с	1.2	1.6
Пропускная способность шины MBus, Гбайт/с	0.4	0.8
Число транзисторов, млн	2.8	4.9
Площадь кристалла, мм²	100	25
Количество слоев металла	4	8
Корпус/количество выводов	BGA/480	BGA/376
Напряжение питания, В	3,3/3,3	1/2,5
Рассеиваемая мощность. Вт	<4	<1

Структурная схема микропроцессора МЦСТ-R

Структура микропроцессоров семейства «МЦСТ-R»

I B – (Instruction Buffer) буфер команд;

I$ – (Instruction Cache) кэш команд;

CU – (Control Unit) устройство управления;

IRF – (Integer Register File) регистровый файл целочисленных данных;

FRF – (Floating Point Register File) регистровый файл данных с плавающей точкой;

IU – (Integer Unit) арифметико-логическое устройство целых;

FPU – (Floating Point Unit) арифметическое устройство с плавающей точкой;

MMU – (Memory Management Unit) устройство управления памятью;

TLB – (Table Lookaside Buffer) буферная память таблицы страниц;

L1D$ – (Data Cache) кэш данных первого уровня;

L2$ – (Data Cache) кэш второго уровня;

L2$ controller – контроллер кэша 2-го уровня;

JTAG интерфейс – предназначен для целей начальной отладки.

Шина Sbus

SBus — компьютерная шина, использовавшаяся в большинстве компьютеров на основе SPARC от Sun Microsystems в 1990-х. Она была представлена Sun в 1989 как высокоскоростная шина для высокоскоростных процессоров SPARC, заменив раннюю шину VMEbus, использовавшуюся в системах на основе Motorola 68020 и 68030. В начале 1990-х Sun открыла спецификацию SPARC и SBus была стандартизирована как IEEE-1496. В 1997 Sun начала миграцию с SBus на PCIУстройство УВС 20Ш имеет четыре SBus-слота. Один слот занимает графическая карта S20V, второй - модуль МВП. Еще один слот устройства УВС 20Ш занят модуль расширения SEC1. Назначения этих устройств приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2

Тип модуля	Назначение	Количество занимаемых слотов SBus
Модуль МВП	Обработка прерываний	1
SBus карта S20V	Сопряжение с монитором	1
модуль SEC1	Сопряжение с устройствами УСВА-Ш	2

Места установки ячеек в УВС 20Ш условно показаны на рисунке 2.6.

Рис. 2.6. Размещение модулей в SBus-слотах устройства УВС 20Ш

Остальные внешние связи устройства УВС 20Ш определяются соединителями на передней панели устройства.

Устройство монитора. Конструкция. Органы управления

Структурная схема шкафа 2 не приведена ввиду ее простоты. В нее входят только два устройства – видеомонитор ВМЦ-42.12 и клавиатура с графическим манипулятором DS-3000.

Основные параметры видеомонитора ВМЦ-42.12:

экран	17", цветной
разрешение	1024х768

Четыре SBus-слота устройства УВС 20Ш заняты графической картой монитора типа S20V, ячейкой МВП и двумя расширителями интерфейса SBus SEC1. Ячейка МВП обеспечивает обработку внешних прерываний комплекса. Ячейка S20V является адаптером монитора ВМЦ-42.12.

При включенном мониторе обеспечивается индикация процессов и результатов контроля и работы.

Включение вентиляторов шкафа 2 происходит одновременно с включением монитора.

Общие сведения об УСВА

Два устройства УСВА-Ш обеспечивают информационный обмен с аппаратурой контейнера. Устройство УСВА-Ш0 обеспечивает обмен по каналу ОМ контейнера Н2 через ячейку контроллера параллельного канала МКОМ, устройство УСВА-Ш1 – ввод информации от устройств НП через ячейку контроллера параллельного канала МКНП. Кроме того, через ячейки контроллеров последовательных мультиплексных каналов МПМП обоих устройств УСВА-Ш обеспечивается связь с внешними абонентами контейнера Н1.

СМЕННЫЕ СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ УСТРОЙСТВА УСВА-Ш0

Наименование модулей	Кол-во	Сокращенное обозначение
Модуль микроконтроллера и адаптера мультиплексного канала информационного обмена	1	МКПМ
Модуль микроконтроллера и контроллера канала ОМ	1	МКОМ
Модуль микроконтроллера и адаптера мультиплексного канала информационного обмена	1	МКПМ
Модуль микроконтроллера и контроллера канала НП	1	МКНП
Модуль сопряжения со средствами телекодовой связи	1	МСТС

СМЕННЫЕ СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ УСТРОЙСТВА УСВА-Ш1

Наименование модулей	Кол-во	Сокращенное обозначение
Модуль обработки внешних прерываний	1	МВП
Модуль микроконтроллера и контроллера канала ОМ	1	МКОМ
Модуль микроконтроллера и адаптера мультиплексного канала информационного обмена	1	МКПМ
Модуль микроконтроллера и контроллера канала НП	1	МКНП
Модуль сопряжения со средствами телекодовой связи	1	МСТС

Светодиодные индикаторы УСВА. Их назначение

Включение основной аппаратуры ВК-04 (УВС 20Ш, УСВА-Ш0, УСВА-Ш01, УМН, ПУ) осуществляется в режиме дистанционной готовности при поступлении внешней команды "+5В Вкл.НВ" и наличии внутри шкафа 1 заданного эксплуатационного температурного диапазона.

Автономное включение/выключение ВК-04 обеспечивается с устройства УУК при наличии только входной питающей сети 400Гц 220В.

Готовность к дистанционному включению подтверждается свечением светодиода "Готов", наличие входной сети - свечением светодиодов "A", "B", "C", соответствие температурного диапазона - свечением зеленого светодиода "Темпер.", включение шкафа - свечением светодиода "Вкл.УВС" на лицевой панели УУК.

Устройство электропитания. Контрольная сигнализация АБП

В состав системы электропитания ВК-04 входят:

УУК;

ПЧ;

АБП;

встроенные блоки электропитания всех составных частей ВК-04;

кабели электропитания.

Система электропитания ВК-04 (см. рисунок 1.5.1) содержит АБП типа SMART int 1400RM фирмы TRIPP LITE, обеспечивающий на выходе максимальную суммарную мощность 1400 Вт, преобразователь частоты ПЧ 400/50Гц, обеспечивающий преобразование сети переменного тока частотой (400 +8-20)Гц в сеть переменного тока частотой (501)Гц.

АБП используется для обеспечения работоспособности ВК-04 при:

- отсутствии напряжения в первичной сети;

- падении напряжения;

- провалах напряжения;

- перенапряжениях;

- переходных процессах;

- шумах в линиях;

- внутренних и внешних радиопомехах.

Программное обеспечение записано в отдельной директории на жесткий диск устройства УВС 20Ш.

Программное обеспечение выдает на экран информацию:

- состояния входного напряжения;

- процент загрузки АБП;

- степень зарядки батареи;

- напряжение и частоту на выходе АБП;

- температуру функционирования;

- расписание дат и времени самотестирования;

- запрограммированные аварийные уровни;

- главный журнал регистрации "событий" в сети

Работа АБП

АБП - агрегат бесперебойного питания.

АБП используется для обеспечения работоспособности ВК-04 при:

- отсутствии напряжения в первичной сети;

- падении напряжения;

- провалах напряжения;

- перенапряжениях;

- переходных процессах;

- шумах в линиях;

- внутренних и внешних радиопомехах.

С выходного соединителя Х2 ПЧ электропитание подается на входной соединитель АБП.

Тестирование АБП

В режиме предварительного разогрева подано основное питание 220В/400Гц. Это питание через УУК (три фазы А, В, C через соответствующие предохранители на 5А) подается на ПЧ, который, вырабатывая 220В/50Гц, обеспечивает электропитание ТВВ и подает его на вход АБП, который ожидает команду включения от УУК (рисунок 1.5.2). Команда включения АБП вырабатывается при наличии питания 220В/400Гц, выполнении нормальных условий по температуре и вентиляции и при наличии команды от пульта контейнера или, при автономной работе, от панели УУК.

Преобразователь частоты

а) Входные характеристики ПЧ

Напряжение питания:

- трехфазная сеть переменного тока напряжением (22022)В с частотой (400+8-20)Гц;

- или трехфазная сеть переменного тока напряжением (22022)В с частотой (50 1)Гц.

б) Выходные характеристики ПЧ

Выходное напряжение:

- однофазная сеть переменного тока напряжением (220 +45-55)В с частотой (501)Гц.

Основные параметры приведены в таблице 2.5.

Таблица 2.5

Параметр	Значение параметра
Максимальная выходная мощность	0,7кВт
КПД (не менее)	0,80
Масса (не более)	10,0кг
Габаритные размеры	482.6х430х88мм
Количество выходов преобразователя	2
Диапазон рабочих температур	-50 .. +40C
Количество выходных соединителей	2
Тип входного соединителя	2РТТ20
Охлаждение	Воздушное

2.6.2. Состав пч

Преобразователь ПЧ состоит из:

- входных и выходных фильтров;

- ячейки вспомогательных напряжений ПВН;

- ячейки преобразователя ПР;

- ячейки управления ПУ;

- трансформаторов Т1 и Т2.

Устройство сопряжения УС-19

Структурная схема подключения ВК-15 к АПД 5Ц19

Устройство сопряжения УС 19-МИ предназначено для непосредственного подключения ВК-15 к аппаратуре передачи данных 5Ц19 (АПД 5Ц19). Подключение АПД 5Ц19 к ВК-15 выполняется по определенной схеме.

Структурная схема ус19-ми

Структурная схема УС19-МИ

Основным узлом УС 19-МИ является модуль МС19, выполненный на базе базового микроконтроллера (БМИК). Он содержит четыре дуплексных канала. Непосредственное подключение этого модуля к АПД 5Ц19 производится через устройство сопряжения УС19-МИ, которое состоит из панели ПА19 и источника питания.

Контроллеры внешних устройств. Модули

Модуль внешних прерываний (МВП) осуществляет прием и обработку внешних прерываний в соответствии с заданной полярностью и маской прерывания и обеспечивает передачу в SBus-шину сигнала прерывания, а также прием и передачу выходных прерываний и выходных состояний.

Модуль МКОМ состоит из двух частей: узла модернизированного (по сравнению с БМИК модуля МКПМ) базового микроконтроллера (БМИКМ) и контроллера канала ОМ.

Базовый микроконтроллер (БМИКМ) является основным вычислительным средством модулей.

В состав БМИКМ входит ПЗУ, в котором хранятся программы для работы микропроцессора и Fcode (Fcode – специальная информация для идентификации конкретного модуля, например МКОМ, центральной системой). Чтение Fcode из ПЗУ происходит после сигнала обнуления БМИКМ от УВС 20Ш. При этом МП переходит в состояние ожидания. По окончании этой операции УВС 20Ш устанавливает триггер сброса модуля в РОБ в “1”, и вырабатывается сигнал сброса модуля /SBRM=0. По этому сигналу МП выходит из состояния ожидания, и вся схема переходит в рабочее состояние.

Основными функциями БМИКМ являются:

- получение и обработка заявок от УВС 20Ш на обмен с абонентами;

- запуск обмена;

- выполнение обмена;

- завершение обмена;

- формирование результатов обмена для УВС 20Ш.

Модуль МКНП состоит из двух частей: узла модернизированного базового микроконтроллера (БМИКМ) и контроллера канала НП.

Модуль МКПМ включает узел базового микроконтроллера БМИК и адаптер мультиплексного канала информационного обмена АМКИО. Часть функций БМИК выполняет узел УМП в ПЛИС “УМП и АМКИО”.

Базовый микроконтроллер (БМИК), является основным вычислительным средством модулей канальных ячеек (КВИ). БМИК реализован на базе микропроцессора S80C186EC-13.

Основными функциями БМИК являются:

- получение и обработка заявок от устройства УВС на обмен с абонентами;

- запуск обмена;

- выполнение обмена;

- завершение обмена;

- формирование результатов обмена для устройства УВС.

Контроллер SBus шины (KSH) предназначен для формирования сигналов, управляющих работой порта данных системной шины (PSH), буферного оперативного запоминающего устройства (БОЗУ), постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), регистров общего назначения (РОБ) и контроллера канала ОМ (ОМ).

KSH совмещает в себе функции контроллера системной шины, контроллера БОЗУ и контроллера микропроцессора.

Контроллер ОМ

ПЛИС КОМ обеспечивает передачу данных между буферной оперативной памятью (БОЗУ) и шиной ОМ (СТП ЫК0.304.001-83). Связь ПЛИС’а с шиной ОМ осуществляется посредством усилителей передатчиков 169АП1 и усилителей приемников 169УП1 расположенные в модуле МКОМ. Связь с оперативной памятью осуществляется по отдельному входу.

ПЛИС разработан по принципу программно-аппаратного управления с использованием базового микропроцессора (БМИКМ).

Структура ПЛИС’а включает следующие узлы: входной регистр данных шины ОМ (RIN), выходной регистр данных шины ОМ (TD), регистр адреса БОЗУ (A_R), регистр данных БОЗУ (DK), счетчик байтов (СВ), счетчик тактов (COUNT), схема управления.

Требования к электропитанию и заземлению ВК при эксплуатации

Электропитание ВК-04 осуществляется от трехфазной сети (22022)В (400+8–20)Гц. Устройство ПЧ преобразует внешнюю сеть 400Гц во внутреннюю сеть 50Гц, так как устройства ВК-04 (кроме ПУ-80, на который подается питание 400Гц от устройства УУК) рассчитаны на питание от сети 50Гц. Подключение ВК-04 по электропитанию осуществляется согласно ТВГИ.466535.015-04 Э4.

Составные части системы электропитания обеспечивают:

- преобразование напряжения сети 3х220В 400Гц в напряжение (22022)В (501)Гц;

- стабилизацию напряжения 220В 50Гц;

- передачу напряжения питания к устройствам;

- защиту питающих линий напряжений 220В 400Гц и 220В, 50Гц от коротких замыканий;

- индикацию режимов работы системы электропитания;

- вывод диагностической и аварийной информации о состоянии системы электропитания на дисплей;

- обеспечение работы комплекса при пропадании напряжения питающей сети.

Технические данные

1 / 21 2 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
23.08.2019276.99 Кб4Шпоры 106-112.doc
#
18.09.201923.38 Кб2шпоры 33-36(текст).docx
#
09.02.201514.98 Mб71Шпоры вариант от 8.06.11.doc
#
02.08.2019130.63 Кб47шпоры дис.docx
#
09.02.20156.38 Mб54шпоры исап.docx
#
16.09.20191.13 Mб37Шпоры к зачету_часть1.docx
#
26.10.20189.5 Mб26шпоры по НИОКР.doc
#
03.09.2019266.24 Кб44шпоры по там.делу.doc
#
24.12.2018566.68 Кб29Шпоры по ТМ.docx
#
18.09.20192 Mб18Шпоры по физике.doc
#
14.04.201916.64 Mб35Шпоры схм.doc