Анализ архитектуры и структуры элементной базы видеоадаптеров компьютера. Учет критериев оптимизации по потребляемой мощности и аппаратным средствам при разработке буферной памяти. Разработка структурной и принципиальной схемы. Подбор блока питания.
Аннотация к работе
В настоящее время, когда компьютерные системы развиваются быстрее всего во всем мире, не говоря уже о суперстремительном росте вычислительных скоростей, появляется проблема разработки внешних дополнительных устройств, для выполнения той или иной специфической задачи. Сейчас нереально разрабатывать и продавать узкоспециализированные компьютерные системы, для широкого круга пользователей. Большинство пользователей, просто требует, чтобы их компьютер выполнял множество различных функций, вот например самые распространенные из них, это аудио и видео возможности, а с появлением интернета компьютер превратился в очень удобное и мощное средство общения и не только посредством текста, пользователи хотят разговаривать и видеть друг друга.Прежде, чем стать изображением на мониторе, двоичные цифровые данные обрабатываются центральным процессором, затем через шину данных направляются в видеоадаптер, где они обрабатываются и преобразуются в аналоговые данные и уже после этого направляются в монитор и формируют изображение. Затем, все еще в цифровом формате, данные, образующие образ, передаются в RAMDAC, где они конвертируются в аналоговый вид, после чего передаются в монитор, на котором выводится требуемое изображение.Вместо разработки аппаратуры и средств математического обеспечения стала проектироваться система, состоящая из синтеза аппаратных (hardware) и программных (software) средств. Под архитектурой ЭВМ принято понимать совокупность общих принципов организации аппаратно-программных средств и их основных характеристик, определяющая функциональные возможности вычислительной машины при решении соответствующих типов задач. Архитектура ЭВМ охватывает значительный круг проблем, связанных с созданием комплекса аппаратных и программных средств и учитывающих большое количество определяющих факторов. Архитектура же определяет основные правила взаимодействия составных элементов вычислительного средства, описание которых выполняется в той мере, в какой необходимо для формирования правил взаимодействия. Архитектура ЭВМ включает в себя как структуру, отражающую состав ПК, так и программно - математическое обеспечение.Для хранения цветов отводится некоторое целое число двоичных разрядов, поэтому количество цветов всегда является степенью двойки: 4 разряда - 16 цветов, 8 разрядов - 256 цветов, 16 разрядов - 65 536 цветов (так называемый режим High Color - высококачественное цветовоспроизведение), 24 разряда - 16 777 216 цветов (True Color - реалистичное цветовоспроизведение). В зависимости от назначения различают: - оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) предназначенные для записи, хранения и считывания данных в процессе их обработки. После установления кода адреса подается сигнал CS = 0, разрешающий формирование сигналов выборки ячейки памяти. Ak-1 необходимые для увеличения емкости памяти подаются на дешифратор старших разрядов адреса, выходные сигналы которых, используются для обращения к той или иной ИС ОЗУ. а) б) В первом случае источник заполняет буфер во время специальных периодов называемых сессиями, во втором случае буфер заполняет в каком-либо непрерывном цикле, и в третьем случае буфер заполняется в произвольный момент времени.В процессе анализа элементной базы и существующих устройств был выбран алгоритм работы схемы, подобранна элементная база и разработаны соответствующие схемы: структурная, функциональная и принципиальная электрическая.При проведении анализа и существующих методов схемотехники устройств, было отдано предпочтение четырех разрядному универсальному регистру 74194, и схеме управления буферной памятью состоящей из: генератора импульсов; Ниже представлена структурная схема устройства, которая в основе будет использоваться при создании буферной памяти видеоадаптера (рисунок 11). На основании выше построенной структурной схемы и выбора элементной базы и схемой управления буферной памятью, построим функциональную схему. Данная схема будет иметь: 4 четырех разрядных универсальных регистра 74194, разрядностью буфера 8 бит с объемом буфера 2 байта и количеством битов порции информации 8 бит; 2 четырех разрядных универсальных регистра 74194 для управления работой и передачи информации; работать от напряжения 5 вольт, и иметь 8 ключей, для параллельных информационных входов, 2 общих ключа на управляющие входы, вешнюю схему управления буферной памятью (рисунок 12).Для построения буферной памяти видеоадаптера, мы будем использовать четырех разрядный универсальный регистр 74194, элемент "И" (2-Input AND Gate), элемента "НЕ" (NOT Gate), источника питания (Pull-Up Resistor), заземления (Ground), переключателя (Switch), генератора импульса (Clock Properties). Рассмотрим схемы, характеристики и таблицы истинности каждого элемента устройства по отдельности. Расположение выводов показано на рисунке 13. Состояние управления входами четырех разрядного микропроцессора 74194 приведена в таблице 1. На (рисунке 16 а) показан полусумматор, а на (рисунке 16 б) сумматор. а) б)Для того чтобы рассчитать мощн
План
Содержание
Введение
1. Анализ архитектуры и структуры элементной базы видеоадаптеров компьютера
1.1 Анализ архитектуры и структуры компьютера
1.2 Анализ архитектуры и структуры буферной памяти видео адаптера
2. Разработка буферной памяти видеоадаптера
2.1 Разработка структурной схемы буферной памяти видеоадаптера
2.2 Разработка принципиальной схемы устройства
2.3 Расчет потребляемой мощности, и подбор блока питания
Заключение
Список литературы
Приложения
Введение
В настоящее время, когда компьютерные системы развиваются быстрее всего во всем мире, не говоря уже о суперстремительном росте вычислительных скоростей, появляется проблема разработки внешних дополнительных устройств, для выполнения той или иной специфической задачи. Сейчас нереально разрабатывать и продавать узкоспециализированные компьютерные системы, для широкого круга пользователей. Большинство пользователей, просто требует, чтобы их компьютер выполнял множество различных функций, вот например самые распространенные из них, это аудио и видео возможности, а с появлением интернета компьютер превратился в очень удобное и мощное средство общения и не только посредством текста, пользователи хотят разговаривать и видеть друг друга. Как мы видим, возможности современных компьютерных систем далеко ушли от тех, для выполнения которых была придумана ЭВМ. Но для дополнительных функций нужны и дополнительные аппаратные и программные средства. Например, для ввода в компьютер графической информации используется сканер или телекамера, а с развитием общества такие потребности быстро растут. Сложность таких устройств не велика, но если требуется высокое качество и при этом на ввод информации нужно затратить минимум времени, то сложность таких устройств очень резко возрастает.
В данном курсовом проекте, поставлена задача, разработать буферную память видеоадаптера. Задача может быть выполнена при проектировании в EWB, с использованием четырех разрядного универсального регистра 74194 (4-bit Bidirectional Univ. Shift Reg), элемента "И" (2-Input AND Gate), элемента "НЕ" (NOT Gate), источника питания (Pull-Up Resistor), заземления (Ground), переключателя (Switch), генератора импульса (Clock Properties), лампочки (Red Prode).