Бойченко Е. В.
Методы схемотехнического проектирования распределенных информационно-вычислительных микропроцессорных систем
МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ БИС И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
Под редакцией доктора технических наук В.Г. ДОМРАЧЕВА
МОСКВА
ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ
1988
Серия основана в 1988 году
Рецензент Ю.Г.Титов
Бойченко Е.В. Методы схемотехнического проектирования распределенных информационно-вычислительных микропроцессорных систем. Под ред. В.Г. Домрачева. Москва: Энергоатомиздат, 1988.
Изложены эффективные методы проектирования распределенных систем, основанные на построении их многоуровневых имитационных моделей. Особое внимание уделено выбору методов моделирования, структуры моделей, показателей качества, а также вопросам, касающимся экспериментальной проверки моделей разрабатываемых систем.
Для инженеров-проектировщиков автоматизированных систем обработки и передачи информации и управления.
© Энергоатомиздат, 1988
Содержание книги
Методы схемотехнического проектирования распределенных информационно-вычислительных микропроцессорных систем
Предисловие титульного редактора
Предисловие автора
Глава 1. Введение в схемотехническое проектирование микропроцессорных систем передачи данных
1.1. Сущность микропроцессорных систем передачи данных
1.2. Основные этапы схемотехнического проектирования МСПД
1.3. Сравнительный анализ методов структурного анализа и синтеза схем МСПД
Глава 2. Основы функционального и параметрического моделирования МСПД
2.1. Сущность функционального моделирования МСПД
2.2. Функциональное моделирование контроллеров CSMA/CD
2.3. Функциональное моделирование контроллеров для маркерной шины
2.4. Функциональное моделирование трактов станций МСПД
2.5. Основы параметрического моделирования МСПД
Глава 3. Имитационное и математическое моделирование МСПД
3.1. Многоуровневая модель МСПД
3.2. Имитационная модель МСПД
3.3. Математические модели оценки быстродействия трактов и станций МСПД
Глава 4. Функционально-параметрическое исследование МСПД
4.1. Методы функционально-параметрического контроля технических решений МСПД
4.2. Исследование влияния нагрузки МСПД на ее синхронизацию
4.3. Исследование пропускной способности МСПД
Список литературы
ПРЕДИСЛОВИЕ ТИТУЛЬНОГО РЕДАКТОРА
Сложность задач, поставленных комплексной программой научно-технического прогресса стран-членов СЭВ до 2000 г. в области создания единой системы передачи цифровой информации, обеспечивающей резкое повышение пропускной способности и надежности на основе унифицированных технических решений, вызывает необходимость разработки принципиально новых методов проектирования таких сложных систем, как системы передачи информации.
Системы передачи информации данных (СПД) с широким применением микропроцессорной техники являются характерным представителем территориально распределенных информационно-вычислительных систем. Такие системы обеспечивают совершенствование автоматизированных систем управления, проектирования, учрежденческой деятельности и различных систем в военной области. Насыщенность СПД микропроцессорами вызывает повышение их "интеллекта" в техническом аспекте и резко расширяет области их использования в гибких автоматизированных структурах.
Методологически процесс современного схемотехнического проектирования охватывает стадии аванпроекта, технорабочего проекта СПД, а также опытно-конструкторской разработкой с выпуском документации и опытного образца СПД. Таким образом, этот процесс начинается от замысла и заканчивается конкретными техническими решениями с проведением их соответствующих испытаний.
Многовариантность технических решений СПД, наличие, как правило, соисполнителей-разработчиков, сжатые сроки проектирования, огромные затраты на разработку и внедрение — все это требует при проектировании СПД широкого применения на всех стадиях проектирования методов моделирования. Последние позволяют прогнозировать качественные и количественные характеристики СПД и избегать дополнительных стоимостных, временных и трудовых затрат.
Автор подошел к решению этой важной проблемы с позиции повышения эффективности схемотехнического проектирования на основе многоуровневых аналитических и имитационных моделей. Такое сочетание позволяет формализовать значительную часть процедур показателей качества.
Выбор основных показателей качества исключительно важен, поскольку ошибки в этом деле приводят к значительным материальным, временным и другим издержкам в процессе создания и эксплуатации СПЛ. Приведенные в книге показатели практически могут быть отнесены к стоимостным, надежностным, временным и точностным. Они одинаково хорошо характеризуют как технико-эксплуатационные возможности СПД, так и основные статистические и динамические параметры компонентов СПД.
Автором приведены основные методы формализации процессов в протоколах и аппаратурных средствах доступа к моноканалу. Рассмотрены примеры составления структурных, функциональных и математических имитационных моделей для систем, удовлетворяющих требованиям двух наиболее распространенных международных стандартов: IEЕЕ802.3 и IEEE802.4.
Методы, алгоритмы, математические и имитационные модели, а также эвристические приемы схемотехнического проектирования, приведенные автором в книге, могут оказаться очень полезными для всех специалистов, связанных с разработкой сложных технических комплексов на основе СПД, локальных вычислительных сетей и микроэлектронных цифровых устройств.
Доктор техн. наук В. Г. Домрачее
ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА
Локальные вычислительные сети как мощное средство обработки, хранения и передачи информации получили за последние годы опережающее развитие по сравнению с другими ассоциациями средств вычислительной техники. Во многом это явление объясняется ориентацией современных систем управления в различных сферах человеческой деятельности на территориально рассредоточенные по предприятию, учреждению, группе зданий и сооружений информационно-вычислительные мощности.
В свою очередь, появление и развитие локальных вычислительных сетей стали возможны благодаря бурному развитию микропроцессорной техники и персональных ЭВМ, которые стали ранее осуществлять обработку и хранение информации там, где ранее господствовали большие и средние ЭВМ. Эта техника приникает в цифровые системы передачи данных и обеспечивает реализацию протоколов связи между абонентами микропрограммным и аппаратурным путем. В результате появились и успешно развиваются так называемые распределенные микропроцессорные системы передачи данных (МСПД). Благодаря растущим возможностям микропроцессорной техники МСПД обеспечивают эффективное распределение информационно-вычислительных ресурсов: памяти, процессорного времени ЭВМ, периферийных устройств и программного обеспечения систем.
Использование раздельной МПСД для различных потребителей экономически не оправдано. Эта продукция должна отвечать такому уровню стандартизации, при котором на ее основе можно создавать практически любые ассоциации, вплоть до единой системы передачи информации, состоящей из унифицированных технических и программных средств.
В такой постановке задача разработки МПСД требует создания оборудования и программ, отвечающих требованиям принятых международных соглашений, стандартов и рекомендаций. Например, для локальных вычислительных сетей (ЛВС) действует группа стандартов и проектов IEEE802, а для европейской территории — группа стандартов ЕСМА. Они же распространяются на МСПД как основную часть ЛВС.
Разработка МСПД - довольно сложная задача. Ее решение проходит через определенное количество стадий от начального замысла до опытно-конструкторской проработки и испытаний экспериментальных образцов. Важное значение в этом деле имеет научно обоснованный выбор технико-эксплуатационных показателей, позволяющих оценить на каждой стадии качество технических решений. Фактически это процесс схемотехнического проектирования от общей модели МСПД до конкретных схемных решений, удовлетворяющих требованиям международных стандартов.
В предлагаемой читателям книге автор попытается остановиться на вопросах схемотехйического проектирования, основанного на принципах моделирования объекта на всех этапах разработки. Естественно, что все возможные подходы к созданию схемных решений в этой области описать в рамках небольшой книги невозможно. Поэтому автор сузил диапазон объектов до двух, отвечающих требованиям наиболее распространенных международных стандартов IEEE802.3 и IEEE802.4. На примере этих объектов показаны основные стадии схемотехнической разработки основных единиц оборудования МСПД — станций ЛВС.
В книге описаны наиболее распространенные методы схемотехнического проектирования МСПД, хорошо зарекомендовавшие себя в практике проектирования сложных систем. Конечно, книга не свободна от недостатков, и автор будет благодарен читателям за замечания, которые следует направлять в адрес издательства.
Автор
Скачать книгу "Методы схемотехнического проектирования распределенных информационно - вычислительных микропроцессорных систем". Москва, издательство Энергоатомиздат, 1988
|
