Аппаратные средства. Техническое обеспечение. Конструирование, производство, технология сборки ЭВМ. Установка, ремонт. Компоненты компьютеров

Материал пособия рассчитан на 12 занятий по 4 академических часа и отражает многолетний опыт преподавания авторами дисциплины «Основы компьютерной грамотности» на Народном факультете НГТУ. Пособие содержит необходимый уровень знаний, практическое освоение которых является начальным этапом работы пользователя с персональным компьютером, оснащенным операционной системой Windows 7.

В монографии излагаются основы получения оптических голограмм, методы регистрации голограмм и цифровые алгоритмы восстановления волновых полей из голограмм; рассматриваются вопросы дискретизации голограмм с помощью обобщенных функций; показаны реализация процесса восстановления изображений при расшифровке полученных классическим способом голограмм и методы получения и расшифровки цифровых голограмм с помощью методов пошагового фазового сдвига. Компьютер при этом используется не только для обработки, но и для управления процессом получения голографических картин.

В учебном пособии рассматриваются основные принципы организации ЭВМ, приведен ряд их наиболее популярных классификаций, выделены ключевые характеристики ЭВМ, а также дано описание важнейших этапов проектирования ЭВМ. Основное внимание уделено вопросам построения процессоров и способам организации их работы. Рассмотрены структуры арифметико-логических устройств (АЛУ), как основного ядра процессоров, а также принципы организации и архитектуры устройств управления (схемно-логических и микропрограммных).

Комплексно рассматриваются проблемы прикладной информатики, включая информационные элементы и технологии, информационные процессы, построение, функционирование и применение экономических информационных систем (фактографических, документальных, документально-фактографических), в тесной взаимосвязи с изложением новых методов и стандартов мирового уровня, поддерживаемых информационными технологиями. Особенность пособия состоит в том, что оно подготовлено в форме справочника.

Методические указания по дисциплине «Микропроцессорные системы» содержат лабораторные работы: «Изучение интегрированной среды разработки AVR Studio», «Система прерывание микроконтроллера ATmega», «Параллельный ввод/вывод информации микроконтроллера ATmega». Все лабораторные работы выполняются на персональном компьютере в программной среде AVR Studio. Работа с программой моделирования предполагает наличие у студентов навыков работы в операционной системе Windows ХР и выше.

Методические указания по дисциплине «Микропроцессорные системы» содержат рекомендации к курсовой работе. Цель курсовой работы — разработать устройство управления с использованием микропроцессоров и параллельного интерфейса. В работе необходимо решить задачи исследовательского и инженерно-практического характера по выбору микропроцессора с предложенным ядром и составить алгоритм, выполняющий заданную функцию. Результаты проекта предложено отладить в программной среде. Работа с программой моделирования предполагает наличие у студентов навыков работы в операционной системе Windows ХР.

Журнал издается под научно-методическим руководством Федерального исследовательского центра "Информатика и управление" Российской академии наук. Международный научно-технический журнал. Освещает научно-технические достижения по обеспечению конфиденциальности, доступности и целостности для класса информационно-телекоммуникационных систем высокой доступности (ИТС ВД), которые составляют неотъемлемую часть технологий функционирования критических для страны направлений деятельности, например диспетчеризация транспорта, управление перераспределениями электрических мощностей в масштабах региона, осуществление лектронных платежей в реальном масштабе времени. Журнал «Системы высокой доступности» относится к категории печатных изданий, публикации в которых учитываются при рассмотрении докторских и кандидатских диссертаций ВАК РФ и в диссертационных советах. Включен в Перечень ВАК. Выходит с 2006 г.

Монография посвящена основам теории построения квантовых компьютеров. В ней рассмотрены физико-технические принципы построения современных квантовых вычислителей. Приводится описание разработанных симуляторов квантовых вычислительных устройств. Описана разработанная открытая архитектура модели квантового вычислителя. Рассмотрена реализация широкого плана квантовых алгоритмов, предназначенных для реализации самых разнообразных задач науки и техники.

Рассмотрены основы программирования на языке Си отечественных 32-разрядных микроконтроллеров семейства 1986ВЕ9х фирмы Миландр. Основное внимание уделено работе со встроенными в микроконтроллеры периферийными устройствами: портами ввода-вывода, АЦП, ЦАП, аппаратными таймерами-счетчиками, часами реального времени. Предполагается использование отладочной платы для микроконтроллера К1986ВЕ92QI, системы программирования Keil μVision и операционной системы реального времени Keil RTX. Приведены задания для практической работы, методика их выполнения, примеры программ и контрольные вопросы для самопроверки.

Учебное пособие содержит теоретический материал по программированию промышленных логических контроллеров SIМАТIС S7-1200 с комплексом соответствующих примеров, позволяющих изучить основы работы в среде TIA Portal.

Предлагаемый полный курс познакомит вас с особенностями аппаратного обеспечения и программирования микроконтроллера Arduino Uno®. Рассмотрены графические языки программирования Snap! и ArduBlock, текстовый язык Wiring и производственные языки. Кроме того, вы научитесь читать, составлять и собирать действующие схемы из электронных компонентов. В заключение мы расскажем вам, как правильно оформлять инженерные проекты. Материал излагается в формате последовательно выстроенных тем, сопровождаемых вопросами, практическими заданиями и проектами. Проектная часть курса может быть расширена серией книг «РОБОФИШКИ. Конструируем роботов на Arduino®» издательства «Лаборатория знаний».

В монографии представлены материалы анализа современных микропроцессорных устройств применяемых в электроэнергетике. Представлены основные параметры микропроцессорных устройств предназначенных для защиты от внешних коротких замыканий в электроустановках напряжением выше 1 кВ, защиты силовых трансформаторов, синхронных и асинхронных электродвигателей, КРУ, ТПА, шинных конструкций и кабельных линий.

Учебное пособие предназначено для самостоятельной работы обучающихся по направлению подготовки 13.04.01 «Теплоэнергетика и теплотехника» (уровень высшего образования – магистратура) по дисциплине «Проектирование тепломассообменных аппаратов систем и установок искусственного климата». Учебное пособие составлено в последовательном виде, позволяющем произвести расчет теплотехнических параметров тепловых труб. В нем приводятся необходимые сведения для осуществления теплотехнических расчетов тепловых труб, а также справочная литература, которая может быть использована обучающимися.

Рассматриваются структуры микропроцессоров и микроконтроллеров неймановской и гарвардской архитектур. Излагаются принципы преобразования цифро-аналоговой и аналого-цифровой информации, рассматриваются вопросы прерывания в микропроцессорных системах, операции ввода-вывода информации. В конспекте рассматриваются вопросы построения систем управления на базе микроконтроллеров, реализации методов регулирования нагрузкой переменного и постоянного тока. Излагаются вопросы реализации типовых законов управления на базе микроконтроллеров.

Подробно рассмотрены вопросы системного администрирования персонального компьютера. Изложены основные сведения об организации ввода/вывода в современных вычислительных системах. Рассмотрены теоретические основы организации файловых систем и практические примеры их реализации.

В учебном пособии рассмотрены информационные и физические основы, базовые понятия и развивающиеся требования к системе мультимедиа, а также связанные с ними спецификации и рекомендации. Рассмотрены особенности обработки звука и звуковые карты, акустические системы, формат MP3, средства поддержки видео на компьютере, особенности сжатия JPEG и MPEG, элементы технологии синтеза трехмерных изображений, компьютерная анимация, среды гипермедиа и экспертмедиа. В Приложении приведены темы и вопросы обновленного и расширенного лабораторного практикума.

В данной части учебного пособия излагаются основы организации и функционирования компьютеров. Рассматриваются показатели производительности компьютеров и процессоров, приведена структура компьютера, описаны её основные компоненты. Подробно рассмотрен центральный процессор, включая его структуру, особенности системы команд, принцип конвейерной обработки команд, основные режимы работы, особенности построения и функционирования современных микропроцессоров. Рассмотрены основные характеристики и разновидности устройств памяти, принципы их построения и функционирования. Проиллюстрировано функционирование компьютера при выполнении команд.

Пособие представляет собой курс лекций, каждая из тем которого по своей структуре состоит из теоретического материала, заданий для самостоятельного выполнения, контрольных вопросов и литературы. Предназначено для бакалавров, обучающихся по направлению 09.03.02 Информационные системы и технологии, профилю «Прикладное программирование в информационных системах».

Методические указания составлены в соответствии с требованиями учебного плана и программой дисциплины «Основы художественно-инженерного творчества» и включают все необходимые сведения для квалификационного выполнения работ по данной дисциплине.

В монографии дан анализ существующих методов обнаружения дыма по видеоданным на открытых пространствах, на основе которого предложен комбинированный алгоритм обнаружения дыма, состоящий из этапов сегментации областей задымления и верификации таких областей. На этапе сегментации для выделения движения использован алгоритм сопоставления блоков, применена цветовая маска дыма и учтены турбулентные особенности дыма. Классификация выполнена с помощью бустинговых случайных лесов. Для верификации регионов-кандидатов, полученных на этапе сегментации, предложено использование пространственно-временных локальных бинарных шаблонов. Проведены экспериментальные исследования, подтверждающие эффективность предложенных алгоритмов.

Рассматриваются современные подходы к разработке программного обеспечения для высокопроизводительных параллельных вычислительных систем. Приводятся общие сведения об архитектурах современных суперкомпьютеров и методах их программирования. Описываются особенности ряда популярных средств разработки многопоточных и параллельных программ и их использования для эффективного решения научных и прикладных задач.

В учебном пособии изложены материалы по темам, связанным с обработкой различных видов информации с помощью персонального компьютера. Раскрыты сущность информации, ее свойства, описаны возможные действия над ней. Указаны базовые принципы построения архитектуры персонального компьютера, рассмотрены его арифметические и логические основы. Описаны основные средства, приемы и методы моделирования, алгоритмизации и программирования на языке Turbo-Pascal. Представлены основы работы в объектно-ориентированной среде программирования Lazarus.

Пособие посвящено основным методам статистической обработки результатов измерений средствами компьютерных технологий. Включает в себя девять глав и примеры с их подробным разбором и решением.

Изложена теория информационных процессов и систем в двух частях. Первая часть посвящена теоретическим основам информационных процессов, имеющих место в современных автоматизированных информационных системах и вычислительных сетях. Во второй части рассмотрены основы построения телекоммуникационных систем. В первой части затронуты вопросы оценки количества информации источников, кодирования сообщений источников информации, помехоустойчивого кодирования. Приведены основные сведения о моделях аналоговых и дискретных каналов связи. Разработано на кафедре информационных систем и технологий Поволжского государственного университета телекоммуникаций и информатики.

Пособие содержит сведения об эволюции вычислительной техники от ENIAC и БЭСМ до современных кластеров и суперкомпьютеров. Подробно рассмотрены арифметические и логические основы организации вычислительных систем, различные типы процессоров и многопроцессорные системы. Описаны принципы организации памяти и ввода/вывода в вычислительных системах. Рассмотрены основные типы архитектур вычислительных систем и сетевые архитектуры.

В учебном пособии рассматриваются вопросы использования аппаратных средств в телекоммуникационных системах и средствах связи. Приводится базовая информация по аппаратным средствам, сведения по архитектуре и способам построения современных аппаратным средствам. Даются общие сведения по архитектуре, характеристикам и способам применения сетевых процессоров, процессоров ввода/вывода, процессоров цифровой обработки сигналов. Приводятся сведения по тенденциям развития аппаратных средств.

Рассматриваются принципы построения сетей пакетной коммутации, основные технологии локальных сетей, принципы и средства межсетевого взаимодействия, принципы построения и функционирования глобальных сетей. Описано функционирование и основные характеристики коммутаторов и маршрутизаторов, приводятся примеры технологий конфигурирования устройств, их проверки и отладки.

В монографии рассмотрены все этапы разработки современных систем съема и анализа электрокардиосигнала (ЭКС) на основе автономных микроконтроллерных регистраторов. Рассмотрены варианты структурных схем регистраторов и принципиальные схемы цифровых и аналоговых узлов обработки ЭКС. Проектирование программного обеспечения (ПО) рассматривается для встроенного ПО микроконтроллера, так и для ПО верхнего уровня для персонального компьютера.

Работа «Теория цифровых автоматов» содержит учебно-методический комплекс, подробный лекционный материал, практические задания и методические рекомендации для выполнения индивидуального творческого проекта. Выполнение всех видов заданий наглядно проиллюстрировано конкретными примерами и образцами работ. Пособие содержит два учебных раздела и охватывает все виды занятий, предусмотренные учебным планом подготовки инженеров по специальности 09.05.01 «Применение и эксплуатация автоматизированных систем специального назначения». В качестве теоретического материала рассмотрены темы: арифметические и логические основы цифровых автоматов (ЦА), абстрактный и структурный синтез ЦА, структура цифровых вычислительных устройств, понятия операционных и управляющих автоматов

Во втором томе материалов 3-й Всероссийской научно-технической конференции «Суперкомпьютерные технологии» (СКТ-2014) представлены доклады по направлениям: проблемно-ориентированные и реконфигурируемые вычислительные системы, распределенные вычислительные и управляющие системы, применение суперкомпьютерных технологий в науке, технике и промышленности.

В первом томе материалов 3-й Всероссийской научно-технической конференции «Суперкомпьютерные технологии» (СКТ-2014) представлены доклады, посвященные вопросам создания суперкомпьютеров, их архитектуре и аппаратной базе, а также разработке математического и программного обеспечения суперкомпьютеров.

Рассмотрены результаты расчета оптимальных параметров аналого-цифрового преобразования (АЦП), обеспечивающихся при заданном качестве восстановления. Установлена связь между методической погрешностью преобразования и оптимальными параметрами АЦП. Предложена методика выбора оптимальных параметров преобразования и проведена оценка эффективности сжатия за счет перехода к оптимальному методу

В учебном пособии рассматриваются вопросы построения современной вычислительной техники, сетей и телекоммуникаций. Рассматриваются физические основы средств вычислительной техники и передачи информации, принципы работы устройств инфокоммуникационных технологий, сетевые протоколы SIP, H.323, TCP/IP, архитектура сетей связи следующего поколения, архитектура современных вычислительных систем.

Рассматриваются задачи построения математических моделей двухосновных нечетких множеств. Данные задачи непосредственно связаны с необходимостью разработки новых подходов к проектированию и созданию таких хранилищ данных, которые отвечали бы современным требованиям, предъявляемым к крупным информационно-управляющим системам, а именно: возможности хранения и обработки неструктурированной, нечеткой, разнородной информации сверхбольших объемов. Предложены модели двухосновных множеств и операции, применимые к ним. Введены необходимые определения и свойства. Полученные результаты позволяют дать формальное описание рассмотренного вида информации, на основе которого может быть синтезировано хранилище данных на нереляционных принципах

Разработан конструктивный подход к построению интерполяционных сплайнов, унифицированный для всего многообразия существующих сплайн-функций. Создана технология расчёта сплайн-функций с использованием обобщённых численных методов для построения математических моделей. Для обеспечения логической структуры реализации технологии использованы основные принципы объектноориентированного программирования – модульность и шаблонность программных конструкций

Рассматривается задача фильтрации сигналов со скачками, происходящими в случайные моменты времени на фоне белого шума. Методы нахождения нелинейной оценки сигнала со скачками приложены к модели стохастической волатильности, которая описывает природу многих явлений. Результатом работы является описание резкого изменения траектории сигнала с помощью изменчивой волатильности, а также синтез нелинейных фильтров, которые позволяют найти оценку ненаблюдаемой части сигнала. Основная цель при этом – избежать излишнего сглаживания сигнала. Во многих приложениях, например в распознавании и анализе изображений, важная информация содержится в границе изображения. Применение линейных фильтров типа Калмана-Бьюси и Винера приводят к размытию границы и потери по этой причине важной для анализа и распознавания изображения информации

Рассматриваются двухполюсные последовательно-параллельные электрические схемы, составленные из N одинаковых элементов (резисторов или конденсаторов). Предложен оригинальный алгоритм перечисления (построения) всех последовательно-параллельных схем, содержащих не более N элементов с исключением дубликатов (схем с одинаковыми электрическими параметрами) и выполнена его реализация на объектно-ориентированном языке С++. Выполнено сравнение полученных результатов с аналогичными данными из зарубежных источников. Предложены два имеющих практическое значение оригинальных подхода к редуцированию (сокращению) множества схем. Первый основан на отборе из множества схем с одинаковым сопротивлением только одной, наиболее эффективной схемы. Второй подход обусловлен практической потребностью построения компактных «библиотек» схем, аппроксимирующих с гарантированной относительной погрешностью заданное произвольное сопротивление Представлены фрагменты «библиотеки» для схем из 4, 5 и 6 элементов.

Кратко описан процесс планирования полета и проведена формализация данных, а также предложен критерий оптимизации планов. Разработаны два алгоритма: первый реализован по методу ветвей и границ, а второй – на основе теории генетических алгоритмов. Проведены испытания работы обоих алгоритмов и на основе этих результатов сделан вывод об эффективности их применения

Предложена методология проектирования алгоритмического обеспечения задач электронной кинематики на микропроцессорах. В ее основе лежат метод геометрического моделирования механизмов и машин и процедуры целочисленной арифметики

Рассматривается задача диагностики технических систем как классификационная, для решения которой используется кластерный анализ, направленный на формирование набора кластеров в диагностическом пространстве признаков, каждый из которых соответствует определенному состоянию диагностируемого объекта. Приведены результаты анализа некоторых алгоритмов нечеткой кластеризации и оценки их адекватности с помощью имитационного моделирования с использованием инструментальных средств на базе пакета MatLab

Решается задача об исследовании колебаний деформируемых конструкций с использованием уравнений механики вязкоупругого твёрдого тела. Вариационными методами уравнения в частных производных сводятся к системам обыкновенных дифференциальных уравнений, в общем случае, с переменными коэффициентами. Исследование устойчивости производится на основе совместного решения уравнений основного состояния и спектральной задачи для линеаризованного уравнения возмущённого движения. Для исследования периодических режимов, ответвляющихся от основных, используются методы Ляпунова – Шмидта и эквивалентной линеаризации. Для подавления колебательных режимов или ограничения их амплитуд конструируются системы оптимального управления

Предлагаются и обосновываются базовые процедуры (алгоритмы) в формате целочисленной арифметики, т. е. без операций умножения и деления, ориентированные на микропроцессорную реализацию при решении задач «электронной» кинематики

Поставлена и решена задача нахождения эффективного управления в социотехнической системе, рассматриваемой как взаимодействие элементов, обладающих своим «естественным» самодвижением и интегрированных в единую систему организации и управления техникой и технологиями. При управлении проектом это соответствует нахождению ресурса, при котором достигается эффективное решение многокритериальной задачи оптимизации по совокупности основных свойств проекта: качество, стоимость, время исполнения и сложность

Вводится SSA-форма для массивов: новое расширение формы со статически однократным присваиванием на код с массивами. Предложен алгоритм её построения. Показано, что такое расширение позволяет улучшить существующие оптимизирующие преобразования, использующие SSA-форму. Предложен алгоритм выполнения подстановки в цикле и переименования массивов в цикле с помощью SSAформы для массивов. Новое преобразование «удаление полумёртвого кода» оптимизирует циклы с полумертвым кодом, а иногда может и распараллелить их

Описывается модель атрибутированной коммуникативной сети (математическое представление многокомпонентных социальных сетей). Для этой модели определяется процесс декомпозиции, позволяющий разделить сеть на компоненты. Основной задачей работы является представление алгоритма поиска скрытых групп, основывающийся на идее наличия иерархии в организованной группе. В работе проанализированы метрики, позволяющие производить поиск неформальных лидеров. По найденным лидерам с помощью кластеризации определяются скрытые группы, в которых они состоят

Аварии зданий, вызванные взрывами бытового газа, происходят регулярно. Отказы отдельных элементов конструкций зачастую способны спровоцировать прогрессирующее разрушение здания. Чтобы рассчитывать здание на прогрессирующее разрушение, необходимо определить величину интенсивности взрывной нагрузки. Проблема может решаться посредством моделирования взрыва в программном комплексе Flow Vision

Рассматриваются информационные технологии обработки текстовых и табличных данных с использованием приложений Microsoft Office 2010, приводятся задания на выработку соответствующих навыков и умений у студентов, обучающихся по направлению 40.03.01 "Юриспруденция" (академический бакалавр) и специальности 40.05.03 "Судебная экспертиза".

Эта статья ставит своей целью содействовать важность и необходимость использования и продвижения информационных и коммуникационных технологий (ИКТ), пытаясь показать свою безусловную и огромное влияние на экономическое и социальное развитие

Представлены практические работы, демонстрирующие использование различных методов оптимизации в программном обеспечении радиотехнических устройств и систем. Разработка программного обеспечения практических работ производится в программной среде Matlab.

В книге изложены основы проектирования автоматизированных систем обработки информации и управления (АСОИУ). Дана классификация технических средств АСОИУ и требований к ним, рассмотрены источники информации, исполнительные средства, средства управления системой оператором, основы построения электропитания и характеристики конструкций, приведены порядок создания и управления проектом АСОИУ.