Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Основы сетевых технологий. Методы и средства построения больших сетей.
В сетях с небольшим (от 6 до 30) количеством компьютеров обычно используется одна из типовых топологий (общая шина, кольцо, звезда или полносвязная сеть). Все перечисленные топологии обладают свойством однородности. Все компьютеры в такой сети имеют одинаковые права в отношении доступа к другим компьютерам (за исключением центрального компьютера при соединении звезда. Однородность структуры упрощает наращивание числа компьютеров, облегчает обслуживание и эксплуатацию сети.
Но при построении больших сетей однородная структура связей порождает различные ограничения:
1) ограниченная длина связи между узлами сети;
2) ограниченное количество узлов в сети;
3) ограничения на интенсивность графика, порождаемого узлами сети.
Ethernet на,тонком коаксиальном кабеле позволяет использовать кабель длиной не более 185 метров, к которому можно подключить не более 30 компьютеров. При интенсивном обмене информацией между компьютерами, приходится снижать число подключенных к кабелю компьютеров до 20, а то и до 10, чтобы каждому компьютеру доставалась приемлемая доля общей пропускной способности сети.
Физическая структуризация сети
Специальные методы структуризации сети и специальное структурообразующее оборудование — повторители, концентраторы, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы позволяют снять эти ограничения. С помощью такого рода коммуникационного оборудования отдельные сегменты сети эффективно взаимодействуют между собой.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Cхемы автоматического управления мощностью излучения лазерного диода.
Стабильное излучение лазерного диода (ILD) возможно только при определенном рабочем токе, величина которого лежит в пределах 40...90 мА и может колебаться в пределах ±6-8%. Интенсивность излучения сильно зависит от температуры окружающей среды и от величины рабочего тока, поэтому даже незначительное на первый взгляд превышение рабочего тока приводит к быстрому выходу из строя лазерного диода. Фирмы-изготовители оптических преобразователей на этикетке рядом с названием модели указывают номинальный рабочий ток ILD, величина которого равна последнему трехзначному числу деленному на 10. Например, на этикетке оптического блока KSS213B, используемого многими фирмами содержится следующая информация: KSS213B 19638 KN474. Рабочий ток для данного ILD равен 474/10 = 47,4 мА. Мощность излучения лазерного диода контролируется монитор-фотодиодом и поддерживается на постоянном уровне цепями автоматического управления мощностью(в принципиальных схемах встречается также аббревиатура ALPC - Automatic Laser Power Control).
Часть излучения лазерного диода (LD) попадает на монитор-фотодиод (MD), который преобразует излучение в электрический сигнал (рис.1).
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Компьютерная шина PCI Express 4.0.
Организация PCI SIG анонсировала стандарт компьютерной шины PCI Express (PCIe) 4.0, который обеспечит рекордную пропускную способность 16 гигатрансферов в секунду на одну линию, что вдвое превышает предельную скорость шины PCIe 3.0 (16 GT/s соответствует скорости примерно 2 Гбайт/с на одну линию x1, т.е., например, видеокарта в слоте x16 сможет передавать по шине PCIe 4.0 поток до 32 Гбайт/с, вероятно, такой скорости хватит периферийным устройствам на ближайшее десятилетие). Может быть, жёстким дискам и твердотельным накопителям такая пропускная способность в ближайшем будущем не потребуется, так что придётся в очередной раз возложить надежды на игры как двигатель компьютерного прогресса.
Предварительный технический анализ показал, что производство PCIe 4.0 будет возможно на текущем оборудовании с существующими материалами и не потребует внедрения нового техпроцесса, а сами устройства сохранят примерно тот же уровень энергопотребления, что и PCIe 3.0. Устройства и разъёмы PCIe 4.0 будут обратно совместимы с предыдущими версиями шины. Разработка PCI Express 4.0 ведется с прицелом на использование в планшетах.
Интерфейс PCI Express широко используется в ПК, но пока производители только-только приступают к активному использованию PCIe 3.0. Встроенная поддержка этой версии, разработка которой была завершена еще в 2010 году, появилась в процессорах Intel Ivy Bridge для настольных и мобильных ПК, которые были выпущены в первом полугодии 2012 года.
По словам разработчиков, новая версия стандарта создается с учетом применения PCIe 4.0 в планшетах. Предполагается, что высокая скорость будет востребована в связи с ориентацией планшетов на видео высокой четкости и игры - задачи, связанные с пересылкой больших объемов информации.
С учетом применения PCIe 4.0 в планшетах, разработчики уделяют повышенное внимание снижению энергопотребления за счет уменьшения линий передачи данных и сокращения аппаратных средств. Кстати, это заодно позволит уменьшить себестоимость планшетов.
Новые спецификации потребуют достаточно мощных чипов, которые смогут поддерживаться связь на расстоянии в 10-12 дюймов. Сегодня максимальное расстояние между компонентами, соединенными PCI Express, составляет 20 дюймов, но для реализации такого решения требуется дополнительный ретранслятор. В четвертой версии предполагается увеличить среднюю дальность действия, но избавиться от ретрансляторов, что должно снизить потребление энергии и уменьшить ресурсоемкость технологии.
Конечно, шина PCIe 4.0 будет использоваться также и в ПК, серверах и во встраиваемых системах. Более того, сначала она появится именно здесь, а уже потом - и в планшетах. Впрочем, к тому времени граница между планшетами и ноутбуками может существенно размыться. Помимо применения новой шины для внутренних соединений, PCI-SIG рассматривает создание варианта интерфейса для связи смартфонов и планшетов с периферийными устройствами.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Диагностика в копирах.
Копиры обычно оснащены встроенной системой самодиагностики, определяющей причину отказа. Эта система призвана облегчить работу сервисного инженера по диагностике неисправного устройства, и должна показать, какой из модулей аппарата отказал. Как и во всех подобных устройствах, такая информация может быть получена путем анализа показаний датчиков в определенные моменты времени. Микроконтроллер (или микропроцессор) в момент инициализации аппарата, непосредственно перед началом печати или уже во время печати опрашивает состояния датчиков в соответствии с управляющей программой. Если состояния датчиков не соответствуют тому, что записано в программе, то возникает состояние ошибки. Микропроцессор, определив какой из датчиков выдает неверную информацию, указывает причину или неисправный блок.
Коды ошибок как правило выводятся на световом дисплее, находящемся на панели управления копира. При возникновении ошибки аппарат не в состоянии осуществлять процесс копирования, т.е. он блокируется. Однако обычно достаточно осуществить сброс аппарата, что вызовет и сброс ошибки, если она возникла случайно (для этого достаточно только выключить аппарат и снова включить его). Естественно, что если в аппарате имеется серьезная неисправность, то ошибка снова появится, что говорит о том, что необходимо провести ремонт аппарата и устранить причину возникновения ошибки.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Краткие сведения по техническим терминам и интерфейсам, используемым разработчиками в видеосистеме и мониторах.
DDC (Display Data Channel) - цифровой канал для идентификации дисплея и управления параметрами
со стороны платы видеоконтроллера.
DDI (Digital Display Interface) - цифровой дисплейный интерфейс. Обеспечивается специальным
чипсетом или же однокристальным ASIC. Микросхемы DDI производят преобразование входных
сигналов в сигналы управления дисплейной системой.
DDL (Digital Display Link) - цифровой дисплейный интерфейс.
DFP (Digital Flat Panel) - цифровой интерфейс для плоскопанельных дисплеев на базе TMDS,
разработанный VESA.
Digital Packet Video Link (Digital PV) - видеоинтерфейс для дисплеев высокого разрешения UXGA,
разработанный фирмой Toshiba.
DMI (Digital Monitor Interface) - цифровой дисплейный интерфейс.
GVIFTM (Gigabit Video InierFace) - стандарт цифрового дисплейного интерфейса, разработанный фирмой Sony. Обеспечивает пропускную способность до 1,5 Гбит/с. Такой полосы достаточно даже для передачи видеоданных в формате XGA. При частоте кадров 60 Гц и использовании 24 бит для кодирования цвета каждого пиксела получаем: 1024x768x24x460 = 1,13 Гбит/с.
LDI (LVDS Display Interface) - для расширения пропускной способности ранее разработанного интерфейса LVDS фирма National Semiconductor удвоила число линий данных до 8 пар проводников. За счет введения избыточного кодирования в данном интерфейсе улучшен баланс по постоянному току, а стробирование данных производится каждым фронтом тактового сигнала. Поддерживаются скорости передачи до 112 МГц. Торговая марка интерфейса OpenLDI.
Mini LVDS - внутренний последовательно-параллельный интерфейс ЖК-дисплея. Соединяет
декодирующий контроллер видеоданных на плате управления с драйверами столбцов дисплея.
Используется в видеочипсетах Texas Instruments.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Как правильно нанести или заменить термопасту на процессоре.
Многие виды работ, которые связаны с устранением проблем в терморегуляции оборудования настольных компьютеров и ноутбуков, часто включают операции по установке или замене кулера на процессоре. Все, кто серьезно занимался вопросами охлаждения компонентов ПК, согласятся с тем, что к выбору такого, на первый взгляд, незначительного компонента как термоинтерфейс пренебрежительно относиться не стоит. Ведь зачастую смена штатной термопасты на более эффективную приносит немалое улучшение температурных режимов процессора / видеочипа, иногда сравнимое с приобретением нового кулера.
Необходимо правильно работать с термопастой, ведь корректное нанесение слоя термопасты - это один из важных критериев получения качественного охлаждения. Даже при наличии очень эффективного кулера неправильно выбранная и/или плохо нанесенная ТП, сведет почти все старания кулера на нет, поскольку теплопередача будет страдать.
Наносить термопасту нужно при замене процессора или кулера, высыхании старой термопасты, покупке нового процессора без предварительно нанесенной термопасты или раз в пару лет для профилактики. Если вы не уверены, что сможете нанести термопасту самостоятельно, не причинив вред вашему компьютеру, лучше обратитесь к специалисту.
Требования к выполнению операции нанесения ТП. Слой термопасты должен быть достаточно тонким, чтобы расстояние между контактной площадкой процессора и кулером было минимальным. Слишком толстый слой будет плохо проводить тепло, и процессор начнет перегреваться из-за недостаточного охлаждения. На минимальную толщину теплопроводящей пасты главное влияние оказывает ее вязкость. И отсутствие вязкости в списке параметров должно Вас насторожить. Чаще всего это - результат неготовности производителя к сложной технологии их производства, и, как минимум, должно настораживать. Достаточно сложно совместить хорошее наполнение ТП теплопроводящими компонентами и низкую вязкость. Нормальной вязкостью для ТП можно считать 150-500 Па*с, это немного больше вязкости легкого машинного масла. Практически эта вязкость выглядит так, "хвосты" у капли термопасты, нанесенной на процессор должны в течение нескольких секунд округляться и поверхность капли должна быть округлой без острых хвостов. При такой вязкости при прижимном усилии механизмов фиксации процессора можно получить толщину слоя теплопроводящей пасты 18-35 мкм. То есть идеальный слой термопасты составляет порядка 0,18 мм, а требуемое количество ТП зависит от площади поверхности. Собственно самая основная ошибка при неумелом нанесении термопасты - излишний слой.
Чем может грозить излишек термопасты? Во-первых, хотя эту пасту и называют теплопроводной, ее теплопроводность на несколько порядков уступает теплопроводности металла. Например, теплопроводность популярной пасты КПТ-8, сделанной на основе оксида цинка, составляет примерно 0,8 Вт/(м*К), чуть выше теплопроводность у паст на основе оксида алюминия типа АлСил-3 и составляет примерно 1,6-1,8 Вт/(м*К). Термопасты, содержащие в своем составе металлическое серебро или алюминий, имеют в несколько раз лучшие показатели, которые достигают по данным производителей 7-8 Вт/(м*К). Сравните с теплопроводностью меди, которая составляет 390 Вт/(м*К). После такого сравнения становиться ясно, что если слой термопасты будет толстым, то он будет только препятствовать передаче тепла. Особенно это имеет значение для современных процессоров, снабженных большой по площади теплораспределительной крышкой. Даже при сильном прижиме излишки термопасты не будут выдавливаться из пространства между подошвой радиатора и процессором и будут только ухудшать охлаждение. Следует учесть, что теплораспределительная крышка эффективно работает только на расстоянии до 10 мм от ядра.
Необходимое количество термопасты можно оценить из следующего расчета:
1) Толщина слоя термопасты должна быть от 20 до 40 мкм (но не более 80 мкм).
2) Умножив площадь контактной поверхности процессора на толщину слоя термопасты получаем необходимый объем: V = S*h.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Цветовое зрение – сложнейший физиологический и психический процесс.
Свет – видимая часть электромагнитного спектра (рис. 1), разновидность электромагнитного излучения, имеющая такую же природу, как рентгеновские лучи, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение и радиоволны. Все эти виды излучений различаются длиной волны. Если рентгеновские лучи обладают свойством создавать изображение на покрытой серебром плёнке, радиоволны помогают передавать звук на расстоянии, то световые волны обладают свойством восприниматься человеческим глазом.
Глаз способен воспринимать волны длиной от 400 до 700 нанометров (нанометр – одна миллиардная метра, единица измерения длины световых волн). С двух сторон от видимой части спектра находятся ультрафиолетовые и инфракрасные области (рис. 2), которые не воспринимаются человеческим глазом, но могут улавливаться специальным оборудованием. С помощью инфракрасного излучения работают камеры ночного видения, а ультрафиолетовое излучение хоть и невидимо человеческому глазу, но может нанести зрению значительный вред.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
СТРУЙНЫЕ ПРИНТЕРЫ. Типы печатающих головок и характеристики цветных струйных принтеров.
Основное преимущество струйной печати — ее высокое качество при невысокой стоимости как самого принтера, так и получаемых на нем отпечатков Но струйные принтеры имеют и целый ряд недостатков (которые, впрочем, постепенно устранялись и практически не препятствуют все более широкому распространению принтеров этого типа). Один из основных недостатков струйной технологии печати - было изменение качества печати в зависимости от типа используемой бумаги. Пока ни одному производителю не удалось создать такие чернила, который одинаково хорошо покрывали бы как глянцевую бумагу (или бумагу со специальным покрытием), так и обычную бумагу, используемую в делопроизводстве. В то же время стоимость бумаги со специальным покрытием все еще остается довольно высокой. К другим недостаткам струйных принтеров можно отнести неравномерность размеров сопел. Из-за этого при печати участков, имеющих низкую плотность закрашивания, возможно появление видимых обычным глазом светлых полос. Кроме того, на обычной бумаге жидкие чернила довольно сильно растекаются, что еще может быть приемлемо для обычного текста, но совершенно недопустимо при печати цветных изображений.
Оптимально использовать струйный принтер, если объем печати составляет 1000-5000 страниц в год. При меньших объемах печати головки будут использоваться редко и будут засыхать и потребуется их замена. Для одних марок замена головки стоит приемлемо, а для других составит половину цены принтера. При больших объемах печати, выгоднее приобрести лазерный или светодиодный принтер, так как затраты на расходные материалы для струйного принтера будут чрезмерно большими. Большинство производителей струйных принтеров требует, чтобы картридж после вскрытия был израсходован в течении полугода.
Наиболее распространены струйники четырех фирм:
• Epson Stylus
• Canon Bubble Jet
• Hewlett Packard Desk Jet
• Lexmark Color Jet
Принтеры отличаются как технологией печати так и системой команд.
По принципу действия все струйные принтеры можно разделить на три большие группы:
• термические принтеры с твердыми чернилами (принтеры со сменой фазы красителя);
• термические принтеры с жидкими чернилами;
• пьезоэлектрические принтеры с жидкими чернилами.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Сканирование изображения и формирование его цифровой копии.
Любое сканирующее устройство является сложным электромеханическим устройством в котором качество получаемых цифровых изображений в большой степени определяется конструктивной реализацией механизма сканирования, особенностью оптической системы, а также от качества, работающих в паре, двух центральных компонентов блока оцифровки изображений: трехлинейной светочувствительной матрицы (чаще называемой ПЗС-матрицей) и аналогово-цифрового преобразователя (АЦП). С другой стороны, огромную роль в формировании возможностей сканера играет программное обеспечение, позволяющее производить сложную обработку и преобразование цифровых описаний изображений.
Оцифровка сканируемого изображения в большинстве сканирующих устройств (среднего класса) выполняется с перемещением каретки сканирующей лампы. Механика такой оцифровки состоит в том, что сканирующая лампа, последовательно меняет свое положение, относительно размещенного на столе оригинала, на величину шага, минимальная величина которого определяет механическое разрешение сканера. При этом отраженный от непрозрачного оригинала (или прошедший сквозь прозрачный оригинал) свет фокусируется через оптическую систему на ПЗС-матрицу, находящуюся под ложем сканера.
Свет копироваль¬ной лампы сканера отражается от оригинала и проецируется с помощью зеркал и линзы на преобразователи света в электрический заряд (ПЗС). От светлых участков оригинала отражается больше света, чем от темных, поэтому и на соответствующие ПЗС воздействует свет различной яркости и формируются соответствующей величины заряды. Итак, изображение (оригинал) которое нужно скопировать кладется на стеклянную крышку копировальной панели (рис. 1).
С помощью фоточувствительных элементов сканер превращает отраженный от оригинала свет лампы в соответствующий электрический заряд (сигнал). Блок обработки изображения преобразует эти электрические сигналы, получаемые от датчиков (например, светочувствительных диодов) с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП) в цифровые, например, в 8-разрядные (12-ти или 14-ти разрядные) коды изображения, которые после обработки подаются в блок памяти.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Группы сигналов процессоров Core i7 (типы выполняемых ими функций, технологии и спецификации).
Переход на современные сигнальные протоколы сопряжен с большими проблемами технологического характера. Пониженное напряжение питания означает переход на другую норму производства кристаллов. Необходима специализированная аппаратура для контроля над операциями, осциллографы для снятия тайминговых характеристик новых чипов и специальные имитаторы критических условий.
В табл. 1 сигналы процессора Core i7 сгруппированы по типам выполняемых функций, технологий и спецификаций. Буферный тип указывает технологию, которая используется для передачи сигналов. Есть сигналы которые имеют согласующее сопротивление (ODT). Есть некоторые сигналы, которые не имеют ODT и должны быть терминированы на плате. Сигналы, которые имеют ODT, перечислены в табл. 2.
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
ACPI
ACPI (Advanced Configuration and Power Interface — усовершенствованный интерфейс управления конфигурацией и питанием) — открытый промышленный стандарт, впервые выпущенный в декабре 1996 года и разработанный совместно компаниями HP, Intel, Microsoft, Phoenix и Toshiba, который определяет общий интерфейс для обнаружения аппаратного обеспечения, управления питанием и конфигурации материнской платы и устройств. Спецификация 2.0 была представлена в сентябре 2000 года. Она распространяется на более широкий спектр компьютеров, включая корпоративные серверы, настольные системы и ноутбуки. Кроме того, в ACPI 2.0 добавлена поддержка 64-разрядных микропроцессоров для серверов, поддержка различных типов памяти, устройств PCI и PCI-X. Версия спецификации 3.0b была выпущена 10 октября 2006 года.
На настоящий момент версией спецификации ACPI является версия 5.0, выпущенная 6 декабря 2011 года.
Задача ACPI — обеспечить взаимодействие между операционной системой, аппаратным обеспечением и BIOS материнской платы. ACPI пришло на смену технологии APM (англ. Advanced Power Management).
Наиболее известной частью стандарта ACPI является управление питанием, имеющее два значительных усовершенствования по сравнению с предшествующими стандартами. Во-первых, концепция ACPI передаёт управление питанием операционной системе (ОS). Такая модель выгодно отличается от существовавшей до этого модели APM (Advanced Power Manager), в которой за управление питанием ответственен BIOS материнской платы, а возможности ОС в этом отношении сильно ограничены. В модели ACPI BIOS предоставляет операционной системе методы для прямого детализированного управления аппаратным обеспечением. Таким образом, ОС получает практически полный контроль над энергопотреблением.
Другая важная часть спецификации ACPI — это предоставление на серверах и настольных компьютерах таких возможностей по управлению питанием, которые до того были доступны только на портативных компьютерах. Например, система может быть переведена в состояние чрезвычайно низкого энергопотребления, в котором питание подается лишь на оперативную память (а возможно, и она находится без питания), но при этом прерывания некоторых устройств (часы реального времени, клавиатура, модем и т. д.) могут достаточно быстро перевести систему из такого состояния в нормальный рабочий режим (то есть «пробудить» систему).
Статья добавлена: 28.08.2017
Категория: Статьи
Прямые и инверсные логические сигналы микропроцессорной технике.
В микропроцессорной технике применяются прямые и инверсные логические сигналы. В случае прямых сигналов логическому нулю соответствует низкий уровень сигнала, логической единице - высокий. В случае инверсных сигналов все наоборот. Инверсию сигналов обозначают разными способами: перед названием сигнала ставят знак "минус", над именем проводят черту, после имени ставят обратную косую черту или решетку. В данной статье используется последний способ. Управляющие сигналы обычно инверсные. Это так называемые L (Low)-активные сигналы, у которых активный уровень сигнала - низкий. Это нужно, чтобы: повысить помехозащищенность, которая у ТТЛ несимметричная. Входные токи стремятся подтянуть уровень к высокому, и в случае прямых H (High)-активных сигналов это действует согласно с помехой, чреватой ложными срабатываниями. При L-активных сигналах входной ток противодействует помехе. Особенно важно использовать L-активность для сигналов, передаваемых по кабелям. Кроме того, L(Low)-активные сигналы обеспечивают возможность нескольким источникам управлять одной и той же линией. L-активная линия "подтягивается" к высокому уровню резистором, а активный сигнал может вводить любой подключенный к ней вентиль с открытым коллектором (можно с тристабильным выходом). В компьютерах типа IBM PC принцип L-активности управляющих сигналов интерфейса был нарушен дважды: Н-активность имеют сигналы запросов аппаратных прерываний IRQx и каналов прямого доступа DRQx. Это привело к невозможности совместного использования линий прерываний и каналов DMA.
Обозначение и порядок бит и байт шин адреса/данных. В шине данных D0 обозначает самый младший бит LSB (Least Significant Bit), a D7 - старший бит байта - MSB (Most Significant Bit). Иногда в описании интерфейсов биты данных обозначаются как D1...D8, при этом младший бит - D1. На рисунках принято старший бит изображать слева, а младший - справа. Обозначение D[7:0] относится к группе сигналов D7, D6,..., D1, D0, a D[0:7] - к тем же сигналам, но в порядке естественной нумерации.
В двухбайтном слове, размещаемом в памяти, принят LH-порядок следования: адрес слова указывает на младший байт L (Low), а старший байт Н (High) размещается по адресу, на единицу большему. В двойном слове порядок будет аналогичным - адрес укажет на самый младший байт, после которого будут размещены следующие по старшинству. Этот порядок естествен для процессоров Intel. На рис. 1 показаны диапазоны и способы представления двоичных нуля и единицы.
Эффективность любого сигнального протокола состоит в конечных значениях логических уровней (напряжение, соответствующее логическому "0" и "1") и их дискретности (разности между уровнями логического "0" и "1"). Если на первый параметр влияет технология изготовления кристалла, то от второго параметра напрямую зависит быстродействие. Уменьшая напряжение логических уровней, мы добиваемся уменьшения потребляемой и рассеиваемой мощности. Уменьшая второй параметр, мы уменьшаем время, требуемое на переключение транзистора - следовательно, увеличиваем быстродействие.
Разделение сигналов на группы по логическим уровням способствует уменьшению влияния электромагнитной интерференции и повышению эффективности протокола. Например, технология Rambus основана на новом электрическом интерфейсе RSL (Rambus Signaling Levels), который дает возможность получить результирующую частоту 800 МГц и более, а также использовать стандартный CMOS-интерфейс сигналов ввода-вывода ядра ASIC. Высокоскоростной протокол сигналов RSL использует низковольтный перекос номинальных напряжений логического "0" (1,8В) и логической "1" (1,0В) с перекосом всего-навсего в 800 мВ.
Версия сайта для слабовидящих
