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

Книга является второй частью и логическим продолжением авторского издания «1000 и одна микроконтроллерная схема. Вып. 1», вышедшего в издательстве «Додэка-XXI» в 2010 г. Представлена коллекция, более чем из 1000 электрических схем по применению микроконтроллеров в любительской практике. Подробно освещается подсистема цифрового вывода сигналов (подключение световых, звуковых, механических и других исполнительных устройств), а также схемотехника комбинированных узлов ввода/вывода и устройств сопряжения с компьютерами через интерфейсы RS-232, LPT, PS/2, USB, Ethernet. Все электрические схемы систематизированы по разделам и снабжены пояснениями о назначении элементов. В книге содержится мини-учебник по алгоритмическому языку Си с кратким справочником операторов и функций. Базовым инструментом программиста выбран свободно распространяемый пакет WinAVR, обеспечивающий весь цикл работ от составления проекта до программирования МК. Моделирование микроконтроллерных схем производится бесплатным симулятором VMLab. На сайте издательства dmkpress.com приведены программы, видеоуроки и справочные данные на применяемые в схемах радиоэлементы: микросхемы, транзисторы, диоды, оптопары и т.д.

Учебное пособие содержит материалы по основам функциональной организации архитектуры, программирования и применения RISC-микроконтроллеров различной архитектуры, начиная с MegaAVR и заканчивая ARM-микроконтроллерными системами с жесткой архитектурой, имеющие отечественные функциональные аналоги. Пособие состоит из нескольких логически-завершенных и связанных между собою частей. Третья часть пособия завершает изложение вопросов построения, программного управления и применения цифровых и аналоговых интерфейсов 8-битных AVR-микроконтроллеров с использованием среды Proteus. Основное внимание здесь уделено таким интерфейсам, как TWI (I2C), 1WI (1-Wire), особенностям их практического применения под управлением AVR-микроконтроллеров при подключении к ним различных периферийных модулей.

Книга дополняет и развивает схемотехнические идеи, изложенные в аналогичных по названию авторских сборниках под общим заголовком «1000 и одна микроконтроллерная схема». Ранее вышли в свет книги: «Выпуск 1» (2010 г.), «Выпуск 2» (2011 г.), «Выпуск 3» (2016 г.). Новая книга «Выпуск 4» отличается профессиональной направленностью, поскольку в ней анализируются технические решения, применяемые фирмами в реальных конструкциях, прошедших проверку практикой. За основу взяты так называемые отладочные платы, входящие в обязательный инструментарий современных разработчиков аппаратуры. Платы позволяют оценить потенциальные возможности разных микроконтроллерных семейств. Пользователь точно знает, что схемотехнических «сюрпризов» в отладочной плате нет, и она будет устойчиво функционировать в широком диапазоне температур, нагрузок и питающих напряжений. Это способствует тому, что специалист может полностью сосредоточиться на отработке программного обеспечения. Если внимательно присмотреться, то в отладочных платах присутствуют все элементы микроконтроллерных подсистем: ввода и вывода сигналов, питания, тактирования, сброса, интерфейсов, программирования. Системный уровень позволяет рассматривать схемы через призму небольших, но функционально завершённых узлов. Все электрические схемы, как и в прежних книгах цикла, систематизируются по разделам и снабжаются краткими пояснениями о назначении элементов. Из новинок — дополнительный раздел, посвящённый конструктивным особенностям и топологии размещения радиоэлементов на печатных платах. Используемые конструктивные идеи взяты из реальных отладочных плат, что может в дальнейшем пригодиться при разработке своей собственной аппаратуры. Общее число рисунков в книге достигает 1000, что хорошо согласуется с её названием.

Книга является третьей частью авторского издания под общим титульным названием «1000 и одна микроконтроллерная схема». Ранее в издательстве «Додэка-XXI» вышли в свет две книги из данной серии: «Выпуск 1» (2010 г.) и «Выпуск 2» (2011 г.). Новая книга «Выпуск 3» служит их логическим продолжением и дополнением. В ней содержатся электрические схемы сопряжения микроконтроллеров с внешними устройствами. Основной упор, в отличие от аналогичных по тематике изданий, делается на рассмотрение небольших, конструктивно завершённых, схемных узлов. В книге освещается работа базовых микроконтроллерных подсистем, в частности ввода и вывода сигналов, питания, тактирования, сброса, программирования. Уделяется должное внимание популярным интерфейсам: USB, SPI, RS-485, I2C, 1-Wire. Приводятся схемы электрической «обвязки» для популярных плат Arduino, которые тоже содержат микроконтроллеры. Книгу можно считать справочником типовых решений, поскольку все электрические схемы систематизированы по разделам и снабжены краткими пояснениями о назначении элементов. Ссылки на дополнительные материалы и литературу даны в конце каждого из разделов. В общей сумме в трёх книгах «Выпуск 1...3» насчитывается около 3000 схем. В книге содержится мини-курс, посвящённый компьютерному моделированию. Приводится методика анализа небольших узлов, подключаемых к выводам микроконтроллеров. С помощью моделирования можно заранее спрогнозировать результат работы устройства без паяльника и без макетирования «в железе».

В классическом учебнике тьюринговского лауреата Н. Вирта аккуратно, на тщательно подобранных примерах прорабатываются основные темы алгоритмики — сортировка и поиск, рекурсия, динамические структуры данных. Перевод на русский язык выполнен заново, все рассуждения и программы проверены и исправлены, часть примеров по согласованию с автором переработана с целью максимального прояснения их логики (в том числе за счет использования цикла Дейкстры). Нотацией примеров теперь служит Оберон/Компонентный Паскаль — наиболее совершенный потомок старого Паскаля по прямой линии. Все программы проверены и работают в популярном варианте Оберона — системе Блэкбокс. Большая часть материала книги составляет необходимый минимум знаний по алгоритмике не только для программистов-профессионалов, но и любых других специалистов, активно использующих программирование в работе. Прилагаемые к книге файлы можно найти на сайте издательства.

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.

Лабораторный практикум по дисциплине «Программно-аппаратные средства обеспечения информационной безопасности» предназначен для подготовки специалистов по защите информации и бакалавров по информационной безопасности. Лабораторный практикум направлен на изучение назначения и функций программно-аппаратных средств обеспечения безопасности, методов защиты информации от несанкционированного доступа, методов обеспечения целостности, средств идентификации и аутентификации пользователей автоматизированных систем с использованием программно-аппаратных средств защиты информации: системы защиты информации «Secret Net 5.0», «Аккорд-NT/2000», «Dallas Lock 7.5».

Книга является третьей частью авторского издания под общим титульным названием «1000 и одна микроконтроллерная схема». Ранее в издательстве «Додэка-XXI» вышли в свет две книги из данной серии: «Выпуск 1» (2010 г.) и «Выпуск 2» (2011 г.). Новая книга «Выпуск 3» служит их логическим продолжением и дополнением. В ней содержатся электрические схемы сопряжения микроконтроллеров с внешними устройствами. Основной упор, в отличие от аналогичных по тематике изданий, делается на рассмотрение небольших, конструктивно завершённых, схемных узлов. В книге освещается работа базовых микроконтроллерных подсистем, в частности ввода и вывода сигналов, питания, тактирования, сброса, программирования. Уделяется должное внимание популярным интерфейсам: USB, SPI, RS-485, I2C, 1-Wire. Приводятся схемы электрической «обвязки» для популярных плат Arduino, которые тоже содержат микроконтроллеры. Книгу можно считать справочником типовых решений, поскольку все электрические схемы систематизированы по разделам и снабжены краткими пояснениями о назначении элементов. Ссылки на дополнительные материалы и литературу даны в конце каждого из разделов. В общей сумме в трёх книгах «Выпуск 1...3» насчитывается около 3000 схем. В книге содержится мини-курс, посвящённый компьютерному моделированию. Приводится методика анализа небольших узлов, подключаемых к выводам микроконтроллеров. С помощью моделирования можно заранее спрогнозировать результат работы устройства без паяльника и без макетирования «в железе».

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".

Рассмотрены архитектура AVR микроконтроллеров, периферийные узлы микроконтроллеров и принципы их работы, описание команд, принципы построения программ на языке ассемблера с примерами.

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 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.

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.

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

Эта книга является не только пособием по проектированию устройств на основе ПЛИС (FPGA), но и содержит поистине энциклопедические сведения. Кроме архитектурных особенностей последних поколений микросхем ПЛИС, здесь рассматриваются различные методы и средства проектирования. Проводится обзор и анализ схемотехнических подходов к проектированию (которые всё ещё находят применение), HDL-моделирования и логического синтеза, а так же современных технологий проектирования, основанных на использовании языка С/С++. Рассматриваются специализированные вопросы, такие как совместное проектирование программно-аппаратных систем и разработка систем цифровой обработки сигналов (ЦОС). Обсуждаются и технические новинки, например программируемые пользователем массивы узлов (FPNA).

Если вы — опытный программист на Python, то после прочтения данной книги ваши программы станут более качественными, надежными, быстрыми, удобными для сопровождения и использования. В центре внимания Марка Саммерфилда находятся четыре основных темы: повышение элегантности кода с помощью паттернов проектирования, повышения быстродействия с помощью распараллеливания и компиляции Python-программ (Cython), высокоуровневое сетевое программирование и графика. Он описывает паттерны, доказавшие свою полезность в Python, иллюстрирует их на примерах высококачественного кода и объясняет, почему некоторые из них не слишком существенны.

Если вы — опытный программист на Python, то после прочтения данной книги ваши программы станут более качественными, надежными, быстрыми, удобными для сопровождения и использования. В центре внимания Марка Саммерфилда находятся четыре основных темы: повышение элегантности кода с помощью паттернов проектирования, повышения быстродействия с помощью распараллеливания и компиляции Python-программ (Cython), высокоуровневое сетевое программирование и графика. Он описывает паттерны, доказавшие свою полезность в Python, иллюстрирует их на примерах высококачественного кода и объясняет, почему некоторые из них не слишком существенны.

Книга посвящена многим аспектам компьютерной безопасности — начиная от стратегии защиты до управления уязвимостями. В ней рассматриваются различные отраслевые стандарты и передовые методы реагирования, процессы взлома данных и политики безопасности, базовые средства контроля безопасности. Предполагается, что читатели этой книги знакомы с основными понятиями информационной безопасности и операционными системами Windows и Linux.

Почините свой iPhone, iPad и iPod, узнав тайны ремонта этих устройств, которые компания Apple хранит в секрете! Эта книга расскажет вам, как вернуть к жизни ваши бесценные мобильные iДевайсы, которые, как вы думали, уже никогда не включатся. Сертифицированный мастер по ремонту iДевайсов Тимоти Л. Уорнер раскрывает все секреты их ремонта, предоставляя простые пошаговые инструкции и сотни четких, детальных фотографий. Вы научитесь безопасной разборке, замене деталей и сборке устройств. Вы узнаете, где достать нужные инструменты и как их использовать. И даже выясните, где можно приобрести неисправные устройства и новые комплектующие по выгодным ценам!

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».

Учебное пособие посвящено основам теории построения квантовых компьютеров. В ней рассмотрены физико-технические принципы построения современных квантовых вычислителей. Рассмотрена реализация широкого плана квантовых алгоритмов, предназначенных для реализации самых разнообразных задач науки и техники.

Рассмотрена законодательная база информационной безопасности, приведен перечень возможных угроз, отражены основные подходы к созданию систем защиты информации, представлена классификация предупредительных мер, изучены вопросы, связанные с программно-аппаратными механизмами обеспечения информационной безопасности.

публикуются результаты исследований по биологическим, физико-математическим и техническим наукам. В разделе «Математика и компьютерные науки» публикуются результаты, полученные в области теоретической, прикладной математики, компьютерных наук. В разделе «Физика и технические науки» публикуются результаты исследований по физическим и техническим наукам, в том числе по общим вопросам физики, общим проблемам физического эксперимента, физике элементарных частиц, теории полей и др. В разделе «Естественные науки» публикуются результаты фундаментально-ориентированных исследований в области рационального природопользования и охраны природных ресурсов, многолетних исследований по физиологии развития человека, биоразнообразию Северного Кавказа, рассматриваются вопросы создания концептуальной модели онтогенеза и адаптации в условиях полимодальных воздействий среды, создания и реализации здравоцентристской парадигмы здоровья учащейся молодежи, экологические основы рационального освоения природных ресурсов. В разделе «Геоинформационные системы» публикуются данные, составляющие интеллектуальную географическую информационную систему, основанные на знаниях и обеспечивающие комплексную диагностику эколого-ресурсного потенциала территории, рассматриваются вопросы технологии автоматизированной географической диагностики территории и др

Быстрый прогресс современной электроники в последние годы существенно повлиял на все сферы человеческой деятельности, включая применение компьютерных технологий. Существенным прорывом стало создание полнофункциональных компьютерных систем на одном кристалле, так называемом System-On-Chip (SoC). В SoC интегрируются все основные функциональные блоки, присущие компьютерам (процессор, память, графический процессор и др.). На одном из таких SoC-кристаллов реализован один из наиболее популярных современных миниатюрных компьютеров, известный под названием Raspberry Pi. Эта книга посвящена практическим аспектам применения Raspberry Pi, начиная от программирования простых систем управления и измерения на языке Python и заканчивая разработкой мультимедийных систем и созданием игровых приложений на языке Scratch. Хотя Raspberry Pi помещается на ладони, он способен выполнять многие функции, доступные мощным настольным системам. Многие популярные приложения, работающие на настольных компьютерах, могут выполняться и на Raspberry Pi. Вдобавок Raspberry Pi обладает мощными мультимедийными и графическими возможностями, в частности, при работе с 3D графикой, поэтому этот миниатюрный компьютер можно использовать как платформу для разработки игровых приложений, что может заинтересовать многих будущих программистов. Raspberry Pi можно использовать и для создания своих собственных измерительных и робототехнических систем с различными датчиками и исполнительными устройствами. Создание таких систем возможно благодаря наличию цифрового порта ввода/вывода (GPIO) — подобная возможность отсутствует в обычных настольных ПК.

Быстрый прогресс современной электроники в последние годы существенно повлиял на все сферы человеческой деятельности, включая применение компьютерных технологий. Существенным прорывом стало создание полнофункциональных компьютерных систем на одном кристалле, так называемом System-On-Chip (SoC). В SoC интегрируются все основные функциональные блоки, присущие компьютерам (процессор, память, графический процессор и др.). На одном из таких SoC-кристаллов реализован один из наиболее популярных современных миниатюрных компьютеров, известный под названием Raspberry Pi. Эта книга посвящена практическим аспектам применения Raspberry Pi, начиная от программирования простых систем управления и измерения на языке Python и заканчивая разработкой мультимедийных систем и созданием игровых приложений на языке Scratch. Хотя Raspberry Pi помещается на ладони, он способен выполнять многие функции, доступные мощным настольным системам. Многие популярные приложения, работающие на настольных компьютерах, могут выполняться и на Raspberry Pi. Вдобавок Raspberry Pi обладает мощными мультимедийными и графическими возможностями, в частности, при работе с 3D графикой, поэтому этот миниатюрный компьютер можно использовать как платформу для разработки игровых приложений, что может заинтересовать многих будущих программистов. Raspberry Pi можно использовать и для создания своих собственных измерительных и робототехнических систем с различными датчиками и исполнительными устройствами. Создание таких систем возможно благодаря наличию цифрового порта ввода/вывода (GPIO) — подобная возможность отсутствует в обычных настольных ПК.

Изложены принципы построения аппаратуры, особенности операционных систем, программирование, отладка и испытания, а также вопросы эксплуатации систем управления физическими объектами. При рассмотрении операционных систем внимание обращено на элементы, имеющие особое значение для систем реального времени: диспетчеризацию и синхронизацию задач, организацию прерываний и счет времени. Кратко рассмотрено программирование задач управления реального времени. Приводятся сведения по методике отладки и характеристикам эксплуатации подобных систем.

В книге рассматривается широкий круг вопросов, связанных с практическим применением популярных 16-битных микроконтроллеров PIC24 в системах обработки данных и управления оборудованием. Приводятся многочисленные примеры программирования несложных аппаратно-программных систем обработки аналоговой и цифровой информации с применением периферийных модулей микроконтроллеров PIC24F. В контексте разработанных примеров приводятся необходимые сведения из теории, что способствует лучшему пониманию материала книги. Все приведенные в книге аппаратно-программные проекты разработаны и проверены на отладочном модуле Explorer16Development Board фирмы Microchip и могут служить основой для создания собственных проектов.

Эта книга написана практиками и для практиков, которым необходимо ежедневно выявлять действия злоумышленников в сетях и сдерживать кибератаки. Опираясь на свой опыт расследования вторжений, а также консультирования глобальных клиентов и разработки средств для цифровой криминалистики, автор предлагает наиболее эффективные методы борьбы с киберпреступниками. Реагирование на инцидент информационной безопасности рассматривается в книге как непрерывный цикл, а не разовая процедура. Представлено несколько моделей реагирования на инциденты с учетом специфики современных киберугроз; обсуждаются меры по их предупреждению. В первой части речь идет о подготовке к реагированию на компьютерные атаки, затем подробно рассматриваются практические действия по обнаружению злоумышленника и устранению последствий взлома. Подчеркивая, что хакерские тактики непрерывно обновляются, автор приводит ссылки на сторонние ресурсы, где можно найти самую свежую информацию по теме компьютерной безопасности.

В книге представлены базовые понятия теории переходной схемотехники, необходимые для разработки новой элементной базы суперкомпьютеров различных типов. Теорию переходной схемотехники отличает новая компонентная концепция синтеза наноструктур, в которой минимальным компонентом для синтеза схем является не транзистор, а материал и переход (связь) между материалами. Приводятся данные экспериментального 2D и 3D моделирования физических и электрических процессов в кремниевых переходных наноструктурах с минимальным топологическим размером 10–20 нм и сравнительный анализ четырех типов схемотехник.

В учебном пособии рассмотрены способы и средства связи устройств в компьютерных информационных системах. Определено место системы ввода-вывода в составе компьютерной системы и ее структура. Описаны физические принципы организации ввода-вывода, а также способы организации обмена информацией между процессором и периферийными устройствами. Большое внимание уделено интерфейсам ввода-вывода, а также их основным функциям и характеристикам. Приведена классификация интерфейсов по способам и принципам обмена информацией между компьютером и периферийными компонентами информационной системы.

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.

Представлены учебно-методические материалы, необходимые при выполнении лабораторно-практических работ. Основное внимание уделено программируемым промышленным контроллерам и инструментальным программным средствам двухуровневых систем. Нижний уровень систем обеспечивает решение задач непосредственного автоматического управления, верхний - предоставляет человеку возможность оперативного управления в автоматизированных системах, направленного на осуществление контроля за объектом управления и воздействия на него.

Методическая разработка предназначена для студентов 1 курса направления 150700.62 «Машиностроение» (профиль подготовки «Машины и технология обработки металлов давлением»), а также для студентов 2 курса направления 100101.62 «Сервис» при проведении лабораторных работ по дисциплине «Информационные технологии в сервисе».В разработке приведены три лабораторные работы, при выполнении которых изучаются основные функции системы управления базами данных (СУБД) MS Access 2010: создание базы данных (БД), операции с таблицами, модификация БД, использование связанных таблиц, создание форм и отчетов, работа с данными при помощи запросов.

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.

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 методических указаниях содержится описание лабораторных работ по изучению архитектуры и особенностей программирования современных однокристальных ЭВМ. Приведен исчерпывающий теоретический материал, по каждой теме даны примеры программ, способствующие самостоятельному освоению предмета.

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.