Sisteme Multiprocesor

Curs
8/10 (1 vot)
Domeniu: Automatică
Conține 1 fișier: doc
Pagini : 48 în total
Cuvinte : 9390
Mărime: 208.45KB (arhivat)
Cost: Gratis
Profesor îndrumător / Prezentat Profesorului: Dan Andreescu
Tipuri de sisteme multiprocesor. Arhitecturi si conexiuni. Magistrale si module.

Cuprins

1. Se bazează pe ideea că decodificatorul poate fi şi el validat.Arhitecturi de SMP în variantă distribuită 1

Principii structurale (topologice) 1

Un procesor poate avea 2 realizări fizice: 2

Principii de comunicaţie între 2 procesoare 5

Partajarea memoriei în SMP 6

Arhitecturi SMP utilizând procesoare monoplacă 7

Arhitecturi obţinute prin comparaţia C1,C2, C3 adăugând şi memorii concentrate de tip M3 7

Magistrale standard pentru SMP 10

Magistrala de date şi comenzi asociate. 12

Gestionarea (arbitrarea) priorităţii de acces pe magistrala E. 12

Întreruperi de magistrală 13

Liniile de alimentare 13

Linii de protecţie la căderea alimentării. 13

Caracteristicile electrice ale magistralei MULTIBUS. 14

Magistrala SMS AMS 14

Blocul de întreruperi pe MB 16

Întreruperile nevectorizate de magistrală 16

Întreruperile vectorizate de magistrală 17

Considerente esenţiale SOFTWARE privind SMP 18

Excluziunea 18

Comunicaţia. 19

Sincronizarea 19

Principii de partajare a memoriei comune în SMP cu module procesor monoplacă 19

Conceptul de memorie dublu acces (dublu port) 19

Conceptul de memorii dublu port 19

Memoria accesibilă doar pe MAGI (sistem cu 2 mag.) 19

Sistem cu memorie RAM dublu port 20

Avantajele structurii 21

Logica de control 22

Unitatea operaţională UO 24

Convenţie privind sensul de circulaţie al informaţiei prin buffer-e 24

Gestiunea serială. 25

Gestiunea paralelă. 26

Tehnici şi structuri de implementare a arbitrării 27.

Tehnici de alocare a priorităţii. ` 28

Structuri de arbitrare. 29

Structura FPLS. 30

Criteriul autonomiei funcţionale 30.

Modul Slave pentru ax 31

Rejecţia perturbaţiilor de mod comun 32

Mărirea rezoluţiei de măsură. 32

Partea logică de referinţă. 32

Determinarea Offset axe. 33

Unitate duală de prelucrare a datelor 33

Circuitul capacităţilor de configurare variabilă 34

Alte registre multiprocesor. 35

Magistrale importante. 35

Magistrala VME. 36

Specificaţii electrice şi mecanice ale mag VME. 36.

Protocolul transmisiei informaţiei. 37

Arbitrarea pe VME. 38

Funcţii speciale pe VME. 39

Magistrala P896 . 40

Specificaţiile fizice şi electrice pentru magistrala P896. 40

Module Slave 42

1. Organizarea unui MS. 42

a)utilizând comparatoare 44

b) Porţi logice 44

c) Cu decodificatoare. 45

d) Decodificare paralelă. 45

e) Decodificare utilizând memorii PROM 46

CUPRINS 47

Extras din document

Curs 1

Introducere

Abordarea structurală a sistemelor de proiectare pentru procese complexe cum sunt comanda numerică cu calculatorul (CNC) a maşinilor unelte şi a echipamentelor de comandă a roboţilor industriali conduce la configuraţii de tip multiprocesor. Acestea permit automatizări flexibile locale spre exemplu în sisteme flexibile de fabricaţie. Sistemul multiprocesor (SMP) reprezintă soluţii ale unor probleme complexe de automatizări în timp real acolo unde e necesar un timp de răspuns rapid (perioadă de şantionare ns sau μs), şi un mare necesar de calcul.

În SMP o funcţie de bază este comunicarea între μsistemele componente realizată prin mesaje precum şi sincronizarea execuţiei programului de aplicaţie. Conceptele fundamentale referitoare la arhitectura şi modul de proiectare al SMP sunt descrise de două str de bază:

• Structuri multiprocesor cu module funcţionale distribuite

• Structuri multiprocesor cu module funcţionale concentrate

Arhitecturi de SMP în variantă distribuită

Principii structurale (topologice)

Eficienţa unui SMP e legată în principal de eficienţa cu care se efectuează schimburile de informaţii între modurile (procesoarele) SMP. Prin procesor se înţelege un sistem cu μprosesor ce include unitatea de calcul şi resursele periferice. Modurile de conectare a procesoarelor pentru a realiza schimbul de informaţii în SMP pot fi grupate în patru categorii:

a) Stea. Oferă simplitate, liniaritate şi o bună toleranţă la defectare. Dacă un procesor se defectează, acesta poate fi izolat sistemul fiind capabil să lucreze în continuare prin preluarea în mod dinamic a sarcinilor procesorului defect. Această arhitectură este utilizată intensiv în conducerea proceselor industriale datorită avantajelor mai sus menţionate.

b) Inel. Se caracterizează prin posibilitatea comunicării directe numai cu 2 vecini. Comunicaţia cu un procesor mai îndepărtat se face prin intermediul procesoarelor de pe calea care asigură legătura între aceste două procesoare.

Avantaj: dpdv hardware, structura interfeţelor cu cei doi vecini este identică indiferent de numărul procesoarelor din SMP.

Dezavantaj: la defectarea unui procesor sau a unei magistrale banda de comunicaţii este întreruptă ea putând fi realizată pe o altă cale mai lungă.

c) Matriceală. Prezintă simplitate faţă de soluţia b). (interfaţa cu MAGE este simplă: o singură legătură).

Dezavantaj: comutatorul (partea logică) care dirijează cuplarea mag în nodurile reţelei este complexă dpdv hard şi la defectarea lui SMP nu mai funcţionează.

d) Magistrala complet conectată. Se caracterizează printr-o înaltă siguranţă în funcţionare dar este costisitoare sub raportul conexiunilor, al interfeţelor şi al prg de comunicaţie.

Un procesor poate avea 2 realizări fizice:

a) un ansamblu de module standard: UC, memorii, periferice; bloc de interfaţă cu magistrala SMP (BIM). Toate aceste module sunt conectate în jurul unei magistrale interne (MAGI).

b) un procesor este realizat dintr-un μcalculator pe o singură placă (Single Board Computer – SBC) care include pe o singură placă toate modulele funcţionale din fig.2.

Structura SMP stea a) se reduce la MAGE la care se conectează prin BIM-uri module procesor Pi ; i=1,n.

Numărul de procesoare P poate fi extins până la limita de încărcare nominală a MAGE. O soluţie pentru a extinde MAGE constă în plasarea pe anumite procesoare a unuia sau mai multe canale de comunicaţie serială. Acestea fac posibilă conectarea la un alt procesor plasat pe o altă MAGE (aparţinând altui SMP)  o structură de SMP expandabilă constituită din mai multe structuri stea care comunică prin linii seriale.

Preview document

Sisteme Multiprocesor - Pagina 1
Sisteme Multiprocesor - Pagina 2
Sisteme Multiprocesor - Pagina 3
Sisteme Multiprocesor - Pagina 4
Sisteme Multiprocesor - Pagina 5
Sisteme Multiprocesor - Pagina 6
Sisteme Multiprocesor - Pagina 7
Sisteme Multiprocesor - Pagina 8
Sisteme Multiprocesor - Pagina 9
Sisteme Multiprocesor - Pagina 10
Sisteme Multiprocesor - Pagina 11
Sisteme Multiprocesor - Pagina 12
Sisteme Multiprocesor - Pagina 13
Sisteme Multiprocesor - Pagina 14
Sisteme Multiprocesor - Pagina 15
Sisteme Multiprocesor - Pagina 16
Sisteme Multiprocesor - Pagina 17
Sisteme Multiprocesor - Pagina 18
Sisteme Multiprocesor - Pagina 19
Sisteme Multiprocesor - Pagina 20
Sisteme Multiprocesor - Pagina 21
Sisteme Multiprocesor - Pagina 22
Sisteme Multiprocesor - Pagina 23
Sisteme Multiprocesor - Pagina 24
Sisteme Multiprocesor - Pagina 25
Sisteme Multiprocesor - Pagina 26
Sisteme Multiprocesor - Pagina 27
Sisteme Multiprocesor - Pagina 28
Sisteme Multiprocesor - Pagina 29
Sisteme Multiprocesor - Pagina 30
Sisteme Multiprocesor - Pagina 31
Sisteme Multiprocesor - Pagina 32
Sisteme Multiprocesor - Pagina 33
Sisteme Multiprocesor - Pagina 34
Sisteme Multiprocesor - Pagina 35
Sisteme Multiprocesor - Pagina 36
Sisteme Multiprocesor - Pagina 37
Sisteme Multiprocesor - Pagina 38
Sisteme Multiprocesor - Pagina 39
Sisteme Multiprocesor - Pagina 40
Sisteme Multiprocesor - Pagina 41
Sisteme Multiprocesor - Pagina 42
Sisteme Multiprocesor - Pagina 43
Sisteme Multiprocesor - Pagina 44
Sisteme Multiprocesor - Pagina 45
Sisteme Multiprocesor - Pagina 46
Sisteme Multiprocesor - Pagina 47
Sisteme Multiprocesor - Pagina 48

Conținut arhivă zip

  • Sisteme Multiprocesor.doc

Alții au mai descărcat și

Automatizări Industriale în Mecatronică

Definirea sistemului flexibil de prelucrare Sistemul flexibil de prelucrare SFP poate fi definit ca un ansamblu integrat de maşini-unelte...

Internet și Intranet

Introducere Prin anii 1990 se putea citi printre randuri: “Intranet este cel mai recent termen pentru a descrie cand protocoalele internet si...

Proiectare Asistata Tehnologic

Tema proiectului Sa se proiecteze din punct de vedere constructiv si tehnologic reperul din figura, precum si procesul tehnologic de executie a...

Java

Java este o tehnologie inovatoare lansata de compania Sun Microsystems 1n 1995, care a avut un impact remarcabil asupra a1ntregii comunitatsi a...

Convertoare Numeric-Analogice

4.1 Principii de realizare ale CNA Un convertor numeric analogic are la intrare un semnal numeric si exprimat printr-o secvenţă de variabile...

Senzori, Traductoare, Sisteme de Achizitii

1. CONVERTOARE NUMERIC-ANALOGICE Convertoarele de tip numeric-analogic sunt dispozitive care au rolul de a transforma informaţiile date sub formă...

Tranzistorul cu Efect de Camp (TEC)- Field Effect Transistor - FET

TRANZISTORUL CU EFECT DE CÂMP ("TEC")-"Field Effect Transistor" ("FET") E un tranzistor uni-polar (cu purtatori de sarcina de un singur tip, n sau...

Dispozitive si Circuite Electronice - Teoria Reactiei Negative - Amplificatoare TRN

Amplificatoare cu reactie negativa Schema bloc generala - prezentata alaturat - contine elemente idealizate, unilaterale, cu sensurile de...

Ai nevoie de altceva?