Статья добавлена: 13.12.2019
Категория: Статьи
Микросхемы-драйверы бесколлекторных двигателей (AN8245K, AN8261).
Бесколлекторный двигатель (прямоприводной электродвигатель постоянного тока, вентильный двигатель, электронный двигатель) в лазерном принтере применяется для перемещения лазерного луча и для механизма протяжки, все вентиляторы (и блока питания и процессора) имеют подобный принцип работы. Кроме того, этот двигатель вы встретите и в бытовой технике – в любом магнитофоне, видеомагнитофоне и видеоплеере, видеокамере и т.д. Одним словом, там, где требуется постоянная, высокая и стабильная скорость вращения – там применяются бесколлекторные электродвигатели.
Этот тип двигателя характеризуется следующими преимуществами:
- малая неравномерность мгновенной скорости вращения;
- низкий уровень акустических шумов;
- небольшие габариты, масса, потребляемая мощность;
- высокая надежность;
- низкая стоимость.
Для управления бесколлекторными двигателями применяются специальные микросхемы - драйверы двигателя. Эти микросхемы выполняют следующие функции:
усиление и обработка сигналов с датчиков положения ротора;
усиление и обработка сигнала от датчика частоты вращения;
формирование сигналов коммутации обмоток статора;
стабилизация частоты вращения.
Условно микросхемы драйверов можно разделить на мощные и маломощные. У мощных - обмотки статора подключаются непосредственно к выводам микросхемы и в качестве примера такого драйвера можно привести микросхему AN8245K (рис. 1). У маломощных - двигатель подключается через транзисторные усилительные ключи, например микросхема AN8261 (рис. 2).
Статья добавлена: 12.12.2019
Категория: Статьи
Пример поиска неисправности в системной плате ПК (MS-7758).
Общеизвестен факт, что отрицательное воздействие внешней среды и использование дешевых компонентов при пайке, непосредственно сказывается на показателях надежности печатных узлов и сборок выполненных по современным технологиям. Персональный компьютер, стоящий на обслуживании у грамотного специалиста-мастера, практически никогда не выходит из строя. Мастер знает, как обращаться с сложной компьютерной техникой, и не допускает ситуаций, в которых могут появиться дефекты, но на практике часто возникают ситуации нарушающие нормальное функционирование техники по причинам, которых трудно избежать и при грамотной эксплуатации. Например, современные технологии изготовления печатных плат и безсвинцовые технологии пайки не только экологичны и эффективны, но они (в определенных условиях) порождают ряд явлений, приводящих к отказам электронных схем. Микроскопические проростки металла из мест пайки на печатной плате («усы» олова) — часто являются одной из причиной возникновения отказов современных электронных схем из-за замыканий между контактами и проводниками.
Представленная на ремонт системная плата, по словам ее хозяина «не работает в составе системного блока», но все остальные компоненты компьютера исправны (это было установлено установкой точно такой же материнской платы в системный блок). Поиск неисправности в системной плате (MS-7758) привезенной на ремонт производился по «классической» схеме на стенде имитирующем оборудование ПК. До включения электропитания были проведены измерения и было обнаружено, что напряжение батареи CMOS-памяти чуть ниже нормы, но генератор часов реального времени функционирует нормально, положение джамперов соответствует требованиям установленного оборудования и нормальным режимам работы. Нет видимых повреждений, нет неустановленного оборудования. Было видно, что плата эксплуатировалась в нормальных условиях и заметного ее загрязнения нет.
О возможном замыкании в цепях питания устройств, размещенных на данной системной плате можно судить, анализируя диагностическую информацию, полученную с разъема ATX омметром. Измеряли сопротивление, например, между контактом +5 вольт и "землей" на разъеме электропитания в прямом и обратном измерении (при нормальной «нагрузке» при прямом и обратном измерении видна разница измеренного сопротивления в соотношении примерно 3:2). Данные наших замеров по всем вариантам питания говорили об отсутствии в «нагрузках» короткого замыкания, замеренного через линии питания, но ведь возможны замыкания или обрывы в логических цепях, а это может выясниться только после подаче на плату электропитания. Подключили «хороший» блок питания к разъему ATX системной платы и подали 220 вольт сети переменного тока на блок питания. Нажали кнопку включения питания.
После включения электропитания и анализа состояния системной платы было зафиксировано:
- состояние индикаторов: активен индикатор “Питание” на мониторе;
- механические перемещения и вращения узлов внешних устройств – отсутствуют;
- звуковые эффекты – отсутствуют;
- тепловые эффекты и запахи, вызываемые излишним нагревом, отсутствуют;
- звуковые сообщения программ через динамик - отсутствуют;
- сообщения программ на экране монитора – отсутствуют.
Таким образом, исходное состояния этой системы, полученное после включения электропитания не дало оснований для утверждения, что процессор выполнял, или начинал выполнять какую-либо программу.
Статья добавлена: 11.12.2019
Категория: Статьи
рограммы начального самотестирования - POST (ликбез).
При включении компьютера, по окончании сигнала начального сброса системы (RESET) начинается выполнение программ POST (Power-On-Self-Test). В режиме исполнения программы начального самотестирования (POST) выполняется проверка процессора, памяти и системных средств ввода/вывода, а также конфигурирование всех программно-управляемых аппаратных средств системной платы. После успешного завершения тестирования и конфигурирования (включающего настройку устройств Р&Р), POST обычно выдает на экран монитора состав оборудования компьютера и передает управление программе начальной загрузки операционной системы.
При обнаружении ошибок POST выдает диагностические сообщения в виде последовательности коротких и длинных звуковых сигналов, а после успешной инициализации графического адаптера - в виде коротких текстовых сообщений об ошибках на экран монитора.
В процессе выполнения программ POST мы можем получить следующую диагностическую информацию: состояние индикаторов системной платы и внешних устройств; сообщения программ на экране монитора; звуковые сообщения программ через динамик; механические перемещения и вращения узлов внешних устройств и звуковые эффекты, связанные с этим; тепловые эффекты и запахи, вызываемые нагревом.
Дождавшись устойчивого стационарного состояния системы, производим оценку этого состояния: по последней полученной до этого состояния информации по выполняемой в это время программе. Проводим тщательный анализ полученной информации и планируем действия, направленные на получение уточняющей диагностической информации. Рассмотрим устойчивые стационарные состояния (после отказа), связанные с исполнением программ POST. Например, возможны следующие варианты реакции POST на наличие дефекта в системной плате:
Статья добавлена: 11.12.2019
Категория: Статьи
Функции маршрутизаторов.
Объединяющим центральным элементом большой гетерогенной сети, состоящей из большого числа разветвленных частей является маршрутизатор. Главной задачей маршрутизатора является объединение различных подсетей таким образом, чтобы любой компьютер мог обмениваться пакетами данных с другими компьютерами в составе общей сети, независимо от их принадлежности к той или иной подсети.
Маршрутизатор является устройством, которое обеспечивает взаимодействие между компьютерными сетями, и передает в каждую сеть только предназначенную ей часть всего потока данных. Функционирование на сетевом уровне дает маршрутизаторам возможность выбирать какие данные и в какую сеть направлять. Маршрутизатор может быть реализован полностью программным способом, в этом случае он представляет собой модуль операционной системы, установленной на компьютере общего назначения. Можно реализовать маршрутизатор программно-аппаратным способом, тогда он будет представлять собой специализированное вычислительное устройство, в котором одна часть функций выполняется нестандартной специализированной аппаратурой, а другая часть функций будет реализовываться программными модулями, работающими под управлением специализированной операционной системы (ОС).
В соответствии с уровнями модели OSI, функции маршрутизатора могут быть разбиты на три группы (см. рис. 1).
Статья добавлена: 11.12.2019
Категория: Статьи
Функции сетевых принтеров (ликбез).
Специфика человеческого восприятия такова, что и в век электронных технологий и Internet представить работу офиса без возможности печати просто немыслимо. Год от года объем распечатываемых на принтере материалов неумолимо растет во всем мире. Без сетевого принтера не обходится ни одно учреждение, будь то офис компьютерной компании, рекламное агентство или промышленное производство. За последние годы это устройство обрело поистине интеллектуальные возможности: оно может не только печатать и тиражировать, но также сортировать и скреплять отпечатанные документы, обеспечивая при необходимости конфиденциальность.
Технологии сетевой печати развиваются по мере перехода корпоративных сетевых сред на новые скорости передачи данных. Если раньше руководство компаний стремилось поставить чуть ли не каждому сотруднику на рабочий стол монохромный персональный лазерный принтер, то сейчас ситуация начинает меняться. Удельная доля сетевых принтеров в офисах заметно возросла.
Помимо того, что современные сетевые принтеры оснащаются более мощными процессорами, оперативной памятью и прочими компонентами, характеристики печати этих устройств совершенствуются благодаря применению новых революционных технологий. Современные средства управления позволяют следить за его состоянием и собирать статистическую информацию, даже если принтер находится в другом офисе за тысячи километров. Для распространения документов многие современные модели снабжены функцией работы с факсами (в электронном или печатном виде), сканирования цветных документов и рассылки по электронной почте.
Статья добавлена: 11.12.2019
Категория: Статьи
Критерии выбора расходных материалов.
При выборе расходных материалов потенциальный покупатель стоит перед проблемой: покупать оригинальные или совместимые «расходники». Фирмы-производители предостерегают пользователей копировального аппарата от использования неоригинальных расходных материалов - по их мнению потенциальных источников неисправностей в выпускаемой ими технике, но цены на неоригинальные расходные материалы значительно ниже, чем на оригинальные, что для многих пользователей копиров представляется существенным преимуществом.
Чтобы гарантировать стабильную работу аппарата и не тратить лишних денег на его ремонт, логично покупать оригинальные расходники, на которых стоит торговая марка производителя техники. Покупка "совместимых" или "подходящих" материалов - это всегда риск, а ремонт испорченной техники в любом случае потребует больших затрат.
С доводом о том, что производители лучше знают, какие материалы подходят к выпускаемой ими технике, кажется никто не спорит. Однако, сильна еще во многих вера, что многонациональные корпорации слишком уж наживаются на расходных материалах, что если на рынке самой техники фирмы-производители вынуждены конкурировать между собой, то на рынке расходных материалов фирмы стремятся занять монопольное положение и "максимизировать" прибыль. Вот с такими утверждениями как раз хотелось бы поспорить. Во-первых, производители техники и расходных материалов яростно конкурируют между собой и конкуренция эта давно идет не по цене "коробки", а по полной стоимости владения аппаратом, которая включает в себя, как важнейший компонент, и стоимость расходных материалов. Фирма-производитель не может сильно завышать стоимость расходников по сравнению с конкурентом - тогда ее продукцию, те же самые "коробки", никто не будет покупать. Стоит появиться слуху, что та или иная модель "дорога в обслуживании", как спрос на нее тут же падает, и низкая цена на саму технику не помогает.
Безусловно, важным фактором является тестирование продукта на совместимость с другими как оригинальными так и не оригинальными компонентами. Это весьма дорогостоящее занятие, которое могут позволить себе немногие в России, так как здесь требуются точные измерительные приборы. Бывает, что совместимый продукт лучше по качеству, чем оригинальный.
Статья добавлена: 09.12.2019
Категория: Статьи
Режимы работы видеопамяти GDDR6.
GDDR6 поддерживает одну и ту же 16n предварительную выборку GDDR5X, но логически разбивает 32-битный интерфейс данных на два 16-битных канала A и B, как показано на рис. 1. Эти два канала полностью независимы друг от друга. Для каждого канала запись или чтение доступ к памяти - 256 бит или 32 байта. Преобразователь с параллельным последовательным преобразованием преобразует каждый 256-битный пакет данных в шестнадцать 16-битных слов данных, которые передаются последовательно по 16-разрядной шине данных. (Из-за этой 16n предварительной выборки с GDDR6, то же время цикла внутреннего массива 1ns равно скорость передачи данных 16 Гбит / с).
Двухканальный режим работы GDDR6 позволяет разработчикам контроллеров, знакомым с GDDR5 рассматривать одно устройство GDDR6 просто как два устройства GDDR5 (рис. 2).
Система памяти на базе GDDR6 SGRAM обычно делится на несколько каналов. GDDR6 оптимизирован для 16-разрядного канала. Канал может состоять из одного устройства (работало в режиме x16) или двух устройств (работали в режиме x8). В режиме x8 устройства обычно собираются на противоположных сторонах печатной платы в так называемой раскладушке.
Статья добавлена: 09.12.2019
Категория: Статьи
Система идентификации мониторов (ликбез).
Для того, чтобы при запуске системы автоматически определялся тип подключенного монитора интересы компьютера в целом представляет плата дисплейного адаптера, к которой и подключается монитор. С ее помощью обеспечивается возможность идентификации монитора, которая необходима для работы системы РnР, и управление энергопотреблением монитора.
Параллельная идентификация.
Для простейшей идентификации в интерфейс ввели три логических сигнала ID0-ID2, по которым адаптер мог определить тип подключенного монитора (в пределах номенклатуры изделий IBM). Со стороны монитора эти линии либо подключались к шине GND, либо оставлялись неподключенными. Однако из этой системы идентификации впоследствии использовали лишь сигнал ID1, по которому определяли подключение монохромного монитора. Монохромный монитор может быть опознан адаптером и иначе - по отсутствию нагрузки на линиях Red и Blue. Правда, некоторые многофункциональные цветные мониторы позволяют отключать нагрузочные резисторы, при этом изображение становится ярким и нечетким, появляются горизонтальные эхо-выбросы, а монитор идентифицируется как монохромный, что сопровождается «писком» POST.
Последовательная идентификация мониторов (VESA DDC).
Параллельная идентификация мониторов быстро себя изжила, и ее заменила последовательная по каналу цифрового интерфейса VESA DDC (Display Data Channel). Этот канал построен на интерфейсе I2C (DDC2B) или ACCESS Bus (DDC2AB), которые используют всего два ТТЛ-сигнала SCL и SDA.
Интерфейс DDC1 является однонаправленным - монитор посылает адаптеру блок своих параметров по линии SDA, которые синхронизируются сигналом V.Sync. На время приема блока параметров адаптер может повысить частоту V.Sync до 25 кГц (генератор кадровой развертки по такой высокой частоте синхронизироваться не будет).
Интерфейс DDC2 уже является двунаправленным, и для синхронизации используется выделенный сигнал SCL. Интерфейс DDC2AB отличается тем, что подразумевает возможность подключения периферии, не требующей высокой скорости обмена, к компьютеру по последовательной шине ACCESS Bus. При этом внешний разъем шины выносится на монитор.
Блок параметров расширенной идентификации дисплея - EDID (Extended Display Identification) имеет одну и ту же структуру для любой реализации DDC.
Статья добавлена: 06.12.2019
Категория: Статьи
Режим управления системой SMM (System Management Mode).
Главным образом, режим SMM предназначен для реализации системы управления энергопотреблением. Управление энергопотреблением - это автоматический перевод компьютера на пониженное потребление энергии в периоды неактивности. В настоящее время существует две системы ynpaвления электропитанием:
В режим SMM процессор Pentium входил только по сигналу на входе SMI# (System Management Interrupt), но более современные процессоры могут входить в SMM и по приему соответствующего сообщения по шине контроллера прерываний APIC. Сигнал SMI# для процессора является запросом прерывания с наивысшим приоритетом. Обнаружив активный сигнал SMI#, процессор по завершении текущей инструкции и выгрузки буферов записи переключается в режим SMM, и формирует выходной сигнал SMIACT#. Сразу при входе в SMM процессор сохраняет свой контекст (практически почти все регистры ) в специальной памяти SMIRAM. Эта память использует часть адресного пространства физической памяти, доступ к которой обеспечивается только при наличии сигнала SMIACT#. После сохранения контекста процессор переходит к выполнению программы-обработчика SMI, которая расположена в памяти SMIRAM. Программа-обработчик состоит из последовательности обычных инструкций, исполняемых процессором в режиме, аналогичном реальному режиму.
При входе в режим SMM автоматически запрещаются аппаратные прерывания (маскируемые и немаскируемые) и не генерируются исключения, поэтому действия процессора определяются программой-обработчика SMI. Программа-обработчик завершается инструкцией RSM (RSM выполняется только в режиме SMM ), по которой процессор восстанавливает свой контекст из SMIRAM, и возвращается в обычный режим работы.
Статья добавлена: 06.12.2019
Категория: Статьи
изические среды передачи информации в компьютерных сетях.
Важнейшим компонентом, определяющим во многом, состав оборудования, эффективность работы и расстояния между абонентами сети, является используемая в компьютерной сети физическая среда установления соединений. Для локальных сетей обычно используют три принципиальные схемы соединения: с помощью витой пары, коаксиального или волоконно-оптического кабеля.
Статья добавлена: 06.12.2019
Категория: Статьи
Нейрокомпьютинг (ликбез).
Нейронная сеть — это сеть с конечным числом слоев из однотипных элементов — аналогов нейронов с различными типами связи между слоями. Элементарным строительным блоком нейронной сети является нейрон, осуществляющий взвешенное суммирование поступающих на его вход сигналов. Результат такого суммирования образует промежуточный выходной сигнал, который преобразуется активационной функцией в выходной сигнал нейрона. Среди основных преимуществ нейронной сети: инвариантность методов ее синтеза к размерности пространства признаков и размерам нейронной сети, адекватность перспективным технологиям, отказоустойчивость в смысле монотонного, а не катастрофического изменения качества решения задачи в зависимости от числа вышедших из строя элементов.
Нейрокомпьютер — это вычислительная система с параллельными потоками одинаковых команд и множественным потоком данных. Для большей ясности будем считать, что нейросетевые системы, реализованные программно на типовых ПК, относятся к нейроэмуляторам, на программном уровне реализующим типовые нейрооперации (взвешенное суммирование и нелинейное преобразование). Нейросетевые системы, реализованные в виде плат расширения стандартных вычислительных систем, будем называть нейроускорителями (взвешенное суммирование, как правило, реализуется аппаратно, например, на основе трансверсальных фильтров, а нелинейные преобразования — программно). Системы, реализованные в виде функционально законченных специализированных вычислительных устройств, следует относить к нейрокомпьютерам. Нейрокомпьютеры являются вычислительными системами с высоким параллелизмом, реализуемым на основе специализированной элементной базы, ориентированной на выполнение нейросетевых операций в нейросетевом логическом базисе.
Эффективное применение нейрокомпьютеров характерно, в частности, для случаев, требующих резкого сокращения времени обработки при решении пространственных задач повышенной размерности, которые во множестве можно найти практически в любой области: обработка изображений, выделение и слежение за движущимися объектами, задачи распознавания и классификации. Нейрокомпьютинг становится поистине массовой наукой.
Статья добавлена: 04.12.2019
Категория: Статьи
MOSFET-транзисторы (электронные ключи) различных производителей.
В качестве электронного ключа импульсных преобразователей напряжения питания компонентов материнских плат всегда используется пара полевых n-канальных МОП-транзисторов (MOSFET-транзисторы). Сток одного транзистора (T1, рис. 1) подключен к линии питания 12 В, исток этого транзистора соединен с точкой выхода и стоком другого транзистора (Т2, рис. 1), а исток второго транзистора заземлен (рис. 1). Управляющие сигналы подаются на затворы этих транзисторов.
Данный класс транзисторов отличается, прежде всего, минимальной мощностью управления при значительной выходной (сотни ватт). Также необходимо отметить чрезвычайно малые значения сопротивления в открытом состоянии (десятые доли ома при выходном токе в десятки ампер), а следовательно, минимальную мощность, выделяющуюся на транзисторе в виде тепла. Современные MOSFET-транзисторы имеют ограничение по току не ниже 40 A (а в последнее время наблюдается тенденция перехода на MOSFET-транзисторы с ограничением по току в 75 А). Понятно, что при таких ограничениях по току на каждой фазе волне достаточно применять шесть фаз питания. Такой регулятор напряжения теоретически способен обеспечить ток процессора более 200 А, а следовательно, энергопотребление более 200 Вт. В каждой фазе питания применяются и более мощные силовые MOSFET-транзисторы, например, NTMFS4834N компании On Semiconductor с ограничением по току в 130 A (при таких ограничениях по току сами по себе силовые транзисторы не являются узким местом фазы питания).
Качество электропитания и обеспечение требуемой подводимой мощности – это ключевые факторы для достижения заданной производительности ЦП. Например, система на плате GA-X58A-UD9 оснащена передовой схемой питания, которая способна предоставить в распоряжение процессора до 1500 Вт.
