сборке вашей конфигурации? 5) Какие меры предосторожности следует соблюдать при сборке компьютера? 1.2 Практическое занятие №2 Рисунок 10 – Выбор жесткого диска Если у вас появится окно с предупреждением, жмите «Отмена» 3.3.4 Выбор режима работы


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования


«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И

РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР)



Кафедра компл
ексной информационной безопасности

электронно
-
вычислительных систем (КИБЭВС)







Методические указания к
лабораторным
,

практическим занятиям и
самостоятельной работе по дисциплине
Организация ЭВМ и ВС

для
направлени
й

подготовки

090303

«Информационная б
езопасность
автоматизированных систем»
, 090305 «
Информационно
-
аналитические системы безопасности
» и 210000 «
Конструирование и
технология электронных средств
»


Пехов О
.В.

























Томск 2014

1.

Практические занятия

1.
1

Практическое занятие №1 «
Выбор комплектующих ПК для
определенной задачи»

Цель работы

-

Повторить назначение основных устройств компьютера;

-

изучить рекомендации по применению оборудования в выбранной конфигурации ПК;

-

повторить назначение программного обеспечения компьютера;

-

и
зучить особенности подключения различных устройств ПК.

Краткая теоретическая часть

Сегодня масса фирм предлагает готовые компьютеры, «заточенные» под различные
задачи. Так, в прайс
-
листах сплошь и рядом мелькают позиции вида «офисный ПК»,
«игровой компьюте
р», «графическая станция» и т.д. и т.п.
Изучив внимательно

спецификации «фирменных» компьютеров,
можно

заметить ряд уловок изготовителей.
Например, они часто указывают неполное название модели видеокарты (как правило,
опуская
буквенные индексы, выдающие бо
лее дешевую версию

устройства
). Нередко
«остаются за кадром» названия фирм
-
производителей блока питания, жесткого диска,
оптического привода и других комплектующих (в прайс
-
листе лаконично пишут
«DVDROM, HDD 200 Gb, Video 256 Мб» и далее).

Подобные
ухищрен
ия

с высокой степенью вероятности свидетельствуют об
использовании в предлагаемом ПК, не самых качественных комплектующих. Таким
образом, покупатель довольно часто получает неполную информацию о готовом
компьютере, и нередко его вводят в заблуждение (особе
нно если он не является
специалистом по части современного компьютерного «железа»).

Конечно, ни в коем случае нельзя утверждать, что «готовые» компьютеры


продукты
исключительно низкого качества: на российском рынке сегодня присутствует масса
хорошо зарек
омендовавших себя фирм, которые предлагают отлично сбалансированные
по конфигурации ПК с фирменной гарантией. Такие компьютеры (их еще называют
брендовыми), как правило, собирают опытные специалисты в заводских условиях из
качественных комплектующих (фирма
м, дающим гарантию на свою продукцию,
использовать некачественные комплектующие просто невыгодно). После сборки каждый
системный блок тщательно тестируется на предмет выявления возможных неполадок.
Купив ПК известного бренда, вы, скорее всего, получите кач
ественную, надежную
систему.

Несмотря на возможность приобретения готовой системы, многие пользователи все
же предпочитают собирать ПК своими руками. Основные преимущества самостоятельной
сборки ПК таковы.

Вы платите только за комплектующие. Цена же «фирм
енного» ПК, помимо
суммарной стоимости комплектующих, включает стоимость заводской сборки,
тестирования и гарантийного обслуживания. К этому также добавляется «наценка»,
составляющая прибыль.

Вы самостоятельно выбираете и приобретаете только качественные к
омплектующие
тех производителей, которым больше доверяете (либо в полной мере соответствующие
вашим потребностям).

Вы получаете ПК именно той конфигурации, которая вам нужна (
так как
, только вы
можете знать, сколько оптических приводов и жестких дисков ва
м требуется

и т.п.
).

Самостоятельно приобретая качественные комплектующие от именитых
производителей, вы получаете отдельную гарантию на каждый компонент. Так что при
отказе,
например
, видеокарты, ее одну можно сдать в гарантийную мастерскую. Вместо
отказа
вшей карты можно временно установить видеоадаптер подешевле и продолжать
работать. Если же выйдет из строя даже один
-
единственный компонент фирменного
системного блока, в сервис придется отдавать ПК целиком. В результате пользователь
останется
без компьюте
ра

на время гарантийного ремонта, который, как правило,
затягивается надолго.

Следует также отметить, что сегодня собрать надежный и быстрый ПК в домашних
условиях под силу каждому


при условии соблюдения простых рекомендаций и правил
техники безопасности
.

Сборку компьютера существенно облегчает тот факт, что большинство карт
расширения, шлейфов, кабелей, модулей памяти, процессоров имеет защиту, практически
исключающую их неправильное подключение. Их разъемы сделаны таким образом, что
вставить или подключ
ить их «не так» практически невозможно: форма гнезда,
«заглушенные» контакты, цветовая маркировка и другие конструктивные особенности
сами подсказывают единственно правильный вариант.

Протестировать самостоятельно собранный ПК также можно своими силами.
Пр
ограммы для нагрузочного или «стрессового» тестирования доступны бесплатно, и их
возможностей хватает, чтобы сразу после сборки проверить стабильность работы
«самодельного» компьютера.

К тому же
, однажды собрав компьютер самостоятельно, вы получите опыт, к
оторый в
дальнейшем поможет вам без особых проблем модернизировать отдельные компоненты
системы, вместо того чтобы покупать новый ПК или оплачивать услуги специалиста.

При выборе комплектующих
необходимо учитывать сначала


каковы будут ваши
требования к
будущему ПК. Это могут быть: несложная работа с офисными программами
и интернет, обработка фото или видео, игры, а может быть

все это вместе… С этим
нужно определиться сразу.

Кроме того, не забывайте продумать ситуацию немного на будущее: быть может
сейч
ас
,

вы собираете компьютер для офисной работы, но подумываете

о покупке
игровой
видеокар
т
ы в будущем. В этом случае, имеет смысл собирать компьютер уже другого
уровня


мультимедийного.

Для офисных задач и
серфинга
интернета



в принципе подойдет любой
сов
ременный бюджетный процессор
стоимостью 2
-
3 тысячи рублей.

Для оперативной
памяти
самый распространенный стандарт DDR3, который не составляет труда найти в
магазинах
,

для офисного ПК будет более чем достаточно 2
-
х ГБ
. Е
сли вы собираете ПК
для офисных задач
, совсем ни к чему покупать дорогую системную плату верхнего уровня

подойдет любая системная плата, которая будет поддерживать выбранное вами
оборудование. При выборе видеокарты для офисных задач

подойдет практически любое
бюджетное решение современных лин
еек Radeon или GeForce, имеющееся сегодня на
рынке, или же встроенное в чипсет или процессор графическое решение.

Для хранения
различных документов

достаточно будет
жесткого диска
на 250
-
320 ГБ.

Для компьютерных игр


вполне оптимальными решениями по соот
ношению
цена/качество
пока
являются двухъядерные процессоры с максимально возможной
тактовой частотой.

Причина тому


большинство игр не может эффективно использовать
свыше 3
-
х процессорных ядер. Поэтому два, но быстрых (по тактовой частоте


3 ГГц и
выше)

ядра


будут являться оптимальным выбором на текущий момент.

Оперативной
памяти д
ля игрового или мультимедийного ПК лучше установить 4 ГБ


это
“необходимый минимум”.

Системная плата для данной конфигурации должна
поддерживать высокие уровни рабочих часто
т и расширенный набор периферии. Д
ля игр
,
так или иначе, нужна мощная и дорогая видеокарта. Если вы


геймер, присматривайте
себе как можно более мощную видеокарту.

Также стоит приобрести вместительный
винчестер
объемом не менее 1 ТБ (1000ГБ).

Компьютер
та
кже
лучше оснастить
качественным DVD
-
приводом
, для записи и чтения дисков.

Для мультимедиа (работы с фото
-

и видеоконтентом)


необходимо делать выбор
из наиболее мощных моделей, имеющихся в активах
магазинов. Н
аиболее требовательны
именно к процессору, та
кие задачи, как: обработка фото и видео (особенно в HD
-
качестве
), научные и инженерные расчеты и т.д.

Поэтому мощный процессор


необходимость.

Установка 8
-
ми ГБ
ОЗУ
оправдана в случаях, если вы хотите получить
максимум производительности. Для мощного муль
тиме
дийного ПК это не будет лишним
,
система ста
нет

значительно отзывчивее работать при обработке HD
-
видео, пакетной
обработке изображений и во всех прочих случаях, когда параллельно на компьютере
запущено и используется несколько программ.

Для мультимедийн
ой конфигурации стоит
подбирать высокопроизводительную системную плату с надежной подсистемой питания.
Если вы профессионально работает
е с графикой, то здесь обычные игровые

видеокарты не
подойдут. Именно поэтому для работы с 3D графикой необходимы такие м
ощные и
дорогие решения, как nVidia Tesla или AMD FireStream. По своей сути


это аналоги
топовых видеокарт для настольных ПК, только и
х

драйверы оптимизированные для
профессиональной работы с трехмерной графикой.

Возможно, нелишним будет наличие картридер
а для чтения карт
-
памяти, скажем, с
цифровой камеры
.
Также тщательным образом подбирайте корпус для будущего ПК. Вам
придется соприкасаться с ним каждый день, поэтому, во
-
первых: убедитесь, что на
передней панели наличествуют все нужные вам разъемы; во
-
вто
рых: убедитесь, что
внутри корпуса имеется возможность установки

необходимых устройств и их систем
охлаждения
. Это очень важно, т.к. если будут возникать проблемы с охлаждением ПК, ее
можно будет быстро решить установкой дополнительных вентиляторов. В неко
торых
случаях, кстати, вентиляторы в корпус уже предустановлены.

И в
-
третьих: корпус должен
быть достаточного размера (оптимальный форм
-
фактор


midi
-
tower


“средняя башня”),
чтобы выбранные вами комплектующие свободно разместились в корпусе.

Стабильность

работы компьютера во многом будет зависеть от качества питания. Не
стоит экономить

на блок
е

питания
, лучше взять мощный блок

(с “запасом”) для
приобретаемых
комплектующих. Для обычного офисного ПК вполне хватит блока
питания на 450
-
500 Ватт (около
1000

ру
блей).

Для мощного игрового или
мультимедийного: в пределах 650
-
850 Ватт (около 3
-
5 000 рублей)
. Для определения
какой блок питания нужен под вашу конфигурацию, рекомендуется воспользоваться
специальными программами
-
калькуляторами, подсчитывающими суммарн
ую мощность
устанавливаемых компонент. Одним из примеров является программа, расположенная по
адресу
http://www.coolermaster.outervision.com/
.

Прежде чем приступить непосредственно к сборке или модер
низации компьютера,
обязательно запомните и неукоснительно соблюдайте следующие правила.

Внимание!

При сборке нельзя применять силу! Ситуация, в которой оказывается, что
легкого нажатия для подключения устройства недостаточно, однозначно указывает на
непра
вильное соединение.
Н
евозможно полностью описать установку всех существующих
сегодня моделей процессоров, модулей памяти и других комплектующих. Тщательное
изучение прилагаемых инструкций и руководств по эксплуатации является обязательным.
Если вы впервые
принимаетесь за сборку ПК, желательно, чтобы вас консультировал
более опытный знакомый. Имейте также в виду, что повреждение компонентов из
-
за
неправильной установки лишает вас права на их гарантийный ремонт и замену.

Перед сборкой ПК или заменой комплекту
ющих необходимо отсоединить от ПК все
кабели (если они были к нему подключены)

и перевести тумблер на панели блока питания
в положение «выключено»
.


Не собирайте компьютер в пыльном помещении с очень сухим воздухом.

Перед тем как брать в руки комплектующие
, снимите с себя заряд статического
электричества, прикоснувшись к массивному металлическому предмету (например, к
батарее отопления).

Во время сборки компьютера рекомендуется надевать специальный антистатический
браслет. Это желательно, но не обязательно.

Главное, чтобы в комнате, где планируется
сборка компьютера, не было коврового покрытия, а на вас


шерстяных вещей. Также во
время сборки следует периодически касаться массивных металлических предметов, чтобы
снимать накопившийся заряд: ведь риск того, ч
то статический заряд «выбьет» какую
-
нибудь плату, все
-
таки существует.

Не кладите комплектующие на край стола во избежание их случайного падения.

Складывайте все винтики в отдельную коробку. В противном случае, как показывает
практика, вам обязательно «не
хватит» их на финальном этапе сборки


потерять их
проще простого.

При монтаже современных процессоров и «кулеров» лучше использовать термопасту.

Минимальный набор инструментов для сборки

не включает в себя
специализированны
х

инструмент
ов
. Необходимый набо
р приспособлений найдется в
домашнем хозяйстве: одна
-
две отвертки (очень удобна электрическая отвертка со
сменными подмагниченными «наконечниками»), винты (они поставляются в комплекте с
корпусом и комплектующими, но их можно приобрести и отдельно).

Кроме
того, для установки перемычек
-
джамперов на CD/DVD
-
приводе, жестком диске
и системной плате удобно использовать обычный пинцет.

Рекомендации к соблюдении порядка сборки могут быть различными. Основных
путей всего два: 1)

сначала устанавливаем в корпус матер
инскую плату, устанавливаем
на

нее процессор и систему его охлаждения, а потом уже подключаем и закрепляем к этому
"фундаменту" остальные необходимые эле
менты; 2) Сначала на материнскую плату
устанавливается Процессор с системой охлаждения и память, затем
эта конструкция
устанавливается в корпус, после этого производится установка оставшегося
оборудования.

Какой путь выбрать зависит в первую очередь от реализации корпуса и удобства
применения способа конкретно для вас.

Задание

По указанию преподавателя нужн
о выбрать конфигурацию компьютера, которую
затем необходимо будет "собрать" (подобрать подходящее оборудование и программное
обеспечение)

с учетом ограничений бюджета.
Основное требование к комплектуемой
системе удовлетворить потребност
и

заказчика

Вариант
1

В офис необходим персональный компьютер для менеджера по работе с клиентами.
Цели использования компьютера: н
абор текстов, выполнение математических (простых)
расчетов, оформление отчетов и докладов, составление презентаций, работа в Интернете
,
о
бщение с

клиентами
,

может осуществляться с помощью видеосвязи. Пространство для
установки ПК ограничено. Бюджет 10000р. Какое программное обеспечение вы бы
порекомендовали приобрести вместе с компьютером?

Вариант 2

Семейной паре необходим домашний компьютер, основ
ное назначение работа с
документами, серфинг интернета, может использоваться для семейного просмотра
фильмов.
Из требований к компьютеру: м
ногозадачность, возможность решения на
компьютере различных
рабочих
и личных задач, быстрый ввод и вывод различной
и
нформации с помощью внешних устройств
.
Устанавливаться будет в спальне, поэтому
надо, чтобы не мешал спать. Бюджет 30000р. Какое программное обеспечение вы бы
порекомендовали приобрести вместе с компьютером?

Вариант 3

В награду за хорошие успехи в учебе р
одители решили купить игровой компьютер для
сына
-
подростка, который следит за всеми новинками игрового мира.
Компьютер должен
иметь
поддержк
у

сложной трехмерной графики, возможность хранить игры на жестком
диске в виртуальных образах
.

Также хотелось бы исп
ользовать его как домашнюю
медиатеку. Бюджет 40000р. Какое программное обеспечение вы бы порекомендовали
приобрести вместе с компьютером?

Вариант 4

Требуется компьютер для разработчика уровней в компьютерных играх. Особенности
работы: часто работает одновр
еменно с несколькими проектами. Важно обеспечить
скорость обработки и сохранность результатов. Бюджет 60000р. Какое дополнительное
оборудование и программное обеспечение вы бы порекомендовали приобрести вместе с
компьютером?

Вариант 5

Требуется компьютер
для заядлого «геймера
-
оверлокера». Основное требование
система должна иметь высокую производительность и главное иметь запас ресурса для
«разгона». Дополнительное требование
-

исполнение в одном стиле. Бюджет 60000р.
Какое дополнительное оборудование и про
граммное обеспечение вы бы порекомендовали
приобрести вместе с компьютером?

Вариант 6

В организацию необходим компьютер в качестве файлового сервера.
Компьютер,
предоставля
ет

свои ресурсы пользователям сети

Работа будет осуществляться в
терминальном режим
е. Хранимые файлы имеют большое значение для деятельности
организации, поэтому необходимо резервное копирование файлов и ограниченный
доступ, непосредственно, к системному боку. Бюджет 60000р. Какое дополнительное
оборудование и программное обеспечение вы
бы порекомендовали приобрести вместе с
компьютером?

Перед началом поиска конкретного оборудования, необходимо определиться какие
комплектующие система должна иметь обязательно, а какие можно поставить
дополнительно. Чаще всего в минимальную конфигурацию вх
одят: процессор, ОЗУ,
винчестер, системный блок, монитор, клавиатура. Но в зависимости от условий состав
оборудования может быть изменен. Поэтому предположив все варианты использования
системы сформируйте такой минимальный состав оборудования.

Вторым шагом

производится непосредственно выбор моделей оборудования.
Количество комплектующих одного вида не ограничено (можно использовать два и
более). Для выбора оборудования необходимо воспользоваться сайтами
-

интернет
-
каталогов магазинов компьютерной техники. И
изучить обзоры на выбираемое
оборудование. На данном этапе стоит обращать внимание на два момента, стоимость
оборудования и главное совместимость с другими компонентами системы. Задача указать
все необходимые характеристики оборудования

После подбора конфи
гурации сформируйте список необходимого программного
обеспечения для установки на выбранную конфигурацию.
В отчете отмечаем категорию и
"устанавливаемую" программу. Можно также указать отсутствующую в предложенном
списке категорию и программу, которую необ
ходимо установить.

Важно! Если из какой
-
либо категории не нужно устанавливать программу, то
катего
рию можно не указывать:

-


Операционные системы
.

-

Драйверы
.

-

Текстовые редакторы
.

-

Графические редакторы
.

-

Презентационная графика
.

-

Звуковые редакторы
.

-

Видеоредакторы
.

-

Математические пакеты
.

-

Программы создания виртуальных образов дисков
.

-

Антивирусные программы
.

-

Программы для записи дисков
.

-

Архиватор
.

-

Программы для прослушивания звуковой информации
.

-

Программы для просмотра видеоинформации
.

-

Игры
.

-

Программы для работы в Интернете
.

-

Программы для учебных целей
.

Оформление отчета

Отчет должен

содержать обоснование выбора требований к конечным устройствам.
Информацию о выбранном оборудовании (наименование, характеристики и стоимость).
Все
аббревиатуры, встречающиеся в выбранном оборудовании, должны быть
расшифрованы. Должна быть сводная таблица, в которой указаны все комплектующие с
их стоимостью и суммарная стоимость системы.

Контрольные вопросы

1)

Чем необходимо руководствоваться при выборе

комплектующих?

2)

В чем преимущества самостоятельной сборки ПК?

3)

Что такое «сокет»?

4)

Какое дополнительно оборудование вы бы порекомендовали приобрести при
сборке вашей конфигурации?

5)

Какие меры предосторожности следует соблюдать при сборке компьютера?



1.2

Практич
еское занятие №2 «
Виртуальная сборка ПК
»

Цель работы

-

Изучить основные этапы сборки компьютера;

-

Ознакомиться с основными рекомендациями по сборке ПК.

Краткая т
еоретическая часть

Самостоятельно приобретая качественные комплектующие от именитых производит
елей,
вы получ
а
ете отдельную гарантию на каждый компонент. Так что при отказе, скажем,
видеокарты, ее одну можно сдать в гарантийную мастерскую. Вместо отказавшей карты
можно временно установить в
и
деоадаптер подешевле и продолжать работать. Если же
выйдет
из строя даже один
-
единственный компонент фирменного системного блока, в
сервис придется отдавать ПК целиком. В результате пользователь останется
«безлошадным» на время гарантийного ремонта, который, как правило, зат
я
гивается
надолго.

Следует также отметит
ь, что сегодня собрать надежный и быстрый ПК в домашних
условиях под с
и
лу каждому


при условии соблюдения простых рекомендаций и правил
техники безопасности.

Сборку компьютера существенно облегчает тот факт, что большинство карт расширения,
шлейфов, кабел
ей, модулей памяти, процессоров имеет защиту, практически
исключающую их неправильное подключение. Их разъемы сделаны таким образом, что
вставить или подключить их «не так» практ
и
чески невозможно: форма гнезда,
«заглушенные» контакты, цветовая маркировка и

другие констру
к
тивные особенности
сами подсказывают единственно правильный вариант.

Наконец, однажды собрав компьютер самостоятельно, вы получите опыт, который в
дальнейшем п
о
может вам без особых проблем модернизировать отдельные компоненты
системы, вмест
о того чтобы покупать новый ПК или оплачивать услуги специалиста. И
все же сборка ПК не простое дело.

Прежде чем приступить непосредственно к сборке или модернизации компьютера,
обязательно з
а
помните и неукоснительно соблюдайте следующие правила.

Внимание
!

При сборке нельзя применять силу! Ситуация, в которой оказывается, что
легкого наж
а
тия для подключения устройства недостаточно, однозначно указывает на
неправильное соединение.
Н
евозможно полностью описать установку всех существующих
сегодня моделей проц
ессоров, мод
у
лей памяти и других комплектующих. Тщательное
изучение прилагаемых инструкций и руководств по эксплуатации является обязательным.
Если вы впервые принимаетесь за сборку ПК, желательно, чтобы вас консультировал
более опытный знакомый. Имейте та
кже в виду, что повреждение комп
о
нентов из
-
за
неправильной установки лишает вас права на их гарантийный ремонт и замену.

Перед сборкой ПК или заменой комплектующих необходимо отсоединить от ПК все
кабели (если они были к нему подключены)

и перевести тумбле
р на панели блока
питания в положение «выкл
ю
чено»
.


Не собирайте компьютер в пыльном помещении с очень сухим воздухом.

Перед тем как брать в руки комплектующие, снимите с себя заряд статического
электричества, пр
и
коснувшись к массивному металлическому пре
дмету (например, к
батарее отопления).

Во время сборки компьютера рекомендуется надевать специальный антистатический
браслет. Это желательно, но не обязательно. Главное, чтобы в комнате, где планируется
сборка компьютера, не было коврового покрытия, а на в
ас


шерстяных вещей. Также во
время сборки следует периодич
е
ски касаться массивных металлических предметов, чтобы
снимать накопившийся заряд: ведь риск того, что статический заряд «выбьет» какую
-
нибудь плату, все
-
таки существует.

Не кладите комплектующие
на край стола во избежание их случайного падения.

Складывайте все винтики в отдельную коробку. В противном случае, как показывает
практика, вам обязательно «не хватит» их на финальном этапе сборки


потерять их
проще простого.

При монтаже современных проце
ссоров и «кулеров» лучше использовать термопасту.

Минимальный набор инструментов для сборки
.
В принципе, специализированные
инструменты для сборки ПК не нужны. Необходимый набор приспособлений наверняка
найдется в любом домашнем хозяйстве: одна
-
две отвертк
и (очень удобна электрическая
отвертка со сменными подмагниченными «наконечниками»), винты (они поставляются в
комплекте с корпусом и комплектующими, но их можно приобрести и отдельно).

Кроме того, для установки перемычек
-
джамперов на CD/DVDприводе, жестко
м диске и
системной плате удобно использовать обычный пинцет.

Рекомендации к соблюдении порядка сборки могут быть различными. Основных путей
всего два: 1)

сначала устанавливаем в корпус материнскую плату, устанавливаем
на

нее
процессор и систему его охлажд
ения, а потом уже подключаем и закрепляем к этому
"фундаменту" остальные необходимые эле
менты; 2) Сначала на материнскую плату
устанавливается Процессор с системой охлаждения и память, затем эта конструкция
устанавливается в корпус, после этого производитс
я установка оста
в
шегося
оборудования.

Какой путь выбрать зависит в первую очередь от реализации корпуса и ваших
религиозных взглядов.

Мы с вами рассмотрим второй путь.

Достаем материнскую плату, процессор и оперативку из коробок и ложем их на
поверхность.
Уст
а
новку процессора и оперативной памяти удобнее производить не в
корпусе.

Порядок установки в слот следующий: нажимаем книзу и отгибаем в сторону прижимную
защелку №2 (выщелкиваем ее из под специального крючка №1), поднимаем
металлическую крышку №3 (она
фиксирует процессор в слоте) и устанавливаем его №4



Внимание! Хорошо посмотрите на процессор и определите с какой стороны у него
находится "ключ" (специально срезанный с одной стороны уголок). На сокете есть такой
же уголок (при уст
а
новке процессора в
разъем их надо обязательно совместить между
собой).


Когда установка завершена, повторяем все действия в обратной последовательности:
кладем на процессор фиксирующую крышку №3, опускаем (уже с определенным
усилием) прижимной мета
л
лический стержень №2, нем
ного отводим его в сторону в
нижней точке и продеваем под специал
ь
ный крючок сбоку слота №1.

В процессе самостоятельной сборки компьютера надо уметь устанавливать систему
охлаждения (р
а
диатор с вентилятором).
Перед ее непосредственной установкой наносится
слой термопасты.








В теории это выглядит следующим образом: по четырем углам от процессорного слота
есть спец
и
альные отверстия в материнской плате, именно через них и крепится радиатор с
кулером.



Соответственно на радиаторе есть четыре специальных

пластмассовых зажима, которые,
при надавливании, фактически прижимают радиатор с процессором друг к другу и
защелкивают всю с
и
стему на материнской плате.



А это
-

один из его фиксаторов на плате крупным планом.





Совет:

После размещения зажимов радиат
ора строго над отверстиями вокруг
посадочного слота одновременно плавно но сильно нажимаем на два зажима,
расположенных по диагонали друг от др
у
га (до щелчка и надежной фиксации их в плате).
Потом ту же процедуру проводим для двух оста
в
шихся зажимов. Затем

-

проворачиваем
пластмассовое навершие всех четырех зажимов до их пло
т
ного контакта с ребрами
радиатора (можно для этого использовать "плоскую" отвертку).



Конструкция для крепления системы охлаждения на процессоры от фирмы «AMD», как
по мне,
-

намного у
добнее. Она состоит из двух составных частей: пластмассовой рамки
-
основы, надежно фиксирующейся вокруг процессорного сокета, и радиатора с
вентилятором, которые крепятся (з
а
щелкиваются) на этой рамке. Вот, к примеру, как это
выглядит для процессорного раз
ъ
ема
AM3:




Как Вы можете видеть, при таком подходе сила прижимного давления от радиатора
передается сн
а
чала непосредственно на пластмассовую основу (рамку) и уже потом
равномерно распределяется по текстолиту самой материнской платы.




К слову, при сняти
и систем охлаждения
можн
о наблюдать, как основа материнской
платы (текст
о
лит) имеет визуально заметную кривизну (от постоянного давления на нее
радиатора системы охл
а
ждения), крепящегося непосредственно к самой плате. Это
-

плохо
и потенциально может приве
сти к микро
-

трещинам в самой основе системной платы.



Сборка компьютера своими руками, в частности
-

установка процессора и материнской
платы

часто связана с водружением на процессор систем охлаждения сторонних
производителей, которые могут иметь массу д
о полукилограмма, а то и
-

больше. В связи
с этим, для недопущения в месте крепления прогиба материнской платы, в их комплекте
идет специальная металлическая крестовина, которая располагается с тыльной стороны
платы (под процессором).




Это дополнительно
е крепление называется
бэкплейт

(Backplate) и служит для снятия
ненужной ф
и
зической нагрузки с материнской платы. Единственный минус подобной
конструкции заключается в том, что она должна устанавливаться
до

фиксации платы в
корпусе компьютера.



При сборке

компьютера надо не забыть сделать еще одну вещь: от вентилятора системы
охлажд
е
ния идет небольшой (3
-
х или 4
-
х) контактный проводок, который подает питание
с материнской пл
а
ты на вентилятор чтобы он крутился и рассеивал тепло. надо на плате
найти соответс
твующий раз
ъ
ем (обычно 3
-
4 штырька рядом с процессорным разъемом)
возле которых есть надпись «CPU_FAN» и подключить к нему шнур питания.

Установка оперативной памяти
-

дело ответственное
. Поэтому перед ее установкой очень
важно уб
е
диться в том, что Вы уста
навливаете в разъем подходящий по физическим
характеристикам к нему модуль памяти. Например, в разъем DDR2 устанавливается
только

память стандарта

DDR2, в раз
ъ
емы

DDR3
-

только

память форм
-
фактора

DDR3 и
т.д.




Если при установке оперативной памяти обнару
жилось, что на ней нет стикера,
указывающе
го

на тип памяти, можно сориентироваться чисто визуально по «ключу».
Ключом называется специальный «разрез», делящий в нижней части оперативной памяти
ее на несколько частей. Соответственно, каждый слот памяти имее
т выступ в том же
месте. «Ключ» служит своеобразной защитой от попытки установить оперативную память
в неподходящий для нее по физическим характеристикам слот.





Итак, устанавливаем все имеющиеся в распоряжении микросхемы памяти в слоты. На
современных
материнских платах они часто помечены разными цветами (два желтых
слота, два
-

красных). Это
-

режим двухканального использования оперативной памяти,
несколько повышающий ее пропускную способность.



Для задействования двухканального режима оперативной пам
яти надо вставлять планки
попарно: два одинаковых модуля устанавливаем в разъемы одного цвета, затем два других
-

устанавливаем в разъемы другого цвета. Для получения максимального эффекта
микросхемы памяти должны быть действительно
одинаковыми

по своим ра
бочим
характеристикам частоты, таймингам, задержкам «CAS» и «RAS». В идеале они должны
быть купленными в на компьютерной фирме в один момент времени
.


Причем цвета
слотов памяти на
материнской плате компьютера

чередуются, например: желтый,
красный, желтый,

красный.





Защелкиваем все зажимы, проверяем чтобы все модули памяти «сидели» в разъемах
ровно (микр
о
схемы памяти должны находиться на одной линии высоты, без приподнятых
кверху краев и «отт
о
пыренных» защелок).

Установка материнской платы в системный б
лок

Перед установкой материнской платы в корпус, рекомендуется провести установку блока
питания в корпус. С
ама процедура установки блока питания в корпус не представляет
собой ничего сложного: помещаете его в отведенное для этого место (обычно
-

в верхней
части системного блока)


и надежно фиксируете четырьмя болтами на тыльной стенке
корпуса компьютера
.





Плата крепится к корпусу с помощью винтов, которые вкручиваются в специальные
крепежные втулки (металлические шестигранники). Они идут в комплекте с
корпусом.




Втулки ввинчиваются в специальные отверстия на задней стенке системного блока
компьютера (с внутренней стороны его правой боковой стенки), сверху на них кладется
материнская плата и прит
я
гивается винтами.



Шестигранники нужны для того, чтобы

образовать зазор между самой платой и
металлической п
о
верхностью системника (чтобы исключить возможность электрического
контакта между распайкой элементов на задней поверхности платы и боковой корпусом).
Такой контакт вполне может вызвать КЗ (
короткое зам
ыкание
) на материнке и вывести ее
из строя. Чем больше втулок Вам удастся и
с
пользовать
-

тем надежнее будет

фиксация
(смотрите по количеству крепежных отверстий на корп
у
се и материнке).




Совет 1
: запомните,
крепежные втулки

для материнской платы должн
ы идти
в
комплекте с корп
у
сом компьютера
. Если Вы покупаете корпус, то только вместе с ними.
Это важно потому, что данные элементы крепежа бывают разными по высоте и
отличаться шириной резьбы у основания. С другими Вы просто не сможете установить
плату!



Совет 2
: Если Вы планируете менять
материнскую плату

(покупаете ее с рук или в
магазине), то обязательно убедитесь идет ли в комплекте с ней
панель (заглушка) с
отверстиями под разъемы
, к
о
торую надо будет при сборке компьютера своими руками
установить на з
адней стенке системного блока? Обратите внимание на фото ниже:





Заметьте, что расположение отверстий для разъемов для каждой партии плат разное и
если Вам не продадут соответствующую материнской плате панель сразу, то
впоследствии будет очень не просто

достать ее отдельно.



Панель устанавливается в специально отведенное для нее место. Это нужно сделать до
помещения материнской платы в корпус.





Правильно сориентируйте ее по отношению к основным разъемам и установите,
ощутимо надавив пальцами. Заглу
шка должна плотно "сесть" и зафиксироваться стенками
корпуса.



Для того чтобы установить видеокарту в соответствующий ей разъем материнской
платы, снимаем левую боковую крышку системного блока, выламываем металлическую
заглушку на задней стенке корпуса, в
ставляем до упора карту в слот и прикручиваем ее
винтом к корпусу.



Но в любом деле есть свои маленькие нюансы. И в таком, как установка видеокарты
-

тоже! Вы м
о
жете столкнуться с тем, что на самом разъеме под видеокарту на материнской
плате есть специал
ь
ный фиксатор, который дополнительно "придерживает" карту в слоте.
При установке видеокарты его надо достаточно ощутимо отогнуть в сторону, вставить
видеокарту и вернуть фиксатор в исходное положение. Для извлечения устройства
-

делаем все наоборот: отгиба
ем в сторону фиксатор, извл
е
каем карту.






Бывает, что на посадочном гнезде имеется пластмассовая защелка (белого цвета),
которую перед установкой видеокарты надо сдвинуть вправо (или же
-

отщелкнуть книзу).
Такую же процедуру надо проделать и перед изл
ечением устройства.



Есть еще один нюанс, который опять же касается фиксации
видеокарты, но уже
-

не винтом (как на первом фото), а
специальной металлической пластинкой на задней поверхности
системного блока.



В общем случае это выглядит так: пластинка
прижимает собой
все платы расширения, которые установлены в разъемах
материнской платы и сама, в свою очередь, крепится одним или
двумя винтами к задней стенке с
и
стемного блока компьютера.



На
рисунке
показано, как пластина прижимает видеокарту, надежно ф
и
к
сируя ее в
слоте.




Установка винчестера
-

не сложная процедура. Прежде всего следует помнить что, как и
другие компьютерные комплектующие, винчестера разных поколений имеют разные
физические стандарты подключения. Разные разъемы.


Наиболее распростра
ненными сейчас являются стандарты «IDE» (устаревший, но все
еще испол
ь
зующийся) и стандарт «SATA» (разные его версии). Каждый из этих типов
винчестеров имеет свои специфические выходы и специальные кабели («шлейфы») для
передачи данных.


На изображении обв
едены разъемы питания (больший) и разъем подключения кабеля
передачи да
н
ных (меньший).



У жестких винчестеров стандарта

«IDE» кабели передачи данных и разъемы питания
самого винч
е
стера выглядят по другому. Разъем кабеля данных
-

(больший) и питание
-


еньший).



При установке «IDE» диска обратите внимание на положение "ключей" (они обозначены
на скри
н
шоте выше) на "шлейфе" и материнской плате. Эти выступы на кабеле служат
для того, чтобы его нельзя было подключить неправильно.


Теперь давайте посмот
рим, как установить винчестер со стороны самой материнской
платы. Винч
е
стеры устаревшего стандарта подключаются к соответствующим разъемам
(«IDE» каналам). На о
д
ном "канале" не может быть подключено больше двух «IDE»
устройств (например: два жестких ди
с
ка
или
-

один и DVD
-
ROM).


На рисунке ниже видим эти самые «IDE» каналы (контроллеры) на материнской плате:
первичный

-

"синий" и
вторичный

-

"черный". Они также называются «
Primary
» и
«
Secondary
». Обратите вним
а
ние на отверстия посредине обеих разъемов. Они

точно
совпадают с выступами "ключей" на кабеле передачи данных и обеспечивают правильное
подключение устройства.



Как мы уже знаем, подключение винчестеров стандарта «SATA» происходит с помощью
своего к
а
беля передачи данных.


Диск подключается к произ
вольному разъему «SATA» контроллера на материнской
плате.

Надо отметить что существуют несколько стандартов SATA: «SATA1»

«SATA2» и
«SATA3». Они отличаются скоростью передачи данных, но полностью совместимы между
собой логически и на уровне физического п
одключения.


Питание как на «IDE», так и на «SATA» диски подается непосредственно с блока
питания компь
ю
тера. На «IDE» диски оно поступает через, так называемые, разъемы
«Molex» (на фотографии ниже они
-

справа), а для стандарта «SATA» имеется свой разъем

(на фото
-

слева).



Обратите внимание, что питание «SATA» может изначально присутствовать в наборе
разъемов непосредственно на самом блоке питания компьютера, а может и
присоединяться к нему через сп
е
циальный переходник питания «IDE»
-
«SATA» (на
рисунке

выше
-

слева). Тут уже все зависит от конструктива блока питания.



Надежное крепление, прежде всего, препятствует возникновению вибрации самого
винчестера в процессе его работы (вибрация для работающего жесткого диска с его
подвижными механическими элеме
нтами внутри
-

нежелательна!). Также при плотном
контакте диска со стенками корпуса п
о
следние выступают в роли дополнительного
радиатора, отводя вырабатываемое винчестером тепло.

Установка «DVD
-
ROM» устройства очень проса. Надо лишь определиться со стандар
том
подключ
е
ния устройства: «IDE» или «SATA»? В зависимости от этого соединительные
кабели (кабель данных и питания) будут другими.



Большим овалом обозначено место подключения кабеля данных, а меньшим
-

питания.
Вообще, здесь все точно так же, как и в
случае
подключения жесткого диска
.


DVD
-
ROM устанавливаем в отведенное для него место в системном блоке (обычно это
передняя верхняя часть корпуса). Подключаем питание и «шлейф данных».

Обратите
внимание! На «шлейфе» для правильной его ориентации в посадо
чном гнезде находится
«ключ».



Теперь осталось надежно зафиксировать с обеих сторон устройство четырьмя болтами и
подкл
ю
чить второй конец «шлейфа» непосредственно к материнской плате.


Для «SATA» дисков этот процесс полностью идентичен описанному

выше
,

а кабель
данных DVD устройства старого стандарта надо подключить к одному из каналов «IDE»
контроллера на плате.





На рисунке под номерами изображены:

1
-

первый «IDE» контроллер (его называют «master»)

2
-

второй «IDE» контроллер (его называют «slave
»)

3
-

контроллер дисковода (FDC controller)


К

контроллеру под номером 3 буде
т

подключать
ся

флоппи
-
дисковод.


А вот
-

его разъемы подключения с тыльной стороны:



Большой овал
-

разъем подключения кабеля данных, белый с четырьмя контактами
-

разъем пи
т
а
ния. Кабель данных дисковода чуть уже, чем «IDE шлейф» жесткого диска,
так что перепутать и подключить неправильно Вы не сможете
.



Кабель также снабжен специальным «ключом» для предотвращения его неправильной
установки. Соответствующий «ключ» имеется т
акже на контроллере материнской платы.


Кабель питания к флоппи диску идет непосредственно с блока питания компьютера. Он
имеет сп
е
цифический разъем и подключается следующим образом:



Обратите внимание на то, какой стороной разъем подключается к устрой
ству (это
-

единственно правильное положение). В противном случае флоппи диск работать не будет.

Для правильного функционирования ПК с несколькими жесткими дисками или
оптическими прив
о
дами используются специальные перемычки «джамперы».
Перемычки
на винчес
тере служат для т
о
го, чтобы указать компьютеру, какое из двух устройств на
"канале" (контроллере) является ведущим («
Master
»), а какое
-

ведомым (подчиненным
-

«
Slave
»).


Использование перемычек характерно при подключении устройств с помощью
интерфейсного
каб
е
ля
IDE

он же
-

ATA
он же
-

PATA
.





Согласно спецификации
окончание более длинного отрезка кабеля подключается к
плате, а оста
в
шиеся два разъема (на более коротком отрезке)
-

к устройствам. Причем
«Master» находится всегда
на конце кабеля
, а «Slave»
-

ближе к середине.




Чтобы не запутаться в подключениях шлейфов, следует знать, что в
любом
(стандартном) ATA к
а
беле первый пин (провод) всегда помечен (обычно
-

красным).


Е
сли Вы подключите кабель не так оборудование не сгорит, не случится
короткого
за
мыкания
, и оно не выйдет из строя. Максимум
-

система не запустится.



Сказанное выше справедливо и в отношении подключения к контроллеру на
материнской плате. Вы спросите


Теперь подробнее что касается перемычек
жесткого диска.


перемычки могут обеспечивать пять различных режимов работы. Нас, в основном, будут
интерес
о
вать первые два, потому что они наиболее часто используются на практике.



Согласно им, (расположение перемычки обозначено прямоугольником) жесткий диск
может раб
о
т
ать в режиме «
Slave
» или же
-

в режиме «
Master
»

ведущего

устройства на
контроллере. Подчинение здесь
-

дело больше условное и нужное скорее для соблюдения
порядка очередности обращения к контроллеру.


Использование джамперов связано с тем
,
что
ATA стандар
т
параллельн
ого

интерфейс
а
.
Это значит, что каждый канал в любой момент времени может обрабатывать только один
запрос к одному (от одного) устройства. Следующий запрос, даже к другому устройству,
будет ожидать завершения в
ы
полнения текущего обращения. Разн
ые IDE каналы при этом
могут работать совершенно автономно.



И вот именно для того, чтобы компьютер "понимал" от "кого" пришел запрос (DVD
-
рома
или
-

к
а
кого конкретно винчестера) и нужны перемычки на жестком диске, CD или DVD
приводах.



Разберем
оставшие
ся позиции джамперов на фото выше.
«Enable cable select»
(
сокращенно

-

«Cable select»,
совсем

коротко

-

«CS»).
Это режим, при котором (в
зависимости от расположения на шлейфе) «Master» и «Slav
e» определяются
автоматически.


П
роблема с этим режимом работы з
аключается в том, что для его
реализации нужен

специальный шлейф.

Он симметричный, т.е. если его сложить п
о
полам,
то ровно посредине будет разъем.

он подключается к материнской плате, а обе крайние

о
лодки"
-

к устройствам IDE.


«Master with non
-
ATA comp
atible slave» (
ведущий

с

не

совместимым

ATA
ведомым
).
Сложно сходу придумать, зачем такой режим может понадобиться... Возможно тогда,
когда компьютер не расп
о
знает «slave» и, таким образом, отказывае
т
ся от его
идентификации, но загрузка операционной с
и
стем
ы становится возможной. Как видно из
картинки, в этом случае надо задействовать две пер
е
мычки одновременно. Вторую можно
взять с любого другого привода
.




«
Limit drive capacity to 32 Gbytes
» (ограничить лимит "видимости" жесткого диска для
системы 32
-
мя г
игабайтами).


Дело в том, что во время очередного (без сомнения
-

героического) скачка емкости винчестеров (за счет увеличения количества адресуемого
пространства) с 32
-
х до 137
-
ми гигабайт BIOS старых материнских плат попросту не
"видел" больше чем 32 гиг
абайта и отказывался работать с большими значениями.



Сама перемычка на жестком диске это
-

пластмассовый прямоугольник с металлической
пластинкой внутри, основная функция которой
-

замкнуть два контакта на разъеме
жесткого диска. Вот как она выглядит:




Извлечь джампер можно пальцами (при определенной сноровке) или с помощью тонкого
пинцета. Просто вытаскиваете его и переставляете на два соседних контакта, согласно
маркировке.



Что касается эмпирических наблюдений (моих личных и не только), то рекоменд
ация
будет след
у
ющая:

не стоит подключать два активно используемых узла к одному IDE
каналу. В идеале

каждое устройство (особенно это касается жестких дисков) стоит
подключать к отдельному каналу передачи данных. Все современные чипсеты, конечно
же, поддер
живают возможность использования разли
ч
ных режимов передачи для разных
накопителей, но, как показывает практика, злоупотреблять этим не стоит
.



Две комплектующие, существенно различающиеся по

скорости, лучше все
-
таки разнести
по разным каналам.

Не рекомен
дуется подключать к одному контроллеру жесткий диск и
ATAPI
-
устройство (например, CD
-
ROM). Нюанс в том, что ATAPI протокол передачи
данных использует другую с
и
стему команд, а любые

данного типа много медленнее
жесткого

диска, что может замедлить работу по
следнего.


В случае использования двух оптических приводов, их лучше установить отдельно на
один шлейф,

подключаемый ко второму IDE контроллеру. Один устанавливается в режим
«Master», др
у
гой


в «Slave». Причем пишущий привод желательно

выставить с помощь
ю
перемычек, как вед
у
щий.


Завершающим этапом сборки ПК является присоединение питающих кабелей блока
питания неп
о
средственно к устройствам
. На фото ниже изображены все основные
разъемы питания персонального компьютера.



1
-

24
-
х контактный модуль пита
ния, который подключается непосредственно к
материнской плате и подает по разным линиям проводов на нее напряжения, в 5, 3 и 12
вольт, необходимые для фун
к
ционирования различных устройств компьютера.

2
-

4
-
х контактный разъем питания на 12 вольт, обеспечив
ающий питание центрального
процессора

3
-

питание «SATA»

4
-

питание стандарта «molex»

5
-

разъем питания для дисковода


4
-
х контактный м
одуль имеет срез с одной стороны, совпадающий по форме с выходом
питания на материнской плате. Это не дает возможности

позиционировать его
неправильно. При подключении необходимо добиться плотной посадки модуля питания в
гнездо до щелчка пластмассового фиксат
о
ра.


Подключение 24
-
х контактного разъема питания к материнской плате происходит по
такому же принципу: правильно

позиционируем модуль и, надавливая книзу, плотно
фиксируем его до щелчка фиксатора в посадочном гнезде.


Подключаем остальные модули питания к соответствующим устройствам компьютера.
Теперь ост
а
лось выполнить еще одну важную процедуру подключения. Подать

питание с
кнопки «power» (пуск) на передней панели компьютера на материнскую плату.


Также надо будет подключить кнопку «reset» (перезагрузка) и запитать диоды
индикаторов работы винчестера и напряжения, а также звуковой «спикер».


Набор проводов, иду
щих от кнопок на лицевой панели

системного блока может
выглядеть след
у
ющим образом:



На самом деле этих проводов
может
б
ы
т
ь

больше (их набор будет немного отличаться в
зависим
о
сти от производителя корпуса).


Самые важные надписи это «POWER SW» и «RES
ET SW». Без правильного
подключения этих разъемов к материнской плате не
льзя

включать и перезагружать
компьютер.
Н
адпись «POWER SW» означает включение, а «RESET SW»
-

перезагрузку.


Н
адо на материнской плате (обычно в правом нижнем ее углу) найти группу
в
ыводов

с
такими же (или близкими по смыслу) надписями и
соединить с разъемами
.

Примечание!

Даже если Вы не уверены в своих действиях в данном случае и произведете
подключ
е
ние неправильно
-

ничего не сломается и не сгорит. Вы даже можете подобрать
нужный Ва
м штырек методом одевания модуля на все штырьки по очереди.


Разъем с названием «POWER LED» на рисунке выше означает подачу питания на
светодиод (группу светодиодов), расположенный на передней панели системного блока и
сигнализирующий о факте п
о
дачи напр
яжения на все элементы компьютера.


Есть разъемы, на которых написано

«HDD LED»
-

питание светодиода (обычно
-

красного цвета), который визуально отмечает работу жесткого диска компьютера
(мигание красной лампочки на п
е
редней части корпуса). По частоте ег
о мигания можно
приближенно говорить о загруженности ви
н
честера в данный момент.


Надпись «SPEAK» на фото выше указывает на то, что к данному набору штырьков
подсоединяется системный динамик, расположенный в корпусе компьютера. Его еще
называют «PC SPEAKE
R». Именно он подает звуковой сигнал при первоначальном
включении компьютера. Также именно по его звуковым сигналам можно судить о
различных аппаратных сбоях компьютера.



На
материнских платах

сейчас устанавливают динамики другого вида. Они напаиваются
пр
ямо на системную плату или одеваются на штырьки для разъемов передней панели
системного блока

ко
м
пьютера.



Ход работы

Скопируйте себе на компьютер программу
Cisco IT Essentials Virtual Desktop
. Запустите
файл
Index
.
html
. При работе с программой необходим
о на первом этапе изучить каким
образом производиться порядок сборки, выполнить это можно с п
о
мощью вкладки
«
Learn
» в левой части экрана. Второй этап заключается в закреплении материала,
необходимо самостоятельно выполнить действия по сборке компьютера, сд
елать это
можно с пом
о
щью меню «
Test
» в левой части экрана

Оформление отчета

Отчет должен содержать скриншоты этапов установки комплектующих с
сопутствующими комме
н
тариями по их установке.

Контрольные вопросы

1.

Назовите достоинства и недостатки приобретения
готовой конфигурации и
отдельных ко
м
плектующих для самостоятельной сборки ПК

2.

Какие правила следует соблюдать при сборке ПК?

3.

Каким образом можно определить верно ли устанавливается тот или иной
компонент ПК?

4.

Что такое «
backplate
»

и в чем его назначение?

5.

Чт
о такое сокет?

6.

Как отличить друг от друга различные типы модулей (
DDR

от
DDR
3
)?

7.

В какой слот устанавливается видеокарта? Какие технологии поддержки работы
нескольких видеокарт существуют?

8.

Для чего необходима расстановка перемычек на
IDE
-
жестких дисках



2.

Ла
бораторные работы

2.1 Лабораторная работа №1 «Тестирование быстродействия аппаратного
обеспечения ЭВС»

Цель работы

Знакомство с

основными методиками тестирования быстродействия компьютерных
систем.

Получение объективных (тестовых) данных о быстродействии р
азличных
устройств.

Краткая теоретическая часть

Синтетические и полусинтетические тесты


тесты, основной задачей которых
является определение предельно возможной производительности компьютера на
относительно несложных, но очень часто используемых операция
х. Результаты этих
тестов не имеют прямого отношения к быстродействию тестируемой системы в реальном
ПО, но могут быть использованы для "экспресс
-
сравнения" компьютерных систем между
собой.

Программы, реализующие синтетические и полусинтетические тесты:

-

SiSoftware Sandra;

-

Lavalys Everest;

-

PC Wizard.

SiSoftware Sandra
-

программа позволяет получить информацию об аппаратных
компонентах и программном обеспечении компьютера, а также протестировать
производительность оборудования с помощью специализирова
нных информационных и
диагностических программ, позволяющих определить характеристики процессора,
чипсета, памяти, дисков, видеоадаптера, портов, принтеров, сети, звуковой карты и других
составляющих компьютерной системы.

EVEREST или AIDA64
-

программа пре
дставляет собой мощный программно
-

диагностический комплекс для идентификации и тестирования


практически всех компонентов компьютера. Предоставляет детальные сведения обо
всем аппаратном и программном обеспечении, кроме того, при помощи встроенных
модуле
й для тестирования и калибровки можно провести дополнительную проверку
отдельных подсистем. Имеет широкие возможности по представлению максимально
полной и подробной информации об аппаратном и программном обеспечении
компьютера. Содержит вспомогательные мо
дули, мониторинговые функции, включает
различные бенчмарки и тесты производительности.

PC Wizard
-

программа, которая предоставляет обширную информацию обо всех
установленных на компьютере компонентах: память, материнская плата, устройства для
хранения и з
аписи информации, видеоподсистема, сетевые устройства, модемы, принтеры
и т.д., включая разнообразные данные об операционной системе
-

версию системы,
установленные шрифты, библиотеки, WinSock, активные процессы, имеющиеся модули и
сервисы.

Ход работы

Для
выполнения лабораторной работы необходимо скачать и запустить виртуальную
машину. Она находится в папке
\
cesir
\
vm
\
ОЭВМиВС
\
.

Виртуальную машину необходимо скачать на компьютер. Запустить
Vmware

player

на рабочем столе, выполнить команду открыть виртуальную
машину и указать
местоположения сохраненной машины, затем нажать
play
.

3.1 Тестирование процессора

3.1.1 Арифметический тест процессора

Позволяет оценить производительность выполнения арифметических вычислений и
операций с плавающей запятой.

3.1.1.1 Тестир
ование при помощи
программы

SiSoft

Sandra

Во время тестирования устройства работают в предельных режимах. Некоторые из
них могут вызвать сбой, если у них есть неисправности.

Вычисляется:

-

«
Whetstone

FPU
» (ФЛОПС)


величина, показывающая, сколько операций

с
плавающей запятой в секунду выполняет данный процессор;

-

«
Dhrystone

ALU
» (ИПС)



единица измерения быстродействия, равная одному
миллиону инструкций в секунду, показывает, сколько миллионов инструкций в секунду
выполняет процессор.

Запустите программу,

и перейдите во вкладку «Эталонные тесты» (рис.1).



Рисунок 1


Тесты программы
SiSoftware

Sandra


Выберите арифметический тест процессора, запустите его и нажмите кнопку
«Обновить» (
F
5). По окончании теста на экран выводятся результаты тестируемого и
эт
алонных процессоров (рис. 2).



Рисунок 2


Результаты арифметического теста процессора в
SiSoftware

Sandra


Для сохранения результатов нажмите на кнопку «База результатов» и выберите
«Экспорт результатов» В появившемся окне выберите формат.

3.1.1.2 Тести
рование при помощи программы
Lavalys

Everest

Вид главного окна программы представлен на рис. 3.



Рисунок 3


Вид главного окна программы
Lavalys

Everest


CPU Queen


тестирует производительность процессора в целочисленных
операциях при решении классическ
ой «Задачи с ферзями».

Для арифметического теста процессора в меню программы выберите группу «Тест»
и запустите тест «CPU Queen», нажав кнопку «Обновить». По окончанию теста программа
выводит результат тестируемого и эталонных процессоров (рис. 4).



Рису
нок 4


Результаты арифметического теста процессора в
Everest


3.1.2 Мультимедийный тест процессора

Тест дает возможность оценить производительность системы в работе с
мультимедийными данными при использовании поддерживаемых процессором наборов
SIMD
-
инстр
укций (например, MMX, 3DNow и SSE).

3.1.2.1 Тестирование при помощи
Lavalys

Everest

CPU PhotoWorxx


тестирует производительность блоков целочисленных
арифметических операций, умножения, а также подсистемы памяти при выполнении ряда
стандартных операций с

изображениями.

Для выполнения теста в окне программы выберите тест «
CPU

PhotoWorxx
» и нажать
кнопку «Обновить». По окончанию теста программа выводит результат тестируемого и
эталонных процессоров (рис. 5).



Рисунок 5
-

Мультимедийный тест процессора


3
.1.2.2 Тестирование при помощи
Sisoftware

Sandra

Для выполнения теста выберите, во вкладке «эталонные тесты», «мультимедийный
тест процессора» и нажмите кнопку «обновить» (рис. 6).



Рисунок 6


Мультимедийный тест процессора


3.1.3 Тест «Производительнос
ть криптографии»

3.1.3.1 Тестирование при помощи
Lavalys

Everest

CPU AES


тестирует скорость процессора при выполнении шифрования по
симметричному алгоритму блочного шифрования «Rijndael», размер блока 128 бит, ключ
128/192/256 бит. Способен использовать
низкоуровневые команды шифрования
процессоров VIA C3 и C7.

Для выполнения теста в окне программы выберите тест «
CPU

AES
» и нажмите
кнопку «Обновить» (рис
.7).



Рисунок 7
-

Тест «производительность криптографии»


3.1.3.2 Тестирование при помощи
Sisoftware

Sandra

Во вкладке «эталонные тесты» выберите тест «производительность криптографии»
и нажмите «обновить» (рис. 8).



Рисунок 8
-

Тест «производительность криптографии»


3.2 Тестирование памяти

3.2.1 Тест «Чтение из памяти» при помощи
Lavalys

Everest

Тест
ируется скорость пересылки данных из ОЗУ к процессору.

Для выполнения теста в окне программы выберите тест «Чтение из памяти» и
нажмите кнопку «Обновить» (рис. 9).



Рисунок 9


Тест «чтение из памяти»


3.2.2 Тест «Запись в память» при помощи
Lavalys

Eve
rest

Тестируется среднее время записи данных в ОЗУ

Для выполнения теста в окне программы выбрать тест «Запись в память» и нажать
кнопку «Обновить» (рис. 10).



Рисунок 10


Тест «запись в память»


3.2.3 Тест «Копирование в памяти» при помощи
Lavalys

Evere
st

Тестируется скорость пересылки данных из одних ячеек памяти в другие через кэш
процессора.

Для выполнения теста в окне программы выберите тест «Копирование в памяти» и
нажмите кнопку «Обновить» (рис. 11).



Рисунок 11


Тест «копирование в память»


3.2
.4 Тест «Задержка памяти» при помощи
Lavalys

Everest

Задержка памяти


тестируется среднее время ожидания между запросом
процессора на получение ячейки с информацией из памяти и временем, когда оперативная
память сделает первую ячейку доступной для чтения.

Для выполнения теста в окне программы выберите тест «Задержка памяти» и
нажмите кнопку «Обновить» (рис. 12).



Рисунок 12


Тест «задержка памяти»


3.3 Тестирование графики

3.3.1Тестирование видеопамяти

Тестирование видеопамяти при помощи
PC

Wizard
.

Этот

тест определяет быстродействие видеопамяти, измеряется количество кадров
(
fps
) в секунду, которое видеокарта выдает при построении изображения. Изображение
создается следующим образом: создается первичная поверхность с текстурой
разрешением 1024
x
768 (32 б
ита) и чистая вторичная. Через шину
AGP

со скоростью
64/128 линий в секунду на вторичную поверхность копируется первая.

Запустите
PC

Wizard
. Появится главное окно программы. Перейдите на вкладку
«Тест» (рис. 13).



Рисунок 13


Главное окно программы
PC

W
izard


Далее выберите из представленных тестов «
Video

Benchmark
»

Результат теста представлен значением частоты кадров (
FPS
). Полученные значения
можно сравнить с эталонными результатами, путем нажатия на кнопку «
Compare

results
»
(рис. 14). После чего появ
ится вкладка сравнения результатов теста (рис. 15).



Рисунок 14
-

Результат теста видео



Рисунок 15


Вкладка сравнения результатов теста


3.3.2 Тестирование быстродействия графического процессора

3.3.2.1 Тестирование при помощи
SiSoftware

Sandra

Тест

графического процессора «рендеринг»


измеряется количество кадров (
fps
),
которое видеокарта выдаёт в секунду при создании плоского изображения.

Чтобы начать тестирование в окне программы выберите и запустите тест
«Рендеринг», в появившемся окне выберите

«Тип устройства Direct3D 9c» и нажмите
кнопку «Обновить».

Результат представлен значением частоты кадров (
FPS
), находящемся в левом
верхнем углу (рис. 16, 17).



Рисунок 16


Тест графического процессора


Эталоны:

-

ATI Mobility Radeon HD 2300


25.12 FPS
;

-

NVIDIA

GeForce Go 7700


13 FPS.



Рисунок 17


Тест «рендеринг»


3.3.1.2 Тестирование при помощи
PC

Wizard

Чтобы начать тестирование во вкладке «тест» выберите «тест видео/
DirectX

3
D
»
(рис. 18). После окончания теста, результаты можно сравнить, нажав «
Compare

results
».



Рисунок 18


Тест видео/
DirectX

3
D


3.4 Тестирование физических накопителей

3.4.1 Тестирование при помощи
Lavalys

Everest

Для тестирования диска будем использовать программу
Lavalys

Everest
, так как она
позволяет выбирать размер блоков
для тестов «чтения» и «записи». Для запуска теста в
панели меню «Сервис» выберите «Тест диска» (рис. 19).



Рисунок 19


Общий вид теста накопителей в
Lavalys

Everest


Выберите тестируемый накопитель
Disk

Drive

#1 (рис.20).



Рисунок 20


Выбор физическо
го накопителя


3.4.1.1 Тест «Чтение данных»

В настройках «
Options
» выберите размер блока 4 Кбайта, выберите тест «Linear
Read» и затем нажмите кнопку «Start». За результат будем принимать среднее значение


«Average». Тестирование следует проводить не мене
е 15 секунд. Тест повторить с блоком
1 Мбайт.

Эталонные результаты (среднее значение


«Average», блоки 4 Кб):

-

Western Digital 3200YS 320Gb


32.2
Мб
/
с
;

-

Samsung 1614N 160Gb


45.8
Мб
/
с
;

-

Hitachi HTS 541616


24.4 Мб/с.

3.4.1.2 Тест «Запись данных»

Для нача
ла теста в настройках «Options» выберите «Write Tests», размер


блока 4Кбайта, выберите тест «Linear Write» и затем нажмите кнопку «Start». За
результат будем принимать среднее значение


«Average». Тестирование следует
проводить не менее 15 секунд. Тест п
овторить с блоком 1Мбайт.

Эталонные результаты (среднее значение


«
Average
», блоки 4 Кб):

-

Western Digital 3200YS 320Gb


15.1
Мб
/
с
;

-

Samsung 1614N 160Gb


17.4
Мб
/
с
;

-

Hitachi HTS 541616


10.6 Мб/с.

3.4.1.3 Тест «среднее время доступа при операции чтения»

М
ногие уделяют «времени доступа» малое значение, ориентируясь только на
линейные скорости


в реальных условиях последние достижимы при записи и чтении
больших объемов данных (например, копируя на накопитель фильм, размером с сам
накопитель). При попытке ра
боты с содержимым устройства блоками разного размера,
при случайных чтениях и записях и т.п. время доступа вполне может выйти на первый
план. То есть при копировании большого количества файлов малого размера скорость
будет меньше по сравнению с копирование
м одного большого файла.

Для начала тестирования выберите размер блока равным 4Кбайт, выберите тест
«
Average

Read

Access
» и нажмите кнопку «
Start
». За результат будем принимать среднее
значение


«
Average
». Тестирование следует проводить не менее 15 секунд
. Повторите
тест с размером блока равным 1Мбайт. Определите с каким размером блока задержка
больше.

Эталонные результаты (среднее значение


«Average», блоки 4 Кб):

-

Western Digital 3200YS 320Gb


15.1
мс
;

-

Samsung 1614N 160Gb


11
мс
;

-

Hitachi HTS 541616 150
Gb


12.6
мс
.

3.4.1.4 Тест «среднее время доступа при операции запись»

Для начала тестирования выберите размер блока равным 4Кбайт, выберите тест
«
Average

Write

Access
» и нажмите кнопку «
Start
». За результат будем принимать среднее
значение


«
Average
». Те
стирование следует проводить не менее 15 секунд. Повторите
тест с размером блока равным 1Мбайт. Определите с каким размером блока задержка
больше.

Эталонные результаты (среднее значение


«
Average
», блоки 4 Кб):

-

Western Digital 3200YS 320Gb


9.2
мс
;

-

Samsu
ng 1614N 160Gb


8.5 мс;

-

Hitachi HTS 541616 150Gb


9.9 мс.

3.4.2 Тестирование при помощи
PC

Wizard


Для тестирования дисков во вкладке «тест» выберите «тест жесткого диска», после
завершения тестирование результат можно сравнить, нажав кнопку «
Compare

res
ults
»
(рис. 21).




Рисунок 21
-

Тестирование жесткого диска


3.5 Тест «Пропускная способность сети»

Тест будем производить при помощи
SiSoftware

Sandra
.

Для начала тестирования в окне программы перейдите во вкладку «Эталонные
тесты» и запустите тест. В
окне теста нажмите кнопку «Обновить». На рис. 22
представлено окно с результатами теста.



Рисунок 22


Результаты теста «Пропускная способность сети»

Задание

Проделать ход работы и согласно варианту в табл. 1 выполнить тесты.

Таблица 1


Варианты задания

к лабораторной работе

Вариант

Тест

Программа

1

Арифметический тест процессора

Lavalys

Everest

Мультимедийный тест процессора

Sisoftware Sandra

«Производительность криптографии»

Lavalys Everest

«Чтение из памяти»

Lavalys Everest

Тест процессора

P
C Wizard

Тест графического процессора

Sisoftware Sandra

Чтение данных физического накопителя

Lavalys Everest

Пропускная способность сети

Sisoftware Sandra

2

Арифметический тест процессора

Sisoftware Sandra

Мультимедийный тест процессора

Lavalys E
verest

«Производительность криптографии»

Lavalys Everest

«Запись в память»

Lavalys Everest

Тест процессора

PC Wizard

Быстродействие графического процессора

PC Wizard

Запись данных физического носителя

Lavalys Everest

Пропускная способность сети

Sisoftware Sandra

3

Арифметический тест процессора

Lavalys Everest

Мультимедийный тест процессора

Sisoftware Sandra

«Производительность криптографии»

Lavalys Everest

«Копирование в память»

Lavalys Everest

Тест процессора

PC Wizard

Тест графиче
ского процессора

Sisoftware Sandra

Среднее время доступа при операции «чтение»

Lavalys Everest

Пропускная способность сети

Sisoftware Sandra

4

Арифметический тест процессора

Sisoftware Sandra

Мультимедийный тест процессора

Lavalys Everest

«Произв
одительность криптографии»

Lavalys Everest

«Задержка памяти»

Lavalys Everest

Тест процессора

PC Wizard

Быстродействие графического процессора

Sisoftware Sandra

Среднее время доступа при операции «запись»

Lavalys Everest

Пропускная способность сет
и

Sisoftware Sandra

5

Арифметический тест процессора

Lavalys Everest

Мультимедийный тест процессора

Sisoftware Sandra

«Производительность криптографии»

Lavalys Everest

«Чтение из памяти»

Lavalys Everest

Тест процессора

PC Wizard

Быстродействие
графического процессора

PC Wizard

Тестирование жесткого диска

PC Wizard

Пропускная способность сети

Sisoftware Sandra

6

Арифметический тест процессора

Sisoftware Sandra

Мультимедийный тест процессора

Lavalys Everest

«Производительность криптограф
ии»

Lavalys Everest

«Запись в память»

Lavalys Everest

Тест процессора

PC Wizard

Быстродействие графического процессора

Sisoftware Sandra

Запись данных физического носителя

Lavalys Everest

Пропускная способность сети

Sisoftware Sandra

7

Арифметич
еский тест процессора

Lavalys Everest

Мультимедийный тест процессора

Sisoftware Sandra

«Производительность криптографии»

Lavalys Everest

«Копирование в память»

Lavalys Everest

Тест процессора

PC Wizard

Быстродействие графического процессора

PC W
izard

Среднее время доступа при операции «чтение»

Lavalys Everest

Пропускная способность сети

Sisoftware Sandra

8

Арифметический тест процессора

Sisoftware Sandra

Мультимедийный тест процессора

Lavalys Everest

«Производительность криптографии»

La
valys Everest

«Задержка памяти»

Lavalys Everest

Тест процессора

PC Wizard

Быстродействие графического процессора

Sisoftware Sandra

Среднее время доступа при операции «запись»

Lavalys Everest

Пропускная способность сети

Sisoftware Sandra

9

Арифме
тический тест процессора

Lavalys Everest

Мультимедийный тест процессора

Sisoftware Sandra

«Производительность криптографии»

Lavalys Everest

«Чтение из памяти»

Lavalys Everest

Тест процессора

PC Wizard

Быстродействие графического процессора

PC Wi
zard

«Чтение данных» физического носителя

Lavalys Everest

Пропускная способность сети

Sisoftware Sandra

10

Арифметический тест процессора

Lavalys Everest

Мультимедийный тест процессора

Sisoftware Sandra

«Производительность криптографии»

Lavalys E
verest

«Запись в память»

Lavalys Everest

Тестирование видеопамяти

PC Wizard

Быстродействие графического процессора

Sisoftware Sandra

Тестирование жесткого диска

PC Wizard

Пропускная способность сети

Sisoftware Sandra


Контрольные вопросы

1) Дайт
е определение синтетическим, полусинтетическим тестам.

2) Объясните принцип арифметического тестирования процессора.

3
) Объясните принцип мультимедийного тестирования процессора.

4
) Объясните принцип теста «чтение из памяти».

5
) Объясните принцип теста «за
пись в память».

6
) Объясните принцип теста «копирование в память».

7
) Объясните принцип теста «задержка памяти».

8
) Объясните принцип теста «CPU AES».

9
) Объясните принцип тестирования видеопамяти.

1
0
) Объясните принцип теста «рендеринг».



2.2

Лабораторная ра
бота №
2

«Контроль и диагностика состояния
аппаратного обеспечения»

Цель работы

Научиться работать с программным обеспечением по мониторингу и ди
а
гностике
состояния аппаратного обеспечения, таким как
Hard

Drive

Inspector
,
Hard

Disk

Sentinel
,
HDD

Regenerator
,
CPUID

Hardware

Monitor
,
SpeedFan
.

Краткая теоретическая часть

Hard Drive Inspector
-

программа для контроля за состоянием жестких дисков.
Использует для своей работы данные S.M.A.R.T., что позволяет предсказать степень
вероятности сбоя в работе HDD до то
го, как он в действительности произойдет.

Hard Disk Sentinel
-

программа для мониторинга и контроля состояния жестких
дисков. Позволяет определить потенциальные проблемы, снижение производительности и
возможные сбои. В случае обнаружение каких
-
либо неполад
ок или превышения
температуры Hard Disk Sentinel тут же известит об этом пользователя. Программа
отслеживает статус жестких дисков, включая показатели температур и параметры
S.M.A.R.T. Кроме этого, измеряет скорость передачи данных в реальном режиме. Данну
ю
возможность можно использовать, например, для тестирования или определения случаев
заниженной производительности.

HDD Regenerator
-

уникальная программа для восстановления жестких дисков.
Программа устраняет физические повреждения (сбойные сектора) с пов
ерхности жесткого
диска. Она не прячет сбойные секторы, а действительно восстанавливает их. HDD
Regenerator восстанавливает сбойные секторы перемагничиванием. Почти 60% жестких
дисков поддаются восстановлению программой. Как результат, поврежденная и
нечит
аемая информация будет восстановлена без всякого влияния на уже существующие
данные.

CPUID

Hardware

Monitor

-

программа предназначена для мониторинга показателей
компонентов ПК. В этот перечень входит температура, скорость вращения вентиляторов,
а также

напряжения. Поддерживаются мониторинг процессорных датчиков, множества
различных чипов мониторинга, abit uGuru 2003 и uGuru 2005, сенсоров блоков питания
Gigabyte ODIN, S.M.A.R.T. показателей накопителей, а также видеокарт на базе GPU
производства ATI и n
VIDIA. Утилита создана скорее не для практического использования,
а для демонстрации возможностей.

EVEREST или AIDA64
-

программа представляет собой мощный программно
-

диагностический комплекс для идентификации и тестирования


практически всех компоненто
в компьютера. Предоставляет детальные сведения обо
всем аппаратном и программном обеспечении, кроме того, при помощи встроенных
модулей для тестирования и калибровки можно провести дополнительную проверку
отдельных подсистем. Имеет широкие возможности по п
редставлению максимально
полной и подробной информации об аппаратном и программном обеспечении
компьютера. Содержит вспомогательные модули, мониторинговые функции, включает
различные бенчмарки и тесты производительности.
Диагностика жесткого диска

S.M.A.R.T
.

(
S
elf
-
M
onitoring,
A
nalysisand
R
eporting
T
echnology
)



технология

оценки
состояния
жёсткого диска

встроенной аппаратурой самодиагностики, а также механизм
предсказания времени выхода его из строя.

S.M.A.R.T. производит наблюдение за основными характеристиками
накопителя,
каждая из которых получает оценку. Характеристики можно разбить на две группы:

-

параметры, отражающие процесс естественного старения жёсткого диска (число
оборотов шпинделя, число перемещений головок, количество циклов включения
-
выключения);

-

текущие параметры накопителя (высота головок над поверхностью диска, число
переназначенных секторов, время поиска дорожки и количество ошибок поиска).

Данные хранятся в шестнадцатеричном виде, называемом «rawvalue», а потом
пересчитываются в «value»



зна
чение, символизирующее надёжность относительно
некоторого эталонного значения. Обычно «value» располагается в диапазоне от 0 до 100
(некоторые атрибуты имеют значения от 0 до 200 и от 0 до 253).

Высокая оценка говорит об отсутствии изменений данного параме
тра или
медленном его ухудшении. Низкая оценка говорит о возможном скором сбое.

Значение, меньшее, чем минимальное, при котором производителем гарантируется
безотказная работа накопителя, означает выход узла из строя.

Технология SMART позволяет осуществлят
ь:

1.

Мониторинг параметров состояния;

2.

Сканирование поверхности;

3.

Сканирование поверхности с автоматической заменой сомнительных
секторов на надёжные.

Неисправности жесткого диска. Как правило, проблемы, которые чаще всего
возникают с жестким диском и которые
поддаются решению, это проблемы, связанные с
кластерами. В ходе эксплуатации по разным причинам кластеры жесткого диска могут
становиться нечитабельными. Решение этой проблемы лежит в двух плоскостях. Первая,
это блокирование «битых» кластеров. Это очень п
ростой и действенный метод.
Единственная проблема этого метода, объем жесткого диска уменьшается с каждым
блокированным кластером. Вторая, это метод восстановления сбойных кластеров
перемагничиванием. На этом методе мы остановимся и разберем его более подр
обно при
помощи программы
HDDRegenerator
.

Ход

работы

3.1
Hard

Drive

Inspector

3.1.1
Запус
тите

программу

Hard

Drive

Inspector

(
рис
. 1).


Рисунок 1


Главное окно программы


Главное окно программы показывает состояние и основные характеристики
(надежность,
производительность, отсутствие ошибок) жесткого диска и температуру.

3.1.2 «Расширенный режим»

Перейдите на вкладку «
S
.
M
.
A
.
R
.
T
. подробно» (рис.

2).



Рисунок
2


S
.
M
.
A
.
R
.
T
. данные
HDD


В данной вкладке показывают различные
S
.
M
.
A
.
R
.
T
. данные (показатели)
и

их
состояние в процентной шкале.

3.1.3 Нажмите на «наиболее худшее» показание вашего жесткого диска (рис.

3
).



Рисунок
3


Количество отработанных часов во включенном состоянии


Например, такой атрибут, как «
PowerOnHours
», показывает процентное значен
ие
часов, оставшихся до наработки, отведенное для жесткого диска производителем. Однако
если процент упадет до нуля, это не значит, что
HDD

исчерпал свой ресурс.

3.2
Hard

Disk

Sentinel

3.2.1Тестирование жесткого диска

Запус
тите

программу
Hard

Disk

Sentinel

(рис.

4)
.



Рисунок 4


Главное окно программы


В главном окне программы отображаются все подключенные жесткие диски к
компьютеру, а также их показатели:

-

Работоспособность;

-

Температура;

-

S
.
M
.
A
.
R
.
T
. показатели.

3.2.2 Выбор диска

Выберите

диск
для

ска
нирова
ния
, если к компьютеру подключено больше одного
жесткого диска.

3.2.3
Surface

Test

Запус
тите

«
Surface

Test
»
-

«тест поверхности жесткого диска» (рис.

5).



Рисунок
5
-

Запуск «теста поверхности жесткого диска»


На вкладке
Surface

test

выберите

тип т
еста:


-

Read

Test



читает поверхность жесткого диска, чтобы проверить доступны ли и
читабельны все сектора;

-

Write

test

-

переписывает дисковую поверхность с конфигурируемым образцом.
Вызывает анализ любых слабых секторов и проверяет любые скрытые про
блемы и
устанавливает их перераспределением дефектных секторов. ВНИМАНИЕ: этот тест
уничтожит все существующие данные на диске.

Выб
ерите

и запустите
Read

Test
. После тестировани
я

сохран
ите

результаты (рис.

6)



Рисунок
6


Сохранение результатов теста


3.
2.4 Быстрый тест жесткого диска

Запус
тите

быстрый тест жесткого диска (рис.

7).



Рисунок
7


Запуск быстрого теста жесткого диска


После прохождения теста мо
жно убедиться в работоспособности

диск
а

(рис.

8).



Рисунок
8


Быстрый тест жесткого диска


3.3

Диагностика и устранение неисправностей жесткого диска

3.3.1
HDD

Regenerator

Запустите установленную программу
HDD Regenerator.

3.3.2
Проверка

жесткого

диска

В

главном

окне

программы

нажмите

на

«Click here to repair physical bad sectors on
damaged drive s
urface directly under Windows» (
рис
. 9).



Рисунок
9


Главное окно программы


3.3.3 Начало тестирования

В следующем окне выберите предлагаемый жесткий диск и нажмите
StartProcess
.
Внимание, если у вас несколько жестких дисков, выбирайте диск с наименьшим

объемом
(рис.

10).



Рисунок
10


Выбор жесткого диска


Если у вас появится окно с предупреждением, жмите «Отмена»;

3.3.4 Выбор режима работы программы

В

следующем

окне

выберите

«
Scan
,
but

not

repair

(
show

bad

zones
)» (
нажмите

«2»
и

«
Enter
») (
рис
. 11).



Рисунок
11


Выбор режима работы программы


3.3.5 Дальше запустится процесс поиска «плохих» секторов

(рис
.

12). Время работы
поиска прямо пропорционально зависит от объема жесткого диска (для
HDD

объемом 80
Гб примерно 30 минут).



Рисунок
12


Процесс
поиска «плохих» секторов


Заметьте, справа в окошке сразу видна температура жесткого диска в двух шкалах.

3.3.6 Процесс сканирования диска

Если вы уверены, что ваш жесткий диск в порядке, проведите сканирование до
нескольких процентов (4
-
5%) от суммарного
объема.

3.3.7 Запуск режима исправления сбойных секторов

Если вам все же интересно, есть ли у вас сбойные сектора, проведите сканирование
до конца. Потом запустите программу в режиме «
NormalScan
» для испра
вления сбойных
секторов (рис
.

13).



Рисунок
13


Результат сканирования


3.4 Диагностика блока питания и мониторинг температуры

3.4.1
Hardware

Monitor

Запустите

программу

CPUID

Hardware

Monitor

(
рис
. 14).



Рисунок
14
-

CPUID

Hardware

Monitor


Обратите внимание на строку
Voltages
. Здесь показываются тек
ущее значение
напряжения в столбце
Value
, минимальное и максимальное (
Min

и
Max
) значения. Стоит
учесть, что минимальное и максимальное значения зафиксированы те, когда программа
была запущена. Поэтому для выполнения диагностики блока питания необходимо,

чтобы
CPUID

Hardware

Monitor

находилась какое
-
то время запущенной.

3.4.2 Значения напряжения

Снимите минимальное и максимальное значения напряжения за полчаса в
различных режимах использования ПК. Если их значения различаются существенно, то
это, как прав
ило, является признаком неисправной работы блока питания.


3.4.3 Показания температуры

Снимите показания температуры материнской платы, процессора, жесткого диска.
Заметьте, показания даются сразу в двух температурных шкалах (Цельсий и Фаренгейт).

3.5 Мони
торинг вращения вентиляторов

Для мониторинга вращения вентиляторов будем использовать утилиту
Lavalys
Everest.

Запустите программу
Lavalys

Everest

Вид главного окна программы представлен на рис. 3.




Рисунок 3


Вид главного окна программы Lavalys Everes
t


Перейдите в меню Компьютер
-
>
Датчик

3.
5
.
1

Значения напряжения

Снимите значения напряжения использования ПК.
Сравните их с эталоном.
Если их
значения различаются существенно, то это, как правило, является признаком неисправной
работы блока питания.

3.
5
.
2

Показания температуры

Снимите показания температуры материнской платы, процессора, жесткого диска.
Заметьте, показания даются сразу в двух температурных шкалах (Цельсий и Фаренгейт).

3.
5
.
2

Показания скорости вращения вентиляторов

Снимите показания скорос
ти вращения вентиляторов установленных в системе

Задание

В
ыполнит
е

задание согласно варианту в табл.1
.

Таблица 1


Варианты заданий к лабораторной работе

Вариант

Задание

Программа

1

Снять
S
.
M
.
A
.
R
.
T
. показатели

Hard Drive Inspector

Протестировать жесткий

диск на наличие
неисправностей

Hard Disk Sentinel

Снять показания напряжения

Hardware

Monitor

2

Снять
S
.
M
.
A
.
R
.
T
. показатели

Hard Disk Sentinel

Протестировать жесткий диск на наличие
неисправностей

HDD Regenerator

Снять показатели скорости вентилято
ров

Lavalys Everest

3

Снять
S
.
M
.
A
.
R
.
T
. показатели

Hard Drive Inspector

Протестировать жесткий диск на наличие
неисправностей

Hard Disk Sentinel

Снять показания напряжения

Hardware

Monitor

4

Снять
S
.
M
.
A
.
R
.
T
. показатели

Hard Disk Sentinel

Протестиров
ать жесткий диск на наличие
неисправностей

HDD Regenerator

Снять показатели скорости вентиляторов

Lavalys Everest

5

Снять
S
.
M
.
A
.
R
.
T
. показатели

Hard Drive Inspector

Протестировать жесткий диск на наличие
Hard Disk Sentinel

неисправностей

Снять показ
ания напряжения

Hardware

Monitor

6

Снять
S
.
M
.
A
.
R
.
T
. показатели

Hard Disk Sentinel

Протестировать жесткий диск на наличие
неисправностей

HDD Regenerator

Снять показатели скорости вентиляторов

Lavalys Everest

7

Снять
S
.
M
.
A
.
R
.
T
. показатели

Hard Drive In
spector

Протестировать жесткий диск на наличие
неисправностей

Hard Disk Sentinel

Снять показания напряжения

Hardware

Monitor

8

Снять
S
.
M
.
A
.
R
.
T
. показатели

Hard Disk Sentinel

Протестировать жесткий диск на наличие
неисправностей

HDD Regenerator

Сня
ть показатели скорости вентиляторов

Lavalys Everest

9

Снять
S
.
M
.
A
.
R
.
T
. показатели

Hard Drive Inspector

Протестировать жесткий диск на наличие
неисправностей

Hard Disk Sentinel

Снять показания напряжения

Hardware

Monitor

10

Снять
S
.
M
.
A
.
R
.
T
. показатели

Hard Disk Sentinel

Протестировать жесткий диск на наличие
неисправностей

HDD Regenerator

Снять показатели скорости вентиляторов

Lavalys Everest

Контрольные вопросы

1)
Ч
то такое S.M.A.R.T.
?


2)
П
еречислите параметры поддающиеся мониторингу
.

3)
П
еречис
лите па
раметры поддающиеся диагностике.

4)
Перечислите характе
ристики
S
.
M
.
A
.
R
.
T
.

5)
В

каком виде хранятся
S
.
M
.
A
.
R
.
T
. показатели
?

6)
Н
азовит
е неисправности жесткого диска.

7)
Д
айт
е определение «плохого» сектора.

8)
Н
азовите неисправности блока питания
.

9)
О
бъясните принцип сканиров
ания поверхности жесткого диска.

10)
О
бъясните принцип сканирования поверхности с автоматической заменой
сомнительных секторов на надежные.



2.3

Лабораторная работа №3 «
Основы работы с BIOS Setup Utility
»

Цель

работы

У
яснить основные типы настраиваемых программой
BIOS

Setup

Utility

параметров
компьютера, знать типовые настраиваемые параметры и порядок их установки таких как
загрузка операционной системы
с различных носителей, выбор параметров защиты,
проведение авто определения жестких дисков, подключение/отключение/перенаправление
портов.

Краткая теоретическая часть

BIOS

(
Basic

Input
-
Output

System



базов
ая система ввода
-
вывода)



это
встроенное в компьютер программное обеспечение
, которое ему доступно без обращения
к диску. На PC BIOS содержит код, необходимый для управления клавиатурой,
видеокартой, дисками, портами и другими устройствами.

Обычно BIOS размещается в микросхеме ПЗУ (ROM), размещенной на материнской
плате компьютер
а (поэтому этот чип часто называют ROM BIOS). Эта технология
позволяет BIOS всегда быть доступным, несмотря на повреждения, например, дисковой
системы. Это также позволяет компьютеру самостоятельно загружаться. Поскольку
доступ к RAM (оперативной памяти) о
существляется значительно быстрее, чем к ROM,
многие производители компьютеров создают системы таким образом, чтобы при
включении компьютера выполнялось копирование BIOS из ROM в оперативную память.
Задей
с
твованная при этом область памяти называется Shadow

Memory (теневая память).

В настоящее время, почти все материнские платы комплектуются Flash BIOS,
который в любой момент может быть перезаписан в микросхеме ROM при помощи
специальной программы.

BIOS PC стандартизирован, поэтому, в принципе менять его,
также как, например,
операционные системы нет необходимости. Дополнительные возможности компьютера
можно использовать только использованием нового программного обеспечения.

BIOS, который поддерживает технологию Plug
-
and
-
Play, называется PnP BIOS. При
испо
льзовании этой технологии BIOS должен быть обязательно прошит во Flash ROM.

Наиболее широко среди пользователей компьютеров известна BIOS материнской
платы, но BIOS присутствуют почти у всех компонентов компьютера: у видеоадаптеров,
сетевых адаптеров, моде
мов, дисковых контроллеров, принтеров.

BIOS материнской
платы отвечает за инициализацию (подготовку к работе), тестирование и запуск всех ее
компонентов.

О
перационная система и прикладные программы работают с аппаратным
обеспечением компьютера

посредством
BIOS
, которая переводи
т понятные пользователю
команды операционной системы на язык, понятный компьютеру.

Если
заглянуть

под крышку системного блока,
то

на материнской плате

можно
обнаружить

микросхему

с голографической наклейкой с

надписью

и
логотипом,
оз
начающим прои
зводителя BIOS
.

Р
ядом обязательно будет круглый аккумулятор,
питающий микросхему CMOS

(
Complementary

Metal

Oxide

Semiconductor



э
нергозависимая память, применяемая для хранения установок BIOS
)
.

Определить тип микросхемы ПЗУ, установленной на

материнской плате, несложно.
Для этого необходимо посмотреть на маркировку чипа ROM (28 или 32
-
контактная
микросхема с наклейкой производителя BIOS), отодрав наклейку. Маркировка означает
следующее (ххх означает три произвольных цифры):



28Fxxx
-

12V Fl
ash
память




29Cxxx
-

5V Flash
память




29LVxxx
-

3V Flash memory (
раритет
)



28Cxxx
-

EEPROM, почти то же, что и Flash память



27Cxxx
-

с окошком. EPROM: только для чтения, требует программатор для записи
и ультрафиолетовую лампу для стирания



PH29
EE010: SST ROM Чип
-

перепрошиваемый



29EE011: Winbond
чип

-

5V Flash
память




29C010: Atmel Chip
-

5V Flash
память


Любые другие микросхемы, не имеющие окошка с маркировкой, не начинающейся с
цифр 28 или 29, являются, скорее всего не Flash
-
памятью. Есл
и же на микросхеме есть
окошко
-

это верный признак того, что это не Flash.

Перепрошивка новых версий BIOS. Существует несколько причин, по которым это
приходится делать.


Основная из них
-

Windows не всегда хорошо конфигурируется, если
используются старые

версии BIOS.

Как правило
, в новых версиях BIOS
также
исправляются мелкие ошибки и
недоработки. Новые версии могут содержать новые возможности.

Среди программ, содержащихся в BIOS, имеется программа настройки параметров
BIOS

Setup

Utility
, которая позволя
ет изменять данные, хранящиеся в памяти CMOS, с
помощью системы меню.

Для обеспечения правильной работы операционной системы и прикладных
программ с помощью
BIOS

Setup

Utility

вводятся параметры всех компонентов
компьютера, начиная от оперативной памяти и
рабочей частоты процессора и заканчивая
режимом работы принтера и других периферийных устройств. Правильно настроив
содержимое BIOS вашего компьютера, можно увеличить производительность его работы
до 30%.

Замечание
:
н
еосторожные действия пользователя, как
правило, не могут привести к
физи
ческому повреждению компьютера



он может лишь перестать загружаться. Это
легко исправить. Современные BIOS имеют довольно обширные средства
автоконфигурирования, поэтому роль пользователя в установке «правильных» параметро
в
можно свести к минимуму. В последнее время в программе установки параметров
появился пункт «Загрузить оптимизированные параметры». Выбор этого пункта поз
воляет
пользователю установить
параметры

«параметры по умолчанию»

для имеющегося
оборудования.

Описан
ие основных настроек Setup BIOS приведено в приложении 1.

Как войти в
BIOS
Setup Utility

Программа установки параметров
BIOS

Setup

Utility

недоступна пользователю во
время работы компьютера.
Вход

в
BIOS

Setup

Utility

обычно

выполняется путем нажатия
клавиш
и

[
Del
]


во время

загрузк
и

компьютера. Так же встречаются версии BIOS
,

вход в
настройки которой выполняется с
использованием

других клавиш или их сочетаний
.

В данной лабораторной работе для
ознакомления с
BIOS

будет использован
а
программа
MyBIOS

эмулирующа
я его

После загрузки
BIOS

Setup

Utility

экран примет следующий вид

(
Рис.
)
:


Рис.
1
.
Интерфейс

BIOS

Setup

Utility

после запуска

В данной
программе имеется набор тестовых задач, состоящ
ий из 10 заданий,
которые необходимо выполнить

в ходе работы.

Задание

1.

Выполнить тестовые задания в программе
MyBIOS

2.

Узнать

тип и

версию BIOS
.

3.

Узнать д
ату создания BIOS
.

4.

Определить п
араметры накопителей, подключенных к

канала
м

компьютера
.

5.

Определить
текущий
п
орядок
опроса накопителей при загрузке
.

6.

Изменить порядок опроса накопителей при загрузке так, чтобы в первую очередь
опрашивался
CDROM
, затем жесткий диск.
Остальные носители не опрашиваются.

Контрольные вопросы

1.

Что так
ое BIOS?

2.

Что такое PROM, EPROM и ЕEPROM и чем они отличаются?

3.

Что такое

CMOS
-
память?

4.

Как аппаратно сбросить CMOS (вместе с паролями)?

5.

Что означают аварийные сигналы, выдаваемые AMI BIOS при загрузке?

6.

За что отвечает параметр
HDD S.M.A.R.T Capability
? К
акие значения он может
принимать?

7.

За что отвечает параметр
SDRAM CAS# Latency
? Какие значения он может
принимать?



2.4


Лабораторная работа №4
«
Система команд микропроцессоров
семейства
INTEL

MCS
-
51
»

Цель работы

-

Изучить систему команд микропроцессора (МП) семейства «
Intel

mcs
-
51».

-

Изучить среду отладки программ для системы команд МП «
edsim
51».

Краткая теоретическая ча
сть

Базис микропроцессора основан на логических схемах, которые спроект
и
рованы для
работы с данными и выполнения вычислений. Поведение микр
о
процессора определяется
исполняемой программой. Микропроцессор выпо
л
няет только две функции это


управление и обраб
отка данных. Под терм
и
ном «обработка» подразумевается
перемещение данных и выполнение оп
е
раций над ними. Термин «управление» определяет
поведение аппаратных блоков процессора в определенный момент времени.

Работа микропроцессора состоит из нескольких шаго
в: сначала из памяти извлекается
команда, затем логическая схема управления ее декодирует и синхронизирует работу
исполнительных схем, тем самым исполняя эту к
о
манду. Эти шаги можно назвать циклом
«выборка
-
ис
полнение». Для каждой команды, выполняется один
такой цикл.

Система команд

Команда
-

это слово, которое извлекается микропроцессором из памяти программ,
декодируется и им исполняется, таким образом, трансформируясь из информации в
действие. Так, команды осуществляют пересылку данных, их обработку, а та
к же
управляют аппаратными средствами микропроцессора во время всей его работы. Система
команд определяет не только список к
о
манд, поддерживаемых микропроцессором, но и
метод
ы

адресации к да
н
ным.

Команда состоит из двух частей: кода операции (КОП) и операн
да. КОП


это
идентификатор команды, при помощи которого микропроцессор деши
ф
рирует
информацию и преобразует ее в действие. Операнд это дополнител
ь
ная информация,
которая участвует в контексте выполнения команды и м
о
жет содержать как
обрабатываемые данные,

так и адрес, по которому можно получить доступ к этим данным.
Как правило, разрядность слова команды МП совпадает с разрядностью слова данных,
однако это правило не абс
о
лютно. С целью оптимизации размера кристалла и сокращения
энергоп
о
требления МП, разраб
отчики могут использовать неравную разрядность слов
команд и слов данных. Команды могут иметь различную длину.

Для МП семейства
Intel

MCS
-
51 (далее МП
MCS
-
51) размер команд с
о
ставляет от
одного до трех байт. Если длина команды составляет два или три байта,

как показано на
рисунке 1, то первое из них


это КОП, второе


адрес (старшая часть) / данные, третье


адрес (младшая часть).













Рисунок 1
-

Структура команд различной длины для МП
MCS
-
51

Ко
д операции (КОП)

Данные/Адрес

Адрес, старшая часть

Адрес, младшая часть

Однобайтовая команда

Двухбайтовая команда

Трехбайтовая команда

Код операции (КОП)

Код операции (КОП)

Система команд МП
MCS

-

51 включает в себя 111 команд.

Больши
н
ство команд
выполняются за один или два машинных цикла «выборка
-
исполнение», за исключением
команд умножения и деления, которые выпо
л
няются за четыре машинных цикла. В
качестве операндов команд микропр
о
цессора могут использоваться биты, четырехбитн
ые
цифры (ниблы), байты и двухбайтные слова.

По функциональным признакам команды разделяются на пять групп:

-

пересылки данных;

-

арифметических операций;

-

логических операций;

-

операций над битами;

-

управления аппаратно
-
программными средствами МП.

В п
риложении 1 приведены таблицы, в которых отображаются названия к
о
манд, их
мнемокод, производимую операцию, ее код, а так же размер команд в байтах и количество
циклов, необходимых для исполнения этих команд. Ниже приведены обозначения,
которые используются

при описании команд.

Rn (n = 0,1,..., 7)
-

регистр общего назначения;

@Ri(i= 0, 1)
-

регистр общего назначения, работающий регистром косвенного адреса;

ad (
ad
dress
)
-

адрес прямо адресуемого байта;

ad11
-

11
-
разрядный абсолютный адрес перехода;

ad16
-

16
-
разрядный абсолютный адрес перехода;

rel
-

относительный адрес перехода;

#d
ata
8
-

непосредственный операнд данных (1 байт);

#d
ata
16
-

непосредственный операнд данных (2 байта);

bit
-

адрес прямо адресуемого бита;

/bit
-

инверсия прямо адресуемого бита;

А
-

аккумулятор;

PC

(
program

counter
)
-

счетчик команд;

DPTR (
data

pointer
)
-

регистр указатель данных;

PSW

(
processor

state

word
)


регистр состояния процессора (регистр флагов);

()
-

содержимое ячейки памяти или регистра.

Команды пересылки данных

Как показа
но в таблице 1, по команде MOV выполняется пересылка данных из
второго операнда в первый. Эта команда не имеет доступа ни к внешней памяти данных,
ни к памяти программ. Для этих целей использую
т
ся команды M0VX и MOVC
соответственно. Первая из них обеспечив
ает чтение/запись байта из внешней памяти
данных, вторая
-

чтение байта из п
а
мяти программ.

Таблица 1

Название команды

Мнемокод

КОП

Б

Ц

Операция

Пересылка в аккумулятор из
рег
и
стра (п=0+7)

MOV

A
,
R
n

1110.1
r
rr

1

1

(
A
)
<
-
(
R
n
)

Пересылка в аккумулятор
прям
о
а
дресуемого байта

MOV A, ad

1110.0
101

2

1

(A)<
-
(ad)

Пересылка в аккумулятор байта из
РПД (
i
=0,1)

MOV A,
@R
i

1110
.
0
11i

1

1

(A)<
-
((R
i
))

Загрузка в аккумулятор константы

MOV A,
#data8

0111.0
100

2

1

(A)
<
-
#data8

Пересылка в регистр из
аккумулят
о
ра

MOV R
n
, A

1
111.1
r
rr

1

1

(R
n
)<
-
(A)

Пересылка в регистр
прямоадресу
е
мого байта

MOV R
n
, ad

1010
.
1r
rr

2

2

(R
n
)<
-
(ad)

Загрузка в регистр константы

MOV R
n
,
#data8

0111
.
1r
rr

2

1

(R
n
)<
-
#data8

Пересылка по прямому адресу
акк
у
мулятора

MOV ad, A

1111.0
101

2

1

(ad)
<
-
(A)

Пере
сылка по прямому адресу
рег
и
стра

MOV ad, R
n

1000
.
1r
rr

2

2

(ad)<
-
(R
n
)

Пересылка прямоадресуемого байта
по прямому адресу

MOV add,
ads

1000.0
101

3

2

(add)
<
-
(ads)

Пересылка байта из РПД по прямому
адресу

MOV ad,
@R
i

1000.0
1
1i

2

2

(ad)<
-
((R
i
))

Пересылка по
прямому адресу
ко
н
станты

MOV ad,
#data8

0111.0
101

3

2

(ad)<
-
#data8

Пересылка в РПД из аккумулятора

MOV @R
i
,
A

1111
.
0
11i

1

1

((R
i
))<
-
(A)

Пересылка в РПД прямоадресуемого
байта

MOV @R
i
,
ad

0110.0
11
i

2

2

((R
i
))<
-
(ad)

Пересылка в РПД константы

MOV @R
i
,
#dat
a8

01
11
.
0
11i

2

1

((R
i
))<
-
#data8

Загрузка указателя данных

MOV DPTR,
#d
a
ta16

1001.0
000

3

2

(DPTR)<
-
#data16

Пересылка в аккумулятор байта из
ПП

MOVC A,
@A+DPTR

1001.0
011

1

2

A
<
-
((A)
+(DPTR))

Пересылка в аккумулятор байта из
ПП

MOVC A,
@A+PC

1000.0
011

1

2

(PC)<
-
(PC)+1,

(A)
<
-
((A)+(PC))

Пересылка в аккумулятор байта из
памяти данных

MOVX A,
@Ri

1110
.
0
01i

1

2

(A)
<
-
((Ri))

Пересылка в аккумулятор байта из
расширенной памяти данных

MOVXA,@
DPTR

1110.0
000

1

2

(A)
<
-
((DPTR))

Пересылка в память данных
знач
е
ние из

аккумулятора

MOVX @R
i
,
A

1111
.
0
01i

1

2

((R
i
))<
-
(A)

Пересылка в расширенную память
данных значение из аккумулятора

MOVX
@DPTR,A

1111.0
000

1

2

((DPTR))
<
-
(A)

Загрузка в стек

PUSH ad

1100.0
000

2

2

(SP)<
-
(SP) +
1,

((SP))<
-
(ad)

Извлечение из стека

POP ad

11
01.0
000

2

2

(ad)<
-
(SP),

(SP)
<
-
(SP)


1

Обмен аккумулятора с регистром

XCH A, R
n

1100
.
1r
rr

1

1

(A)<
-
>(Rn)

Обмен аккумулятора с
прямоадрес
у
емым байтом

XCH A, ad

1100.0
101

2

1

(A)<
-
>(ad)

Обмен аккумулятора с байтом из
п
а
мяти данных

XCH A, @R
i

1100
.
0
11i

1

1

(A)<
-
>((R
i
))

Обмен младших тетрад аккумулятора
и памяти данных

XCHD A,
@R
i

1101
.
0
11i

1

1

(A
0
…A
3
)<
-
>W(R
i
0

R
i
3
)

К
оманды ХСН производят обмен данных, а команды PUSH и POP предназначены
для записи данных в стек и их чтение. Размер стека огран
и
чен размером
памяти данных.

Группа команд пересылок микроконтроллера имеет следующую ос
о
бенность
-

в
ней нет специальных команд для работы со специальными рег
и
страми: PSW, таймером,
портами ввода
-
вывода. Доступ к ним, как и к другим регистрам специальных функций,
осущ
ествляется заданием соответствующ
е
го прямого адреса, т.е. это команды обычных
пересылок, в которых вместо адреса можно ставить название соответствующего регистра.
Например, чт
е
ние регистра флагов PSW в аккумулятор может быть выполнено к
о
мандой

«MOV A, PSW»

которая преобразуется в машинный код следу
ю
щим образом (при том,
что адрес регистра
PSW



D
0
h
):



MOV A, D0h



E5D0,

где Е5
-

код операции, a D0
-

операнд (адрес PSW).

Аккумулятор имеет два различных имени в зависимости от способа адрес
а
ции: А
-

при
неяв
ной адресации (например, MOV A, R0) и АСС
-

при испол
ь
зовании прямого адреса.

Команды арифметических операций

Таблица 2

Название команды

Мнемокод

КОП

Б

Ц

Операция

Сложение аккумулятора с регистром
(
n
= 0…7)

ADD

A
,
R
n

0010.1
rrr

1

1

(
A
)<
-
(
A
) + (
R
n
)

Сложени
е аккумулятора с
прямоадресуемым байтом

ADD

A
,
ad

0010.010
1

2

1

(
A
)<
-
(
A
) +
(ad)

Сложение аккумулятора с байтом из
памяти данных

(
i

= 0,1)

ADD A,
@R
i

0010
.
011
i

1

1

(A)<
-
(A)
+
((R
i
))

Сложение аккумулятора с
константой

ADD A,
#data8

0010.010
0

2

1

(A)<
-
(A)

+
#data8

Сложение аккумулятора с регистром
и переносом

ADDC A,
R
n

0011.1
rrr

1

1

(A)
<
-
(A)
+
(R
n
)
+
(C)

Сложение аккумулятора с
прямоадресуемым

байтом и переносом

ADDC A,
ad

0011.010
1

2

1

(A)
<
-
(A)
+
(ad)
+
(C)

Сложение аккумулятора с байтом из
памяти да
нных и переносом

ADDC A,
@R
i

0011
.
011
i

1

1

(A)
<
-
(A)
+
((R
i
))
+
(C)

Сложение аккумулятора с
константой и переносом

ADDC A,
#data8

0011.010
0

2

1

(A)
<
-
(A)
+ #
data8
+
(C)

Десятичная коррекция аккумулятора

DAA

1101.010
0

1

1

Если (А
0

A
3
)>9 или
((АС)=1),

то (А
0

A
3
)<
-
( А
0

A
3
)
+ 6,

затем если (А
4

A
7
)>9
или ((С)=1),

то (А
4

A
7
) <
-


4

A
7
)
+ 6

Вычитание из аккумулятора
регистра и заёма

SUBB

A
,
R
n

1001.1
rrr

1

1

(А)<
-
(А)


(С)


(
R
n
)

Вычитание из аккумулятора
прямоадресуемого байта

и заема

SUBB A,
ad

1001.010
1

2

1

(А)
<
-
(А)


(С)


((ad))

Вычитание из аккумулятора байта
памяти данных и заема

SUBB A,
@R
i

1001
.
011
i

1

1

(А)<
-
(А)


(С)


((R
i
))

Вычитание из аккумулятора
константы и заема

SUBB A,
data8

1001.010
0

2

1

(А)<
-
(А)


(С)
-

#data8

Инкремент аккумулятора

INC A

0000.010
0

1

1

(А)<
-
(А) + 1

Инкремент регистра

INC R
n

0000.1
rrr

1

1

(R
n
)<
-
(R
n
)+
1

Инкремент прямоадресуемого байта

INC ad

0000.010
1

2

1

(ad)<
-
(ad) +
1

Инкремент байта в памяти данных

INC @R
i

0000.011
i

1

1

((R
i
))<
-
((R
i
))+1

Инкремент указателя данных

INC

DPTR

1010.001
1

1

2

(DPTR
)<
-
(DPTR)
+ 1

Декремент аккумулятора

DEC A

0001.010
0

1

1

(A)«
-
(A)
-
1

Декремент регистра

DEC R
n

0001.1
rrr

1

1

(R
n
)<
-
(R
n
)
-
1

Декремент прямоадресуемого байта

DEC ad

0001.010
1

2

1

(ad)<
-
(ad)
-
1

Декремент байта в памяти данных

DEC @R
i

0001.01
1
i

1

1

«R
i
))<
-
((R
i
))
-
1

Умножение аккумулятора на регистр
В

MUL AB

1010.010
0

1

4

(B)(A)
<
-
(A)*(B)

Деление аккумулятора на регистр В

DIV AB

1000.010
0

1

4

(
A
).
(B)
<
-
(
A
)/(
B
)

В таблице 2 приведен список арифметических операций, по
д
держиваемых
микропроц
ессором. Можно заметить, что результат выполнения команд ADD, ADDC,
SUBB, MUL и DIV отображается флагами регистра PSW. Флаг С (
c
arry
) устанавливается
при переносе из разряда D7, т. е. в случае, если р
е
зультат не помещается в восемь
разрядов; флаг АС (
a
dvan
ced

c
arry
)устанавливается при переносе из разряда D3 в
командах сложения и вычитания и служит для реализации десятичной арифметики. Этот
признак используется командой DAA.

Флаг OV устанавливается при переносе из разряда D6, т. е. в случае, если р
е
зультат н
е
помещается в семь разрядов и восьмой не может быть интерпр
е
тирован как знаковый.
Этот признак служит для организации обработки зн
а
ковых чисел.

Флаг Р устанавливается и сбрасывается аппаратно. Если число ед
и
ничных бит в
аккумуляторе нечетно, то Р = 1, в п
ротивном случае Р = 0.

Команды логических операций

Таблица 3

Название команды

Мнемокод

КОП

Б

Ц

Операция

Логическое И аккумулятора и регистра

ANL

A
,
R
n

0101
.
1
r
rr

1

1

(
A
)<
-
(
A
)
AND

(
R
n
)

Логическое И аккумулятора и
прямоадресуемого байта

ANL A, ad

0101
.
0
101

2

1

(A)
<
-
(A) AND (ad)

Логическое И аккумулятора и байта из
памяти данных

ANL A,
@R
i

0101.0
11i

1

1

(A)<
-
(A)AND((R
i
))

Логическое И аккумулятора и константы

ANL A,
#data8

0101
.
0
100

2

1

(A)
<
-
(A) AND #data8

Логическое И прямоадресуемого байта и
аккумулятора

ANL ad, A

0101
.
0
010

2

1

(ad)
<
-
(ad) AND (A)

Логическое И прямоадресуемого байта и
константы

ANL ad,
#data8

0101
.
0
011

3

2

(ad)
<
-
(ad) AND #data8

Логическое ИЛИ аккумулятора и
регистра

ORLA, R
n

0100
.
1
r
rr

1

1

(A)
<
-
(A) OR (R
n
)

Логическое ИЛИ аккумулятора и
п
рямоадресуемого байта

ORLA, ad

0100
.
0
101

2

1

(A)<
-
(A) OR (ad)

Логическое ИЛИ аккумулятора и байта
из памяти данных

ORLA,
@R
i

0100
.
0
1
1i

1

1

(A)<
-
(A) OR ((R
i
))

Логическое ИЛИ аккумулятора и
константы

ORL A,
#data8

0100
.
0
100

2

1

(A)
<
-
(A) OR #data8

Логическ
ое ИЛИ прямоадресуемого
ORL ad, A

0100
.
0
2

1

(ad)<
-
(ad) OR (A)

байта и аккумулятора

010

Логическое ИЛИ прямоадресуемого
байта и константы

ORL ad,
#data8

0100
.
0
011

3

2

(ad)<
-
(ad) OR #data8

Исключающее ИЛИ аккумулятора и
регистра

XRL A, R
n

0110
.
1
r
rr

1

1

(A)
<
-
(A) XOR (R
n
)

Исключающее ИЛИ аккумулятора и
прямоадресуемого байта

XRL A, ad

0110
.
0
101

2

1

(A)
<
-
(A) XOR (ad)

Исключающее ИЛИ аккумулятора и
байта памяти данных

XRL A,
@R
i

0110
.
0
111

1

1

(
A)<
-
(A) XOR ((R
i
))

Исключающее ИЛИ аккумулятора и
константы

XRL A
,
#data8

0110
.
0
100

2

1

(A)
<
-
(A) XOR #data8

Исключающее ИЛИ прямоадресуемого
байта и аккумулятора

XRL ad, A

0110
.
0
010

2

1

(ad)
<
-
(ad) XOR (A)

Исключающее ИЛИ прямоадресуемого
байта и константы

XRL ad,
#data8

0110
.
0
011

3

2

(ad)
<
-
(ad) XOR #data8

Сброс аккум
улятора

CLR A

1110
.
0
100

1

1

(A)<
-
0

Инверсия аккумулятора

CPL A

1111
.
0
100

1

1

(A)
<
-
NOT(A)

Сдвиг аккумулятора влево циклический

RL A

0010
.
0
011

1

1

(
A
n
+1
)<
-
(
A
n
),
n
=0…
6
, (
A
0
)
<
-

(
A
7
)

Сдвиг аккумулятора влево через перенос

RLC A

0011
.
0
011

1

1

(A
n+i
)<
-
(A
n
), n
=0…6, (A
0
)
<
-

(
С
), (
С
) <
-
А
7
)

Сдвиг аккумулятора вправо циклический

RR A

0000
.
0
011

1

1

(
A
n
)
<
-
(
A
n
+
i
),
n
=0…
6
,
(
A
7
)
<
-

(
A
0
)

Сдвиг аккумулятора вправо через
перенос

RRC A

0001
.
0
011

1

1

(A
n
)<
-
(A
n+
i), n=0…6, (A
7
)
<
-

(
С
), (
С
) <
-
(A
0
)

Обмен местами тетрад в аккуму
ляторе

SWAP A

1100
.
0
100

1

1

(A
0
...A
3
)
<
-
>(A
4
...A
7
)

В таблице 3 дано краткое описание команд логических операций, которые выполняют
следующие преобразования над байтами: логическое «И», лог
и
ческое «ИЛИ»,
«исключающее ИЛИ», инверсия, сброс в нулевое значение

и сдвиг значения, которое
хранится в а
к
кумуляторе влево или вправо.

Команды битовых операций

Группа состоит из 12 команд, краткое описание которых приведено в таблице 4. Эти
команды позволяют выполнять операции над отдельными битами: сброс, установку,
и
нверсию бита, а также лог
и
ческие «И» и «ИЛИ.

Таблица 4

Название команды

Мнемо
код

КОП

Б

Ц

Операция

Сброс переноса

CLRC

1100
.
0
011

1

1

(С)<
-
0

Сброс бита

CLR

bit

1100
.
0
010

2

1

(
b
it
)<
-
0

Установка переноса

SETBC

1101
.
0
011

1

1

(С)<
-
1

Установка бита

SETB
b
it

1101
.
0
010

2

1

(
b
it
)<
-
1

Инверсия переноса

CPLC

1011
.
0
011

1

1

(С)<
-
NOT(C)

Инверсия бита

CPL bit

1011
.
0
2

1

(b
it
)<
-
010

NOT(b
it
)

Логическое И бита и
переноса

ANL C,
bit

1000
.
0
010

2

2

(C)<
-
(C)
AND

(b
it
)

Логическое И инверсии бита
и переноса

ANL C,
/bit

10
11
.
0
000

2

2

(С)<
-
(С)
AND

(NOT(b))

Логическое ИЛИ бита и
переноса

ORL C,
bit

0111
.
0
010

2

2

(С)<
-
(С)
OR
(b
it
)

Логическое ИЛИ инверсии
бита и переноса

ORL C,
/bit

1010
.
0
000

2

2

(
С
)<
-
(
С
)
OR(NOT(b
it
))

Пересылка бита в перенос

MOV
C, bit

1010
.
0
010

2

1

(C)<
-
(b
it
)

Пересылка переноса в бит

MOV
bit,
С

1001
.
0
010

2

2

(b
it
)<
-
(C)

В качестве "логического" аккумулятора, участвующего во всех операциях с двумя
операндами, выступает флаг переноса «С» (разряд D7 PSW), а в кач
е
стве операндов могут
использоваться 128 бит памя
ти данных и регистры специальных функций, допускающие
адресацию отдельных бит.

Команды управления ресурсами МП

Группа представлена командами безусловного и условного переходов, к
о
мандами вызова
подпрограмм и ко
мандами возврата из подпрограмм, кра
т
кое опис
ание которых
приведено в таблице 5.

Команда безусловного перехода LJMP (long
jump
) осуществляет переход по абсолютному
16
-
битному адресу, указанному в теле к
о
манды, т. е. команда обеспечивает переход в
любую точку памяти программ.

Действие команды AJMP (ab
solute
jump
) аналогично команде LJMP, однако в команде
указаны лишь 11 младших разрядов адреса. Поэтому переход ос
у
ществляется в пределах
страницы разм
е
ром 2 Кбайт.

В отличие от предыдущих команд, в команде SJMP (short
jump
) указан не а
б
солютный, а
относит
ельный адрес перехода. Величина смещения rel рассма
т
ривается как число со
знаком, и следовательно, переход возможен в пред
е
лах
-

128...+127 байт относительно
а
д
реса команды, следующей за командой SJMP.

Таблица 5

Название команды

Мнемокод

КОП

Б

Ц

Операция

Д
линный переход в полном объеме
памяти программ

LJMP ad16

0000
.
001
0

3

2

(PC)<
-
ad16

Абсолютный переход внутри страницы
памяти

AJMP

ad11

a
10
a
9
a
8
0.
0001

2

2

(PC)
<
-
(PC)+2, (
РС
0
-
10
)<
-
ad11

Короткий относительный переход

SJMP rel

1000
.
000
0

2

2

(PC)<
-
(PC)+2, (PC)
<
-
(PC)+rel

Косвенный относительный переход

JMP
@A+DPTR

0111
.
001
1

1

2

(PC)
<
-
(A)
+
(DPTR)

Переход, если аккумулятор равен нулю

JZ

rel

0110
.
000
0

2

2

(
PC
)<
-
(
PC
)+2, если (А)=0, то (
PC
)<
-
(
PC
)+
rel

Переход, если аккумулятор не равен
нулю

JNZ rel

0111
.
000
0

2

2

(
PC
)<
-
(
PC
)+2, если (А)*0, то (
PC
)<
-
(
PC
)+
rel

Переход, если перенос равен единице

JC rel

0100
.
000
0

2

2

(
PC
)<
-
(
PC
)+2, если (С)=1, то (
PC
)<
-
(
PC
)+
rel

Переход, если перенос равен нулю

JNC rel

0101
.
000
0

2

2

(
PC
)<
-
(
PC
)+2, если (С)=0, то (
PC
)<
-
(
PC
)+
rel

Переход, есл
и бит равен единице

JB bit, rel

0010
.
000
0

3

2

(
PC
)<
-
(
PC
)+3, если (
bit
)=1, то
(
PC
)<
-
(
PC
)+
rel

Переход, если бит равен нулю

JNB bit, rel

0011
.
000
0

3

2

(
PC
)<
-
(
PC
)+3, если (
bit
)=0, то
(
PC
)<
-
(
PC
)+
rel

Переход, если бит установлен, с
последующим сбросом бита

JBC

bit, rel

0001
.
000
0

3

2

(
PC
)
<
-
(
PC
)+3, если(
bit
)=1, то (
bit
)<
-
0 и (РС)<
-
(
PC
)+
rel

Декремент регистра и переход, если не
нуль

DJNZ Rn,
rel

1101.1rrr

2

2

(
PC
)
<
-
(
PC
)+2, (
R
n
)<
-
(
R
n
)
-
1, если
(
R
n
)
<>
0, то (
PC
)<
-
(
PC
)+
rel

Декремент прямоадресуемого байта и
переход,
если не нуль

DJNZ ad, rel

1101
.
010
1

3

2

(PC)<
-
(PC)+2, (ad)<
-
(ad)
-
1,
если

(ad)
<>
0,
то

(PC)
<
-
(PC)+rel

Сравнение аккумулятора с
прямоадресуемым байтом и п
е
реход,
если не равно

CJNE A, ad,
rel

1011
.
010
1

3

2

(
PC
)<
-
(
PC
)+3.если (
A
)<>(
ad
), то
(
PC
)<
-
(
PC
)+ге1,если
(
A
)<(
ad
), то
(С)<
-
1, иначе (С)<
-
0

Сравнение аккумулятора с константой и
переход, если не равно

CJNE A,
#data8, rel

1011
.
010
0

3

2

(
PC
)
<
-
(
PC
)+З.если (А)
*
#
d
8, то
(
PC
)
<
-
(
PC
)+ге
l
, если (А)<#
d
8, то
(
C
)<
-
1, иначе (С)<
-
0

Сравнение регистра с константой и
переход
, если не равно

CJNE R
n
,
#data8, rel

1011.1rrr

3

2

(
PC
)<
-
(
PC
)+З.если (
Rn
)<>#
d
, то
(
PC
)<
-
(
PC
)+
rel
, если (
Rn
) <#
d
, то
(
C
)<
-
1, иначе (С)<
-
0

Сравнение байта с константой и
переход, если не равно

CJNE
@R
i
,#data8,
rel

1011
.
01
1
i

3

2

(
PC
)<
-
(
PC
)+З.если ((
Ri
))
*
#
d
,
то
(
PC
)<
-
(
PC
)+ге1,если ((
Ri
)) <#
d
, то
(
C
)<
-
1, иначе (С)<
-
0

Длинный вызов подпрограммы

LCALL
ad16

0001
.
001
0

3

2

(PC)<
-
(PC)+3, (SP)<
-
(SP)+1, ((SP))<
-
(PC
0...7
), (SP)<
-
(SP)+1, ((SP))<
-
(PC
8
-
15
), (PC)<
-
ad16

Абсолютный вызов подпрограммы в
пределах страницы

AC
ALL
ad11

a
10
a
9
a
8
1.
0001

2

2

(PC)<
-
(PC)+2, (SP)<
-
(SP)+1, ((SP))<
-
(PC
0...7
), (SP)<
-
(SP)+1, ((SP))<
-
(PC
8
...
15
), (PC0
-
10)<
-
ad11

Возврат из подпрограммы

RET

0010
.
001
0

1

2

(PC
8...15
)<
-
((SP)), (SP)<
-
(SP)
-
1,
(PC
0...7
)
-
((SP)), (SP)<
-

SP)
-
1

Возврат из подпрограммы

обработки
прерывания

RETI

0011
.
001
0

1

2

(PC
8...15
) <
-
((SP)), (SP)<
-
(SP)
-
1,

(PC
0...7
) <
-

((SP)), (SP)
<
-
(SP)
-
1

Пустая операция

NOP

0000
.
000
0

1

1

(
PC
)<
-
(
PC
)+1

Команда косвенного перехода JMP @A+DPTR позволяет вы
числять адрес перехода
в процессе выполнения самой программы.

Командами условного перехода можно проверять следующие условия:

JZ (
j
ump

if

z
ero
)


аккумулятор содержит нулевое значение;

JNZ (
j
ump

if

n
ot

z
ero
)


аккумулятор содержит не нулевое знач
е
ние;

JC (
j
ump

if

c
arry
)


бит переноса С равен 1;

JNC (
j
ump

if

n
ot

c
arry
)


бит переноса С равен 0;

JB (
j
ump

if

b
it
)


прямо адресуемый бит равен 1

J
NB(
j
ump

if

n
ot

b
it
)


прямо адресуемый бит равен 0;

JBC (
j
ump

if

b
it

and

c
lear
)


прямо адресуемый бит равен 1 и сбр
а
сы
вается в нулевое
значение при выполнении команды.

Все команды условного перехода , как и команда
SJMP

содержат к
о
роткий
относительный адрес, т. е. переход может осуществляться в пред
е
лах

128... +127 байт
относительно следующей команды.

Команда DJNZ (
d
ecrem
ent

j
ump

if

n
ot

z
ero
) предназначена для орган
и
зации
программных циклов. Регистр R
n

или байт по адресу ad, указанные в теле команды,
содержат счетчик повторений цикла, а смещение rel


отн
о
сительный адрес перехода к
началу цикла. При выполнении команды соде
р
жимое счетчика уменьшается на 1 и
проверяется на 0. Если значение соде
р
жимого счетчика не равно 0, то осуществляется
переход на начало цикла, в противном случае выполняется следующая команда.

Команда CJNЕ (
c
ompare

j
ump

if

n
ot

e
qual
) для реализации процеду
р ожидания
внешних событий. В теле команды указаны "координаты" двух байт и относительный
адрес перехода rel. В качестве двух байт могут быть использованы, например, значения
содержимого аккумулятора и прямо адр
е
суемого байта или косвенно адресуемого байта

и
константы. При выполн
е
нии команды значения указанных двух байт сравниваются и в
случае, если они не один
а
ковы, осуществляется переход. Например, команда

WAIT
:
CJNE

A
,
P
0,
WAIT

будет выполняться до тех пор, пока значения на линиях порта Р0 не совпадут с
о
значениями содержимого аккумулятора.

Действие команд вызова процедур полностью аналогично де
й
ствию команд безусловного
перехода. Единственное отличие состоит в том, что они сохр
а
няют в стеке адрес возврата.

Команда возврата из подпрограммы RET восстанавл
ивает из стека зн
а
чение
счетчика команд, а команда возврата из процедуры обработки прер
ы
вания RETI, кроме
того, разрешает прерывание. Команды LCALL ACALL вызывают подпрограмму, то есть
это к
о
манды безусловного перехода, при котором в стеке сохраняется полн
ый 16
-
разрядный адрес возврата из подпр
о
граммы и модиф
и
цируется счетчик команд новым
значением. Это значение определяет адрес следующей исполняемой команды. Различие
этих к
о
манд в том, что
ACALL

(
absolute

call
) обеспечивает переход в пределах одной
стр
а
ниц
ы памяти, размер которой составляет 2048 байт, тогда как
LCALL

(
long

call
)
обеспечивает длинный переход по всему адресному пространству пр
о
граммной памяти,
что соста
в
ляет 65536 байт.

Методы адресации


Набор команд МП MCS
-
51 поддерживает следующие методы а
дрес
а
ции:



Прямая

адресация (Direct Addressing).Операнд определяется 8
-
битным адресом в
инструкции. Эта адресация используется только для внутренней памяти данных и
регистров.



Косвенная

адресация (Indirect Addressing). Адрес регистра, с
о
держащий адрес
опера
нда, описан самой инструкцией и содержится в коде операции. Данный вид
адресации может применяться при обращении как к внутренней, так и внешней памяти.
Для указания 8
-
битных адресов могут использоваться регистры R0 и R1 или указатель
стека SP. Для 16
-
битн
ой адресации испол
ь
зуется только р
е
гистр (DPTR
-

Data Pointer
-

"указатель данных").



Регистровая

адресация (Register Instruction).Данная адресация прим
е
няется для
доступа к регистрам R0…R7. Команды с рег
и
стровой адресацией содержат в коде
операции трехбито
вое поле, которое определяет номер рег
и
стра.



Непосредственная

адресация (Immediate constants).Операнд содержи
т
ся в теле
команды и следует за кодом операции. Размер операнда составляет один или два байта в
котором содержится ко
н
станта (#data8, #data16).



Инд
ексная

адресация (Indexed Addressing). Индексная адресация и
с
пользуется при
чтении памяти программ. В этом режиме осуществляется просмотр таблиц в памяти
программ. 16
-
битовый регистр (DPTR или PC) с
о
держит базовый адрес требуемой
табл
и
цы, а аккумулятор сод
ержит индекс, т.е. указывает на порядковый номер элемента
таблицы. Адрес элемента та
б
лицы находится сл
о
жением базы с индексом (содержимым
аккумулятора).



Неявная

адресация (Register
-
Specific Instructions).Название «неявная адресация»
подразумевает, что адр
ес к регистрам или п
а
мяти не указывается при помощи операнда.
Адрес регистра определяется самой инструкцией и содержится в коде операции.
Напр
и
мер, некоторые инструкции используют индивидуальные регистры, такие, как
аккумулятор, или DPTR, но при этом, адре
с этих регистров не объявлен в операнде, так
как он уже определен к
о
мандой и определяется микропроцессором из кода операции.
Примером н
е
явной адресации к памяти могут являться команды
push
,
pop
.

Регистры специальных функций

Регистры специальных функций уп
равляют аппаратно
-
программными блоками,
которые входят в состав микропроцессора семейства
Intel

mcs
-
51. В адресное
пространство памяти данных входит адресное пространство рег
и
стров специальных
функций
SFR

(
Special

Function

Register
). В таблице 6 п
о
казано р
азмещение регистров
специальных функций.


Регистры, символ которых отмечен знаком «*», допускают а
д
ресацию отдельных
бит при использовании команд из группы команд битовых опер
а
ций.

Регистры занимают только часть 128
-
байтового пространства. Те яче
й
ки памяти

с
адресами 80
H
-
0
FFH
, которые не заняты рег
и
страми, физически отсутствуют, при чтении
данных по эти адресам можно получить лишь код команды возврата.

Регистры
-
защелки
SFR

параллельных портов
P
0...
P
3
-

служат для вв
о
да
-
вывода
информации.

Две регистровые пар
ы с именами
THO
,
TL
0 (
Timer

High

0 и
Timer

Low

0
соответственно) и ТН1,
TL
1
представляют собой 16
-
битные регистры, к
о
торые управляют
работой двух таймеров
-
счетчиков. Режимы работы этих устройств задаются с
использованием регистра
TMOD
,
а управление ими осу
ществляется с пом
о
щью регистра
TCON
.

Регистр
PCON

используется для управления режимами энергопотре
б
ления
.

Таблица
6

А
д
рес

hex

Символ

Наименование

Е0

*АСС

Аккумулятор (
Accumulator
)

F
0



Регистр расширитель аккумулятора (
Multiplication Register)

D0

*PSW

Слово состояния программы (
Program

Status

Word
)

80
h

*Р0

Порт 0
(SFR P0)

90
h

*Р1

Порт 1
(SFR P1)

A0

*Р2

Порт 2
(SFR P2)

В
0

*РЗ

Порт 3
(SFR
РЗ)

81

SP

Регистр указатель стека (
Stack

Pointer
)

83

DPH

Старший байт регистра указателя данных
DPTR

(
Data

Point
er

High
)

82

DPL

Младший байт регистра указателя данных
DPTR

(
D
a
ta

Pointer

Low
)



ТНО

Старший байт таймера 0



TLO

Младший байт таймера 0

8D

ТН1

Старший байт таймера 1



TL1

Младший байт таймера 1

89

TMOD

Регистр

режимов

таймеров

счетчиков

(Tim
er/Counter Mode Control
Re
g
ister)

88

*TCON

Регистр управления статуса таймеров
(Timer/Counter Control
Regi
s
ter)

В8

*IP

Регистр

приоритетов

(Interrupt Priority Control Regi
s
ter)

А8

*IE

Регистр

маски

прерывания

(Interrupt Enable Register)

87

PCON

Регистр

управления мощностью (
Power

Control

Regi
s
ter
)

98

*SCON

Регистр управления приемопередатчиком
(Serial Port Control
Regi
s
ter)

99

SBUF

Буфер приемопередатчика
(Serial Data Buffer)

Регистры
IP

и
IE

управляют работой системы прерываний.

Регистры
SBUF

и
SCON

управляют работой приемопередатчика посл
е
довательного
порта.

Восьми битный регистр
-
указатель стека
SP

может адресовать любую область
внутренней памяти данных.

Регистр
-
указатель данных
DPTR

используется для фиксации 16
-
битного адреса в
операциях обращения
к внешней памяти.

Аккумулятор
(АСС)
является источником операнда и местом фиксации результата
при выполнении арифметических, логических операций и ряда операций передачи
данных. При помощи аккумулятора могут быть выполн
е
ны операции сдвигов, проверка на
ну
ль, формирование флага паритета и т.п.

Регистр В используется как источник и как приемник при операциях умн
о
жения и
деления, обращение к нему, как к регистру
SFR
, производится ан
а
логично аккумулятору.

При выполнении многих команд АЛУ формирует ряд призн
аков операции, которые
фиксируются в регистре флагов
PSW

(
processor

state

word
).

Регистр флагов
(PSW)

В таблице
7

приведен перечень флагов, их символические имена и условия формирования.

Наиболее "активным" флагом
PSW

являе
т
ся флаг переноса, который прини
мает участие и
модифицируется в процессе выполнения мн
о
жества операций, включая сложение,
в
ы
читание и сдвиги. Кроме того, флаг переноса (С) выполняет функции "булева
аккумулятора" в командах, ман
и
пулирующих битами. Флаг переполнения (
OV
) фиксирует
арифмети
ческое переполнение при операциях над целыми числами со знаком и делает
во
з
можным использование арифметики в дополнительных кодах. Значение б
и
тов выбора
банков регистров (
RSO
,
RS
1) определяется прикладной програ
м
мой и используется для
выбора одного из четы
рёх регистровых банков. Пр
о
граммист может использовать
регистры в различных банках при работе с подпрограммами. В тех случаях, когда перед
вызовом подпрограммы, знач
е
ния, хранящиеся в регистрах
R
0
-
R
7 будут еще
использоваться, вместо того, чтобы сохранять и
х в стеке, можно переключить другой банк
регистров и р
а
ботать в нем. При возврате из подпрограммы, вместо того, чтобы загружать
из стека сохраненные данные, достаточно снова переключиться на начал
ь
ный банк и
продолжить выполнение основной программы.

Таблиц
а
7

Си
м
вол

Позиция

Имя и назначение

Р

PSW
.0

Флаг паритета. Устанавливается и сбрасывается на аппаратном уровне
в каждом цикле команды и фиксирует нечетное/четное число
едини
ч
ных бит в а
к
кумуляторе

-

PSW.1

Не используется

OV

PSW.2

Флаг переполнения. Уста
навливается и сбрасывается на аппаратном
уровне при выполнении арифметич
е
ских операций

RS0

RS1

PSW.3

PSW.4

Биты выбора банка регистров.


RS
0
RS
1

Банк

Границы адресов ОЗУ


00

0

00Н
-

07Н

10

1

08Н
-

0
FH

01

2

10Н
-
17Н

11

3

18
H
-
1
FH

F0

PSW.5

Флаг пользователя. Может быть установлен, сбр
о
шен или проверен
программно.

АС

PSW.6

Флаг вспомогательного переноса. Устанавливается и сбрасывается
только аппаратными средствами. При выполнении команд сложения и
вычитания сигнал
и
зирует о переносе в
бите 3 аккумулятора (
ACC
).

С

PSW.7

Флаг переноса. Устанавливается и сбрасывается как аппаратно, так и
программно.

Среда отладки и симуляции программ
«edsim51»

Симулятор «
edsim
51» предназначен для написания и отладки пр
о
грамм для
микропроцессоров семейств
а
intel

mcs
-
51. Программирование процессора осуществляется
при помощи построения программы на языке ассемблер. Внешний вид симулятора
приведен на рисунке
2
.


Рисунок
2
-

Рабочее окно симулятора «
edsim
51»

Как видно, рабочее окно симулятора состоит из ч
етырех частей:

1.

Область памяти микропроцессора, в которой отображаются значения регистров
общего назначения, регистров специальных функций. Показан дамп памяти программ и
памяти данных. В этой области отображается эл
е
менты управления при отладки
програ
м
мы (
System

clock
,
Update

frequency
,
Remove

All

Breakpoints
).

2.

Окно пользователя. В этом окне отображается отлаживаемый код, к
о
торый
исполняется в этой микропроцессорной среде.

3.

Окно портов ввода/вывода предназначено для детального отображения состояния
значений
портов
P
0
-
P
3 в бинарном виде. Текстом подписаны устройства, которые
подключены к соотве
т
ствующим портам ввода/вывода.

4.

Панель внешних устройств ввода
-

вывода, подключенных к микр
о
процессору.
Состоит из следующих устройств (слева
-

направо, сверху
-

вниз):



Аналого
-
цифровой преобразователь (АЦП), который преобразует ан
а
логовое
напряжение в цифровой вид (
ADC
);



Дисплей, который состоит из четырех семисегментных индикаторов,
подключенных по схеме динамической индикации (7
Se
g
ment

LED

Displays
);



Приемо
-
передатчик

последовательного порта (8
-
bit

UART
);



Клавиатурный модуль (
Keypad
);



Модуль светодиодной индикации
(LEDs)
;



Имитатор вращения двигателя постоянного тока (
DC

Motor
);



Модуль переключателей (
Switch bank
);



Цифро
-
аналоговый преобразователь (ЦАП), который формиру
ет анал
о
говое
напряжение из цифрового кода. Выход ЦАП по
д
ключен к имитатору осциллографа,
1

2

3

4

который динамически отображает форму и уровень сформ
и
рованного напряжения. (
DAC

output

on

scope
).


Схема подключения этих устройств и модулей к микропроцессору пр
и
вед
ена в
приложении
1
. Благодаря этой схеме можно определить как, к как
о
му порту подключено
устройство и как организова
но

взаимодействие с ми
к
ропроцессором.

Характеристики и описание микропроцессора 8051

Микропроцессор 8051, семейства
Intel

mcs



51 содержит
:



4 КБ памяти программ
;



128 байт памяти данных
;



2 таймера
;



Четыре восьмибитных порта ввода / вывода (
P
0
-
P
3);



Интерфейс последовательного порта
;



Адресное пространство памяти программ составляет 64 Кб;



Адресное пространство памяти данных составляет 64 Кб;



Пр
оцессор логических операций (Булева логика);



Умножитель/делитель
.

На рисунке
3

представлено условно графическое изображение, которое ото
б
ражают
номера и наименование выводов процессора.


Рисунок
3
-

У
словно графическое и
зображение микропроцессора 8051

P
0
-

порт ввода вывода общего назначения, в альтернативном режиме прим
е
няется для
подключения мультиплексированной шины адреса/данных вне
ш
ней памяти,

P
1
-

используется как порт ввода/вывода и в альтернативном режиме не и
с
пользуется,

P
2
-

в альтернативном режи
ме предназначен для организации а
д
ресной шины при
подключении микропроцессора к внешней пам
я
ти,

P
3


как и три предыдущих порта, в работает в двух режимах, обычный, при котором порт
работает в общем режиме (управляется программно при пом
о
щи регистра
P
3), и

альтернативным, в кот
о
ром управление осуществляется аппаратными ресурсами самого
микропроцессора. Этот порт в альтернати
в
ном режиме предназначен для организации
шины управления внешними а
п
паратными устройствами ввода/вывода. Краткое

описание

приведено

в т
а
б
лице
8
.


Таблица
8

Общее
название
вывода

Альтернативное
название выв
о
да

Описание

P3.0

RXD

Приемная линия последовательн
о
го порта

P3.1

TXD

Передающая линия последов
а
тельного порта

P3.2

INT0

Вход внешнего прерывания
INT
0

P3.3

INT1

Вход внешнего прерыва
ния
INT1

P3.4

T0

Вход внешнего управления Тайм
е
ром 0

P3.5

T1

Вход внешнего управления Тайм
е
ром 1

P3.6

WR

Управляющий сигнал записи во внешнюю
п
а
мять

P3.7

RD

Управляющий сигнал чтения из внешней
п
а
мяти

ALE

(
address

latch

enable
)


сигнал управления вне
шней памяти. При помощи этого
сигнала внешняя память определяет какая и
н
формация передается по
мультиплексированной шине а
д
рес/данные. Таким образом, при
ALE

= «1», по шине
передается адрес, при
ALE

= «0», передаются данные.

PSEN

(
Program

store

enable
)


у
правляющий сигнал, при помощи которого процессор
синхронизует работу с памятью программ и данных, т.е. при
PSEN

= «1», шина
адресов/данных используется в работе с памятью программ, при
PSEN

= «0», с памятью
данных.

XTL
1,
XTL
2


входы, которые используются
для подключения схемы генер
а
тора
синхроимпульсов.

Запуск среды отладки и открытие примера программы.

Для того, чтобы запустить среду отладки надо открыть папку «
e
d
sim
51» и в корне
запустить двойным нажатием файл «edsim51.jar», после этого можно увидеть экр
анную
форму, вид который пре
д
ставлен на рисунке
2
.

Чтобы открыть рабочий пример программы надо воспользоваться кнопкой «
Load
»,
которые расположены в верхней части окна пользователя. После эт
о
го, выбрать пример
программы, выделив одинарным нажатием мыши и п
о
д
твердив нажатием кнопки «
Open
»,
как показано на рисунке 4.



Рисунок 4

-

Внешний вид диалогового окна открытия кода пр
о
граммы

При помощи кнопки «
RST
», расположенной в верхней части окна пользов
а
теля можно
произвести начальную инициализацию имитируемого
процесс
о
ра, при этом обнулится
значение счетчика команд и регистров. Значение ук
а
зателя стека при этом, будет равно
0
x
07. Выполнение программы возможно в автоматическом и пошаговом режиме.
Пошаговый режим применяется для отладки программы и активируется н
ажатием кнопки
«
Assm
», для продо
л
жения выполнения программы по шагам необходимо нажимать
кнопку «
Step
». Автоматический режим позволяет пользователю запустить програ
м
му на
исполнение, при этом останов программы возможен в местах, в кот
о
рых установлена
точка

останова программы (
breakpoint
). Точка останова пр
о
граммы может быть
выставлена путем двойного нажатия левой кнопки мыши на адрес инструкции, как
показано на рисунке
5
.


Рисунок
5

-

О
тображение точек останова программы (адреса 0
x
0019 и 0
x
0021)

При помощи

кнопки «
New
» пользователь может создать новый файл пр
о
граммы, а при
помощи кнопки «
Save
», сохранить файл программы на диск.

Задание

1.

Используя систему команд процессора 8051, составьте алгоритм и напишите
программу цикличе
ского перебора значения от 50 до 99 включ
и
тельно. Значения
выводить в порт
P
1. Оцените период выполнения цикла. Проверьте правильность
работы пр
о
граммы на симуляторе.

2.

Используя систему команд процессора 8051, составьте алгоритм и напишите
программу цикличе
ского перебора значения от 99 до 0 включ
и
тельно. Нечетные
значения выводить в порт
P
1, четные в
P
0. Оцените период выполнения цикла.
Проверьте правильность работы программы на симулят
о
ре.

3.


Используя систему команд процессора 8051, составьте алгоритм и напи
шите
программу циклического перебора значения от 99 до 0. Единицы выводить в порт
P
0, десятки в порт
P
1. Оцен
и
те период выполнения цикла. Проверьте
правильность работы пр
о
граммы на симуляторе.

4.


Используя систему команд процессора 8051, составьте алгоритм и

напишите
программу циклического перебора значения от 0 до 100 включ
и
тельно. Нечетные
значения выводить в порт
P
0, четные в
P
1. Оцените период выполнения цикла.
Проверьте правильность работы программы на симулят
о
ре.

5.


Используя систему команд процессора 805
1, составьте алгоритм и напишите
программу циклического перебора значения от 0 до 99. Единицы выводить в порт
P
1, десятки в порт
P
0. Оцен
и
те период выполнения цикла. Проверьте
правильность работы пр
о
граммы на симуляторе.

Контрольные вопросы

1.

Какие команды МП
MCS
-
51 пр
едназначены для передачи

данных
?

2.

Какие команды МП
MCS
-
51 предназнач
ены для организации подпр
о
грамм
?

3.

Какие методы адресации используются в вашей программе?

4.

Как можно проверить нулевой результат вып
олнения арифметической операции
?

5.

При помощи каких команд можно организовать цикл?



Приложенные файлы

  • pdf 1945477
    Размер файла: 3 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий