Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем (3-е изд., 2001) (1186218), страница 48
Текст из файла (страница 48)
В состав ПОп могут входить печатающие устройстваразличного типа, дисплеи, графопостроители, самописцы и т. д.,может иметь место специализированная клавиатура для передачиуправляющих команд типа «Запуск», «Останов» и т. п. Такимобразом, ПОп в АЦМК представляет собой набор техническихсредств для организации диалога «оператор — машинный эксперимент».При распределении задачи моделирования системы S по средствам, входящим в состав АЦМК, могут быть выделены три типакомплексов.Аналого-ориентированныекомплексы используютсяв тех случаях, когда не требуется высокая точность результатови когда моделируемая система S реализуема аналоговыми средствами.
Системы такого класса исследуются на АЦМК, в которых цифровые средства необходимы на этапе подготовки моделидля автоматизации набора задачи, накопления и обработки результатов моделирования. Сама же модель системы S реализуетсяисключительно на аналоговом вычислителе (аналоговое моделирование). Наряду с указанными функциями ЭВМ может выполнятьзадачи управления АВМ в процессе реализации модели. АЦМКс цифровым управлением и цифровой логикой способны воспроизводить более сложные модели по сравнению со стандартнымиАВМ.
К аналого-ориентированным АЦМК относятся также комплексы, в которых ЦВМ применяются в качестве периферийногоАЦП200оборудования. В таких АЦМК малая ЭВМ используется с мощнойАВМ для решения 170 специальных задач моделирования, решениекоторых было бы трудно или невозможно с помощью аналоговойаппаратуры.К цифро-ориентированным комплексам можно отнестиуниверсальные ЭВМ, где для отображения и регистрации результатов используются аналоговые средства — осциллографы, самописцы и т. д. В таких АЦМК модель Ми полностью реализуетсяцифровыми методами.
Возможны варианты построения АЦМК дляполунатурного моделирования, когда реальная аппаратура стыкуется с ЭВМ через аналоговый вычислитель. В цифро-ориентированных АЦМК может иметь место распараллеливание отдельных вычислительных процедур в процессе работы с цифровой модельюМм за счет реализации их аналоговыми средствами.Сбалансированные (универсальные) комплексы являются самым мощным средством для решения задач аналого-цифрового моделирования. В их состав входят средства, с помощью которых могут эффективно решаться не только аналого-цифровые задачи, но и задачи аналоговые с цифровым управлением, а такжезадачи цифрового моделирования.
На комплексах такого типа широко используется диалог «оператор — машинный эксперимент»,т. е. могут запоминаться, отображаться и регистрироваться результаты решений, оперативно вноситься изменения в модель Мы и осуществляться ее запуск. Другими словами, имеется возможностьреализовать итеративный процесс исследования, сходящийсяк получению искомого результата, что особенно важно при автоматизации проектирования системы S на базе машинного моделирования.Задача построения технического обеспечения АЦМК в настоящее время сводится к выбору стандартной аппаратуры, разработкеинформационных и управляющих связей, реализуемых программно. Такой подход стал возможным благодаря тому, что сейчаспромышленность выпускает широкий перечень ЭВМ, в которыхпредусмотрена возможность неавтономной работы.
Это условиеважно для построения АЦМК, так как в противном случае необходимы доработки универсальных вычислителей, создание нестандартного оборудования, что, как правило, делать нежелательно.При создании АЦМК должна быть возможность стыковки с периферийными устройствами широких функциональных возможностей:аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи, коммутаторы, регистры и т.
д.Современные АВМ, как правило, позволяют осуществлять цифровое управление. Принципиальных трудностей в построении технического обеспечения АЦМК нет. Однако, несмотря на широкиевозможности, открывающиеся с выпуском большой номенклатурыцифровых и аналоговых вычислительных устройств, задача выбора201комплекса технических средств АЦМК представляет собой сложную проблему, при решении которой необходимо ответить на следующие вопросы [36].Прежде всего нужно обосновать преимущества гибридногомоделирования системы перед аналоговым или цифровым.
Приэтом задачи, для которых проектируется АЦМК, должны бытьдостаточно важными, чтобы оправдать затраты на его создание.Решая вопрос о том, должен ли комплекс быть аналого-ориентированным, цифро-ориентированным или сбалансированным, необходимо провести выбор ЭВМ средней, малой или большой мощности. При достаточно высоких требованиях к скорости реализациицифровой части модели системы можно пойти по пути созданиямногопроцессорного комплекса.
Необходимо рассмотреть требования к архитектурным особенностям ЭВМ: длине слова, возможностям системы прерывания, наличию аппаратных средств дляработы с плавающей запятой, организации памяти и т. %д. Привыборе АВМ необходимо учитывать полосу пропускания* эффективность управления от ЭВМ, возможности автоматического набора, точностные характеристики.Следует ответить на вопросы: требуется ли работа в реальноммасштабе времени, какие устройства должны быть включены в гибридный вычислительный контур, какие функции по управлению'должны быть возложены на ЭВМ. При определении технологиипроведения исследований на АЦМК выбирается номенклатуруустройств отображения и регистрации, средств ведения диалога,находятся конфигурация системы связи, алгоритмы обмена и синхронизации работы отдельных устройств.
Важными моментами припостроении АЦМК являются выбор АЦП и ЦАП, количество каналов информационных связей, требования к точности и быстродействию.Сложность перечисленных вопросов заключается в том, чтобольшинство из них взаимосвязаны. От правильности их решениязависит эффективность моделирования систем на АЦМК, точностьи достоверность результатов моделирования конкретной системы S.»•Процедура компоновки технического обеспечения АЦМК представляет собой достаточно сложный неформальный процесс, в котором качество созданного комплекса в значительной степени зависит от интуиции, опыта и способностей его разработчиков. Даннаяпроцедура включает в себя этап логической, конструктивной и электрической компоновки.>Логическая компоновка подразумевает выбор минимального состава устройств, агрегатов и модулей из номенклатуры определенных семейств вычислительной техники, обеспечивающих выполнение функциональных задач, стоящих перед АЦМК, а также объединение их в единый комплекс, работающий под управлением общегопрограммного обеспечения.
При конструктивной компоновке реша202ются вопросы размещения устройств в типовых конструктивныхэлементах. Электрическая компоновка предполагает выбор линийсвязи для конструктивно скомпонованных элементов и порядок ихсоединений. Исходным материалом для логической компоновкиявляются агрегаты и модули технического обеспечения.Опишем вариант построения АЦМК для решения задачи моделирования системы S на базе управляющей ЭВМ, которая имеетразвитый интерфейс «Общая шина» (ОШ), т. е. на них могут бытьвозложены функции управления. Возможности расширения памяти и быстродействия позволяют достаточно эффективно использовать управляющие ЭВМ для реализации расчетных процедурв процессе моделирования различных систем.
Мощная операционная система этих ЭВМ позволяет на базе стандартных средствреализовать процедуры генерации модели М„ на этапе ее подготовки [12].Рассмотрим особенности компоновки устройств организацииинформационных и управляющих связей между ЭВМ и АВМ. Вариант использования ЭВМ в качестве цифровой части АЦМК состоитв применении для этих целей измерительно-вычислительных комплексов (ИВК).
Развитие персональных и микроЭВМ, модульныхпрограммно-аппаратных средств, построенных на их базе для целейавтоматизации научных исследований, создало благоприятные технико-экономические условия для компоновки модульных информационно-измерительных систем и ЭВМ в единые ИВК.В общем случае ИВК — это автоматизированное средство измерения и обработки информации, предназначенное для исследования,контроля и испытаний сложных объектов и представляющее собойсовокупность программно-управляемых технических средств, имеющих блочно-модульную структуру, определенную организациюи связи, обеспечивающие получение, преобразование, накопление,обработку и выдачу измерительной, командной и другой информации в соответствующей форме, в том числе для воздействия наобъект исследования.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
