Техническое обеспечение САПР

Требования к ТО

1. Достаточный объём оперативной памяти.

2. Достаточное быстродействие.

3. Возможность выполнения коллективного проектирования.

Память- это устройство, в котором хранится информация (сейчас бинарное).

Структурная схема.

Рабочие станции объединяются в вычислительную сеть.

Классификация компьютера

≈90% всех ПК составляют совместные IBM PC и имеют открытую архитектуру, благодаря которой произошел очень быстрый рост производительности и мощности ПК.

Различают:

1. IBM PC возможности его ограничены несмотря на рост мощности и их производительности.

2. Мейкфреймы (большие ЭВМ)- это компьютеры созданные для обработки очень больших объёмов информации. Отличаются исключительно надёжностью, большой производительностью, большой пропускной способностью каналов ввода вывода к ним могут присоединяться 1000 терминалов или ПК.

3. Супер-ЭВМ- это компьютеры, предназначенные для решения задач требующих громадных объёмов вычислений.

4. Мини ЭВМ- это компьютеры занимающие промежуточное положение, между ПК и Мейкфреймн, позволяют подключать 10 или 100 ПК.

5. Рабочие станции - это младшие модели мини ЭВМ, предназначенные для работы одному пользователю. Производительность как у самых мощных ПК.

6. Компьютеры типа макинтош (Macintosh)- это не совместимые с IBM PC компьютеры они с самого начала имеют наглядный графический интерфейс как в Windows, поэтому первое время имели преимущество, с появлением Windows их преимущество исчезло. Доля выпуска этих компьютеров 7-8 %. Используются в издательском деле, в создании мультимедийных программ.

7. IBM совместимые портативные компьютеры (ноутбуки).

8. Карманные компьютеры.

УСТРОЙСТВО ПК

Наиболее распространенная конфигурация: системный блок, монитор, клавиатура и мышь. Можно подключить принтер, модем, сканер, плоттер и т.д.

Модулятор служит для подключения сети, для обмена информацией между компьютерами через телефонную сеть.

Системный блок состоит из: материнской платы, процессора памяти, блока питания, винчестера, привода для компакт дисков, дискет, видеокарта, аудио карты.

В системный блок можно вставить различные устройства.

Без материнской платы, микропроцессора, оперативной памяти и блока питания ПК не может существовать.

Материнская плата координирует работу всех других устройств компьютера. На материнской плате есть несколько основных микросхем, которые называются чипсетом.

Связь между элементами осуществляется шиной.

На материнской плате устанавливается генератор тактовой частоты, импульсами которого синхронизируется работа других устройств. На материнской плате установлено BIOS микросхема, в которой хранится программа, которая начинает автоматически выполняться при включении компьютера, эта программа тестирует компьютер и загружает операционную систему.

Микропроцессор.

Его быстродействие определяется по его тактовой частоте и в некоторых компьютерах оно достигает несколько ГГц.

ПАМЯТЬ КОМПЬЮТЕРА

Различают:

-оперативную

-постоянную

-внешнюю

Оперативная память служит для временного хранения данных и программ. После выключения компьютера вся информация стирается. В отличие от постоянной памяти информация, в которой остается и после выключения компьютера. В современных компьютерах оперативная память динамическая.

Физическая ячейка оперативной памяти из конденсаторов и транзисторов. Величина заряда на конденсаторе указывает записанный 0 или 1. Из-за токов утечки конденсатор разряжается, это происходит очень быстро, чтобы информация не потерялась ее надо обновить, перезаписывать. При этом информация считывается и тут же записывается. Такое обновление у динамической памяти происходит постоянно.

Ячейка постоянной памяти представляет собой триггер. Она сложнее, чем ячейка оперативной памяти, больше потребление энергии, больше нагрев, но выше быстродействия из-за меньшего энергопотребления и нагрева в компьютерах используется в качестве оперативной памяти используют динамическую память.

КЭШ память

Микропроцессор работает очень быстро, а обращение к оперативной памяти достаточно медленное. Поэтому устанавливают промежуточную память (КЭШ память (постоянная память, статическая)) в этой памяти хранятся наиболее часто используемые процессором данные и команды. Если нужных данных или команд нет в КЭШ памяти, процессор обращается к оперативной памяти. КЭШ память сравнительно небольшая.

Внешняя память

Бывает на дискетах, компакт дисках, на жестких дисках, флеш дисках или флеш память.

Дискета состоит из пластмассового корпуса и двухстороннего магнитного диска. Запись производится на концентрические дорожки, диск вращается с частотой 360 об/мин. Запись и считывание производится магнитной головкой, которые скользят по поверхности диска (изнашивание).

Запись и считывание информации производится блоками по 512 байт.

Кластер-это наименьший размер или кусок файла (минус – недостаточная надежность хранения информации.

Винчестер

Запись производится на концентрические дорожки. Дорожки расположенные на одном диаметре образует цилиндр. Диск вращается с частотой 7200 об/мин и выше. Магнитная головка не касается поверхности диска (подвеска на воздушной подушке). Воздух обеспылен, повышенная плотность записи на винчестер обусловлено предварительной ориентации доменов. Емкость винчестеров измеряется в гигабайтах и составляет 250 и более. Бесконтактный способ считывания информации.

CD – ROM

Запись производится на спиральную пластинку. На этой дорожке лазерным лучом выжигается ямки, т.е. углубления, неровности (ямка- бугорок), когда попадает лазерный луч в ямку он рассеивается, а на бугорок отражается (0-1).

Монитор

-жидкокристаллические

-плазменные

-на основе светоизлучающих пластиков

ЖК- монитор

Используется жидкость в кристаллическом состоянии, эти жидкости обладают анизотропией свойств, т. е. их свойства зависят от направления кристалла. Под действием электрического тока молекулы жидких кристаллов могут изменять свою ориентацию, отсюда следует оптические свойства.

Плазменные

Их основой является плазменноэкранная матрица эта стеклянная панель, заполненная газом на внутренней поверхности выведено большое количество электродов, а на внешней поверхности наносится слой люминофора, когда между электродами создается напряжение, между ними возникает разряд и газ начинает светиться, а это в свою очередь заставляет светиться люминофор.

Мониторы на основе светоизлучающих пластиков

Такие пластики светятся под действием тока, толщина таких мониторов несколько миллиметров. Частота смены кадров очень высокая, но низкий КПД.

Принтер

-матричные

-струйные

-лазерные

Матричные: головка принтера состоит из иголочек, которые ударяют по красящей лейки (иголки выставляются магнитами).

Струйные:

-пузырьковые

-пьезоэлектрические

Пузырьковые имеют гребёнку состоящую из большого числа тонких сопел. В каждом сопле имеется нагреватель, при подаче импульса нагреватель создаёт повышенное давление. В и чернила, из сопла “выстреливаются” на бумагу. После прекращения подачи электрического импульса создаётся разряжение, и новая порция чернил засасывается в сопло.

В пьезоэлектрических используются пьезокристаллы (управляемые разностью потенциалов). В этих принтерах имеется мембрана под действием которой чернила выталкиваются из сопел, при подаче электрического импульса на кристалл, он перемещает мембрану.

Лазерные основаны на принципе сканирования. Имеется барабан на поверхности которого формируется электрический заряд. Под действием лазерного луча этот заряд снимается с тех участков барабанов где должно быть изображения. Далее барабан вращается, вращаясь он притягивает тонер или красящий материал к тем участкам где нет заряда. Если под барабаном пропустить бумагу, то на ней остаётся отпечатанное изображение (частички тонера прилипнут к бумаге). Для прочного удержания частиц тонера на бумаге её пропускают через печь с t≈200ºC, частички тонера запекаются (прочно соединяются с бумагой).

“+” высокое быстродействие, качество печати.

“-“ высокая стоимость