Датчики давления разряженных газов

Выделяют:

1. Электронный (ионизационный) монометрический преобразователь

2. Магнитный электроразрядный монометрический преобразователь

ü см.: Розанов Л.Н.// «Вакуумная техника» /Москва/1990

Фоточувствительные датчики используются также для измерения несветовых величин:

1. для бесконтактного измерения высоких температур

2. для измерения частоты вращения объекта

3. для измерения концентрации различных растворов

Глава 7: Структура ЭВМ.

В этом разделе будут рассмотрены принципы работы и состав компьютера. Впервые принципы организации вычислительных машин были основаны в 1948 году Фон- Нейманом.

7.1. 5 принципов:

1. Принцип программного управления работы компьютера.

ü программа состоит из определённых команд, каждая из которых осуществляет единичный акт преобразования информации

2. Принцип условного перехода.

ü здесь имеется ввиду возможность перехода на тот или иной участок программы в зависимости от результата выполнения команды

ü позволяет организовать циклы с автоматическим завершением и различные итерационные процессы

ü реализация этого принципа позволяет существенно сократить количество команд программы

3. Принцип хранимой программы.

ü т.е. команды представляются в числовой форме и хранятся в оперативной памяти вместе с данными

ü этот принцип позволяет модифицировать программу в процессе её выполнения, а также использовать различные режимы адресации

ü в архиваторе Фон-Неймана команды и данные выбираются последовательно (сейчас существуют и другие, например Гарвардская)

4. Принцип использования двоичной системы исчисления.

ü позволяет существенно упростить структуру компьютера

5. Принцип иерархического построения запоминающего устройства.

ü т.е. память компьютера состоит из быстродействующей оперативной памяти малой ёмкости и из медленнодействующей внешней памяти большей ёмкости

· первый ламповый компьютер – 1939 г. США – Джон Атаносов

· 1945 г. США ENIAC

Компьютер, построенный на принципах Фон-Неймана, обязательно содержит:

1. АЛУ – арифметико-логическое устройство

2. УУ – устройство управления

3. ЗУ = ОЗУ + ВЗУ – запоминающее устройство

4. УВ – устройство ввода

5. УВ – устройство вывода

· АЛУ и УУ вместе с дополнительными регистрами и соединяющими их информативными шинами образуют процессор компьютера; обычно его называют центральным процессором для того, чтобы отличить от процессоров, используемых в котроллерах внешних устройств (к примеру)

· под регистром понимают блок памяти малой ёмкости (статическая, триерная памяти)

· изобразим структуру компьютера на базе магистральной шины – магистрально-шинная структура; её суть заключается в том, что все основные устройства компьютера включая процессор, оперативную и постоянную памяти, внешние устройства подключаются к единой многопроводной шине, которую они используют для обмена информацией

· каждое устройство подсоединяется к магистральной шине с помощью контролера

АЛУ – предназначено для выполнения арифметических, логических операций и операций сдвига

· к логическим операциям относят операции поразрядного логического умножения/сложения/отрицания, исключающее «или»

· к операциям сдвига относятся операции логического и арифметического сдвига

· процессор способен выполнять операции циклического сдвига

УУ – организует автоматическое управление программы; его главная функция – перевод первичной командной информации (заданной в программе) в управляющие импульсы или микрокоманды

· УУ обеспечивает загрузку программ и данных в память компьютера; выборку команд из памяти компьютера и их дешифровку/декодирование; выборку операндов из памяти и выполнение над ними операций и запись результатов в регистр процессора или ячейку оперативной памяти (минимально возможная единица, к которой может обратиться процессор – 1 байт)

· УУ подразделяют на:

o специализированные

o универсальные

· в специализированных устройствах (устройствах с жёсткой логикой) логика работы реализована аппаратно на логических схемах, соответствующих системе связи

· в универсальных устройствах логика работы содержится в микропрограмме, которая сохранена в памяти микрокоманд (ПЗУ) и может быть изменена

· УУ простейшего процессора обязательно содержит 2 регистра:

1. РК – регистр команд

2. СК – счётчик команд

· в РК сохранены команды, непосредственно выполняемые процессором

· в СК сохранен адрес следующей команды программы

· машинная команда сохраняет информацию о коде операций, определяющем

выполняемое действие (сложение, ссылка, переход и т.д.); о режимах адресации; адреса операндов; возможно, сам операнд; и код анализируемых признаков для команд условного перехода

· вся эта информация сохраняется в соответствующих полях команды

В большинстве случаев операнды в командах задаются их адресами, но могут быть указаны и непосредственно.

• если в адресном поле команды находится сам операнд, то это режим непосредственных адресаций
• если в адресном поле команды указан адрес ячейки, в которой содержится операнд, то это прямая, абсолютная адресация
• если в адресном поле находится адрес регистра процессора – регистровая адресация
• также используется косвенная адресация, если в адресном поле команды находится адрес
• если в адресном поле команды находится номер регистра процессора, в котором содержится действительный адрес операнда – регистрово-косвенная адресация
• возможна и неявная адресация, при которой один или несколько операндов находятся в фиксированном для данной команды месте и поэтому не требуется явных указателей
• при относительной адресации действительный адрес вычисляется как Σ содержимого адресного поля команды и содержимого счётчика команды

Основные режимы адресации типа Pentium:

1. непосредственная адресация
2. регистровая адресация
3. прямая или абсолютная адресация
4. регистровокосвенная (базовая) адресация
5. базовая со смещением и индексная со смещением
6. индексная с масштабированием и смещением
7. базовая индексная со смещением
8. базовая индексная с масштабированием
9. базовая индексная с масштабированием и смещением
10. относительная (команды передачи управления)

Зачем нужно столько режимов?

• для того чтобы гибко использовать регистры процессоров и тем самым существенно сократить число обращений к операндам
• чтобы уменьшить длину команды и тем самым сократить время её пересылки в процессорах

Первые команды были 4-х адресными, их команда содержала: код операций, адрес первого и второго операндов; адрес, по которому засылался результат, адрес следующей программы команды. С появлением счётчика команд стали возможны 3-х адресные команды. С появлением операндов с произвольным доступом или с произвольной выборкой стали возможны 2-х адресные команды, у которых результат выполнения команды засылался по адресу одного из операндов. Выполнялись эти команды очень медленно → введение в процессор регистров для временного хранения операндов и промежуточных результатов (удалось значительно сократить число обращений).

С введением РОНа стали возможны более быстрые команды (регистр – память и регистр - регистр). Современные компьютеры включают команды с неявной адресацией, 1 -адресные и 2-х адресные команды, причём у 2хх адресных команд, нет – адрес-адрес.