Дипломная работа: Правовые основы охраны труда в Российской Федерации

Оглавление

Введение

Глава 1. Теоретико-правовое обоснование охраны труда

История развития законодательства об охране труда

Современное состояние законодательства об охране труда

Глава 2. Особенности охраны труда гражданского персонала военных организаций

2.1 Правовое регулирование охраны труда гражданского персонала военных организаций

2.2 Порядок осуществления в военных организациях расследования

и учета производственного травматизма

2.3. Контроль и надзор за соблюдением нормативных правовых и технических актов, обеспечивающих безопасность труда

Заключение

Список нормативных актов и литературы

Приложения

Введение

Актуальность выбранной темы обусловлена тем, что в последние десятилетия трудовое законодательство усиленно дополнялось и дорабатывалось, но оно оставалось оторванным от жизни, что приходилось говорить даже не о массовых его нарушениях, что было безусловным фактом, а о том, что отсутствие нарушений на каком-либо предприятии, в учреждении, организации воспринималось как исключение из общего правила.

Эффективная защита трудовых прав гражданского персонала возможна с помощью процедур по разрешению коллективных трудовых споров. Однако в Вооруженных Силах Российской Федерации проведение забастовок запрещено, а правовой механизм создания трудового арбитража и участия арбитров в разрешении коллективного трудового спора в воинских частях не разработан.

Таким образом, говоря о правовом положении гражданского персонала Вооруженных Сил Российской Федерации на современном этапе, следует сделать вывод о том, что с помощью Трудового кодекса Российской Федерации не удалось в должной мере обеспечить баланс и согласованность интересов работника и работодателя. С юридической точки зрения работник и работодатель должны быть равноправными субъектами отношений, в которые они вступают. Современное трудовое право России, имеющее переходный характер, его необходимо и дальше реформировать; в частности, первоочередными мерами в этом направлении должны стать исследования правового статуса лиц гражданского персонала Вооруженных Сил Российской Федерации и, как следствие, разработка и принятие комплекса правовых мер, направленных на их защиту, в том числе и трудоправовую.

С учетом большого количества нарушений трудовых прав гражданского персонала в дипломной работе будут проанализированы не только те акты, которые содержат особенности правового регулирования труда указанной категории граждан, но и общие нормы трудового законодательства, применяемые в отношении лиц гражданского персонала Вооруженных Сил Российской Федерации в области охраны труда.

Изучением различных аспектов правовых основ охраны труда гражданского персонала, занимались такие ученые, как Толкунова В.Н, Голенко Е.Н, Смирнов О.А, Гусев А.Н, Скачкова Т.С, Ставцева А.И, Болдырев В.А, Сысоев В.А, Шептулина Н.Н, Ковалев В.И, Лушникова М.А.

Объектом выпускной квалификационной работы являются общественные отношения, возникающие в связи с осуществлением мероприятий по охране труда.

Предмет- система правовых норм, регулирующих организацию по охране труда, надзора и контроля за ее осуществлением, обеспечение лиц гражданского персонала материальными средствами, необходимыми для сохранения их жизни и здоровья в процессе трудовой деятельности.

Цель — состоит в изучении правового статуса гражданского персонала, комплексном исследовании правоотношений возникших в сфере охраны труда гражданского персонала.

Исходя из поставленной цели в дипломной работе, необходимо решить следующие задачи:

1.Проанализировать историю развития законодательства об охране труда работников.

2.Изучить современное состояние законодательства об охране труда.

3.Рассмотреть особенности охраны труда гражданского персонала военных организаций.

4.Проанализировать правовое регулирование охраны труда гражданского персонала военных организаций.

5.Рассмотреть порядок осуществления в военных организациях расследования и учета производственного травматизма.

6.Изучить контроль и надзор за соблюдением нормативных правовых и технических актов, обеспечивающих безопасность труда.

Положение, выносимое на защиту:

Выдвинуто предложение о том, что решение назревших проблем в области охраны труда будет достигнуто если:

-дано определение охраны труда — которая включает в себя систему сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия

-внести соответствующие изменения и дополнения в абзац семнадцатый части первой статьи 210 после слова «организация» дополнить словами «мониторинга состояния условий труда». Так же в часть вторую статьи 219 слово «Размеры» заменить словами «Минимальные размеры». В статье 356 абзац девятнадцатый изложить в следующей редакции: «осуществляет надзор и контроль за реализацией прав работников на получение обеспечения по обязательному социальному страхованию несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний, а также за назначением и выплатой пособий по временной нетрудоспособности за счет средств работодателей».

охрана труд военная организация травматизм

Глава 1: Теоретико-правовое обоснование охраны труда

История развития законодательства об охране труда

Под охраной труда понимается — система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.1

Охрана труда имеет социальное, экономическое и правовое значения. Социальное значение охраны труда состоит в том, что охрана труда способствует укреплению (сохранению) здоровья работников от вредных и опасных производственных факторов. Экономическое значение охраны труда реализуется в росте производительности труда, подъеме экономики, увеличении производства. Правовое значение охраны труда состоит в правовом регулировании работы по способностям с учетом тяжестей условий труда, физиологических особенностей женского организма, организма подростков и трудоспособности инвалидов. Кроме того, вопросы охраны труда являются объектом организационно-управленческих отношений трудового коллектива (соответствующего профсоюзного органа) с работодателем, а также социально-партнерских отношений на федеральном, отраслевом, региональном уровнях.

Охрана труда как институт трудового права — это совокупность норм, направленных на обеспечение условий труда, безопасных для жизни и здоровья работников. Как правовой институт охрана труда включает в себя:

нормы, устанавливающие права и обязанности работников и работодателей по вопросам безопасности и гигиены труда, а также конкретизирующие их с помощью правил и инструкций по охране труда; специальные нормы о компенсациях для лиц, работающих в тяжелых, вредных или опасных условиях; нормы об охране труда женщин, несовершеннолетних работников, лиц с пониженной трудоспособностью; нормы, регулирующие организацию работы по охране труда; правила расследования и учета несчастных случаев на производстве.

В правовом регулировании охраны труда широко сочетаются централизованные нормы трудового законодательства, которые устанавливают минимум правовых мер по охране труда, с договорным методом, повышающим, конкретизирующим этот минимум на основании соглашений, коллективных договоров, а также трудовых договоров.

Признание человека, его прав и свобод высшей ценностью впервые в российском законодательстве было провозглашено в Декларации прав и свобод человека и гражданина, принятой Верховным Советом РСФСР 22 ноября 1991 года, а затем получило нормативное закрепление в Конституции РФ. В соответствии со ст.2 Конституции соблюдение и защита прав и свобод человека и гражданина является обязанностью государства. В качестве гарантии реализации этой конституционной нормы выступают положения ст.45 Конституции, предусматривающей государственную защиту прав и свобод человека и гражданина, а также предоставляющей каждому возможность защищать свои права и свободы всеми способами, не запрещенными законом.1

Разработка и принятие законодательных и нормативно-правовых актов в СССР в период Великой отечественной войны (1941-1945 годы) было приостановлено. Лишь только после восстановления народного хозяйства эта деятельность вновь продолжилась. Начиная с 1957 года, в СССР были приняты важные решения, направленные на улучшение условий труда, устранение причин производственного травматизма, предупреждение профессиональных заболеваний. Научно-обоснованную программу оздоровления условий труда принял XXII съезд КПСС, прошедший в 1961 году и наметивший внедрение на всех предприятиях современных средств техники безопасности, создание санитарно-гигиенических условий, устраняющих производственный травматизм и профессиональные заболевания.

Закон 1884 г. ввел обязательность страхования несчастных случаев на производстве. Это расширило круг потерпевших, имевших право на обеспечение, и увеличило устойчивость страхования. Отчисления работодателей носили характер обязательного платежа, недоимка по которым взыскивалась в бесспорном порядке. Размер взноса санкционировался публичной властью, а обязанность его внесения вытекала из закона.1

В последующий период времени в СССР было принято значительное число документов по охране труда. К ним можно отнести: Положение о правах профсоюзного комитета предприятия (1971 г.), Типовые правила внутреннего распорядка (1972 г.), Положение о порядке рассмотрения трудовых споров (1974 г.), Положение о технической инспекции труда (1977г.).

Дальнейшее развитие получило трудовое законодательство в России после принятия в 1993 году «Основ законодательства РФ об охране труда». Это был прогрессивный документ в области охраны труда для нашей страны.2

Закон существенно повысил защищенность работника в процессе труда, расширил его права, а также обязанности работодателя, создал предпосылки для усиления работы по предупреждению производственного травматизма и профессиональных заболеваний. В новом федеральном законе все изъяны и недостатки, допущенные в прежнем законе 1993 года, были исправлены.

Принятые законы расширили и конкретизировали основные права наемных работников в сфере охраны труда. К положительным моментам этих законов можно отнести то, что в этих актах предусмотрены определенные гарантии данных прав. Некоторые нормы одновременно говорят о конкретном праве работника, и в них же заложен механизм, который обеспечивает реализацию этого права. В новых законах появились и совершенно новые права работников.

Недостатком существующего законодательства в России является то, что оно является в основном репрессивным, когда проверяющими и надзирающими органами выписываются предписания и штрафы за нарушения норм и правил требований охраны труда. В то же время мировой опыт показывает, что репрессивные меры дают лишь 4% эффективности от таких мероприятий. В мировой практике в области трудового законодательства такие меры считаются оскорбительными. Если на Вашем предприятии плохо обстоят дела с охраной труда, то с Вами постараются не сотрудничать, особенно государственные структуры. Вот почему анализ имеющихся данных по производственному травматизму со смертельным исходом в России показывает, что он в 210 раз выше, чем в промышленно развитых странах.

Политика нашего правительства в области охраны труда и защиты здоровья трудящихся пока еще далека от совершенства. Например, в результате аварий, техногенных катастроф, пожаров в России ежегодно тратится на ликвидацию последствий более 2 млрд. долларов, в то время как лучше было бы направить эти средства на разработку мероприятий.1

Согласно Основному закону нашей страны охрана труда и здоровья граждан является приоритетным направлением социальной политики государства. В соответствии со ст. 7 Конституции РФ в России охраняются труд и здоровье людей, а также устанавливаются государственные гарантии социальной защиты.

До 2001 г. действовал КЗоТ РФ, принятый в декабре 1971 г. на базе «Основ законодательства Союза ССР и союзных республик о труде». Статьи 139-159 главы X «Охрана труда» КЗоТ РФ расширила и конкретизировала отдельные нормы. Введена норма об обязательных предварительных и периодических медицинских осмотрах работников, занятых на тяжелых работах и на работах с вредными или опасными условиями труда (ст. 154 КЗоТ РФ). Впервые была введена статья о средствах на мероприятия по охране труда (ст. 148 КЗоТ РФ), о материальной ответственности за ущерб, причиненный рабочим и служащим увечьем или иным повреждением здоровья, связанным с исполнением ими своих трудовых обязанностей (ст. 159 КЗоТ РФ).1

Изменения в разделе «Охрана труда» не имели принципиального характера. Такие изменения возникли только в связи с социально-экономическими преобразованиями, произошедшими в России. Конституцией РФ от 12.12.1993 Россия провозглашена федеративным правовым государством с республиканской формой правления. В результате массовой приватизации возникло многообразие форм собственности, труд стал наемным, рабочая сила — товаром. Государство перестало быть единственным собственником и работодателем. В результате реформ произошло коренное изменение трудовых отношений. Субъектами трудовых отношений стали работодатели, обладающие собственностью разной формы, и наемные работники. Конституция РФ в п. 3 ст. 37 провозгласила право на труд в условиях, отвечающих требованиям безопасности и гигиены. Следует обратить внимание, что в конвенциях и рекомендациях МОТ не употребляется термин «охрана труда», но используются термины «гигиена труда», «гигиена», «безопасность и гигиена труда», «охрана здоровья».

Эти существенные изменения нашли отражение в Федеральном законе от 06.08.1993 N 5600-1 «Основы законодательства Российской Федерации об охране труда». В ст. 8 этого закона указано, что «ответственность за состояние условий и охраны труда на предприятии возлагается на работодателя». И далее в ст. 9 установлены обязанности работодателя по обеспечению охраны труда на предприятии. Эти положения принципиально отличаются от нормы, указанной в КЗоТ РФ от 09.12.1971. В ст. 139 КЗоТ РФ было установлено: «обеспечение здоровых и безопасных условий труда возлагается на администрацию предприятий, учреждений, организаций».

Логическим следствием возложения ответственности за обеспечение безопасных условий труда на работодателя являлось принятие нормативных правовых актов, вменяющих в обязанность работодателей возмещение вреда, полученного работником во время трудовой деятельности. В ст. 9 Основ 1993 г. указано, что работодатель «обязан обеспечить возмещение вреда, причиненного работником увечьем, профессиональным заболеванием либо иным повреждением здоровья, связанным с исполнением им трудовых обязанностей». Эта норма существенно отличалась от нормы ст. 159 КЗоТ РФ, где указано, что материальную ответственность за ущерб несут предприятия, учреждения и организации.1

Каждый работник имеет право на охрану труда, которое является основным правом, закрепленным в ст. 37 Конституции РФ и ст. 21 и 219 ТК РФ. Право на охрану труда работник реализует в процессе трудовой деятельности.

Содержание права на охрану труда включает в себя право работника на:

— рабочее место, соответствующее требованиям охраны труда;

— обязательное социальное страхование от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний;

— отказ от выполнения работ в случае возникновения опасности для его жизни и здоровья вследствие нарушения требований охраны труда;

— обеспечение средствами индивидуальной и коллективной защиты за счет средств работодателя;

— обучение безопасным методам труда за счет средств работодателя;

— профессиональную переподготовку за счет средств работодателя в случае ликвидации рабочего места вследствие нарушения требований охраны труда;

-обращение в органы государственной власти и органы местного самоуправления, к работодателю, в профсоюзы по вопросам охраны труда;

-личное участие или участие через своих представителей в рассмотрении вопросов, связанных с обеспечением безопасных условий труда на его рабочем месте, и в расследовании происшедшего с ним несчастного случая на производстве или профессионального заболевания;

-внеочередной медицинский осмотр (обследование) в соответствии с медицинскими рекомендациями с сохранением за ним места работы (должности) и среднего заработка во время прохождения указанного медицинского осмотра (обследования);

-компенсации, установленные законом, коллективным договором, соглашением, трудовым договором, если работник занят на тяжелых работах и работах с вредными и (или) опасными условиями труда.1

Правовой институт охраны труда, являясь одним из основополагающих комплексных институтов трудового права, включает в себя нормы, направленные на обеспечение безопасных условий труда, сохранение жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности.

Особое внимание уделялось отдельным направлениям охраны труда. Например, правила расследования и учета несчастных случаев, ранее регулировавшиеся, как правило, ведомственными нормативными актами, теперь определяются на законодательном уровне (ст. 227-231 ТК РФ). Реализация ряда статей раздела Х («Охрана труда») в ТК РФ отныне невозможна без учета мнения Российской трехсторонней комиссии по регулированию социально-трудовых отношений, которая является основным партнером государства в области совершенствования социально-трудовых отношений (ст. 211, 219, 222 и др. ТК РФ).

Законодательство об охране труда постоянно подвергается корректировке. Так, в соответствии с Федеральным законом от 30 июня 2006 г. N 90-ФЗ все статьи раздела Х ТК РФ (ст. 209-231) были переработаны, появилось пять новых статей (ст. 216.1, 229.1, 229.2, 229.3, 230.1).Наиболее существенные изменения связаны с государственной экспертизой условий труда, которая отныне регулируется на законодательном уровне. Основное ее назначение — формирование банка данных об условиях труда на рабочих местах. Он позволит работодателям принимать эффективные локальные документы, а государственным органам — разумные управленческие решения.

Внесены изменения в порядок извещения о несчастных случаях, в сроки их расследования, а также в процедуры регистрации и учета таких случаев.

Также по-новому сформулированы статьи ТК РФ, посвященные локальным нормативным актам в области охраны труда. В частности, пересмотрены требования, связанные с созданием службы охраны труда (ст. 217), формированием комитетов (комиссий) по охране труда (ст. 218), предоставлением повышенных или дополнительных компенсаций за работу на тяжелых работах, с вредными и (или) опасными условиями труда (ст. 219).

В связи с особым вниманием законодателя к вопросам охраны труда изменениям подвергся не только раздел X, но и главы 41 и 42 раздела XII ТК РФ, посвященные особенностям регулирования труда женщин, лиц с семейными обязанностями и несовершеннолетних — здесь содержатся специальные нормы, связанные с охраной труда данных категорий работников. Обновлены также отдельные правила охраны труда, включенные в разделы ТК РФ о трудовом договоре, рабочем времени, времени отдыха.1

Таким образом, законодатель, особым образом регулируя трудовые отношения работников с пониженной трудоспособностью или работающих в условиях, отклоняющихся от нормальных, усовершенствовал правила охраны их труда. Есть новшества в нормах главы 1 ТК РФ, формулирующей основные начала трудового законодательства. В вопросах охраны труда ведущей идеей стало сохранение жизни и здоровья работников. Определяя формы принудительного труда, законодатель уточнил, что работник имеет право отказаться от выполнения работы в связи с возникновением непосредственной угрозы для его жизни и здоровья вследствие нарушения требований охраны труда, в частности необеспечения его средствами коллективной или индивидуальной защиты в соответствии с установленными нормами (ч. 3 ст. 4 ТК РФ).

Законодательство об охране труда Российской Федерации распространяется на иностранных граждан и лиц без гражданства, работающих в организациях, находящихся под юрисдикцией Российской Федерации, иностранных граждан, работающих в организациях, расположенных на территории Российской Федерации, если иное не предусмотрено международными договорами Российской Федерации.

В целях координации деятельности федеральных органов исполнительной власти (министерств, государственных комитетов, федеральных служб, федеральных органов исполнительной власти, федеральных органов надзора) постановлением Правительства Российской Федерации от 26 марта 1994 года №238 была образована Межведомственная комиссия по охране труда, в состав которой вошли руководители ряда министерств и ведомств Российской Федерации. Постановлением Правительства от 11 июля 1994 года №838 дополнительно введены в ее состав представители объединений профессиональных союзов и работодателей.1

Основными задачами являлись:

-разработка предложений по осуществлению единой государственной политики в области охраны труда, обеспечению взаимодействия министерств и ведомств, объединений профсоюзов и предпринимателей по предупреждению производственного травматизма и профессиональных заболеваний;

-подготовка нормативных правовых актов по охране труда;

-определение при разработке федеральных программ приоритетных направлений работы по охране труда и др.

Следующий этап развития законодательства об охране труда связан с принятием ТК РФ от 30.12.2001. Обновленный раздел X «Охрана труда» ТК РФ содержит 17 из 28 статей Закона N 181-ФЗ. В ТК РФ не вошли ст. 5 и 6 о полномочиях органов государственной власти в области охраны труда, ст. 7 о полномочиях органов местного самоуправления, ст. 21 о государственной экспертизе условий труда и глава V «Ответственность за нарушение требований охраны труда».

После принятия новой редакции ТК РФ постоянно шла работа по его совершенствованию, внесены изменения во все без исключения статьи. В раздел «Охрана труда» дополнительно включена ст. 216.1 «Государственная экспертиза условий труда».

Федеральный закон N 90-ФЗ внес изменения в ст. 209 ТК РФ «Основные понятия». Дополнительно даны определения терминов «требования охраны труда», «государственная экспертиза условий труда», «аттестация рабочих мест по условиям труда».

За годы становления правовой базы в сфере охраны труда существенно изменилось содержание статьи о службе охраны труда в организациях. Недостатком ст. 8 Основ 1993 г. («Органы управления охраной труда на предприятиях и в их объединениях») было положение, что «для организации работы по охране труда на предприятии создаются в случае необходимости службы охраны труда или привлекаются специалисты по охране труда на договорной основе». Наличие такой нормы, реализация которой оставлена на усмотрение исполнителей, не только не способствовало созданию служб охраны труда в организациях, но и было основанием для их упразднения, что явилось одной из причин ухудшения состояния охраны труда в организациях.1

В Законе N 181-ФЗ в ст. 12 «Служба охраны труда в организации» этот недостаток ликвидирован. Конкретно указано, что «в целях обеспечения соблюдения требований охраны труда, осуществления контроля за их выполнением в каждой организации, осуществляющей производственную деятельность, с численностью более 100 работников создается служба охраны труда или вводится должность специалиста по охране труда, имеющего соответствующую подготовку или опыт работы в этой области». Иначе говоря, в соответствии с этой статьей работодатель обязан создать службу охраны труда или ввести должность специалиста по охране труда.

Федеральный закон N 90-ФЗ существенно изменил ст. 217 ТК РФ «Служба охраны труда в организации». Когда численность работников превышает 50 чел., служба охраны труда или введение должности специалиста по охране труда обязательны. Работодатель имеет право привлекать для осуществления функций службы охраны труда стороннюю организацию или специалиста по гражданско-правовому договору. При этом организации, оказывающие услуги в области охраны труда, подлежат обязательной аккредитации.

Следует отметить, что статьи, устанавливающие основные направления государственной политики в последовательно сменяющих законах об охране труда, сохраняли значительную преемственность и изменялись в сторону увеличения перечисленных направлений. Ст. 210 ТК РФ «Основные направления государственной политики в области охраны труда» содержит 20 направлений, в то время как в Законе N 181-ФЗ их 17.2

В основные направления дополнительно были включены:

государственная экспертиза условий труда;

установление порядка проведения аттестации рабочих мест по условиям труда;

профилактика несчастных случаев и повреждения здоровья работников.

По-иному обстоят дела с содержанием статей, регулирующих управление охраной труда. Ст. 11 Закона N 181-ФЗ «Государственное управление охраной труда» существенно отличалась от аналогичной статьи в Основах 1993 г., где было установлено, что государственное управление охраной труда осуществляют федеральный орган исполнительной власти по труду и органы исполнительной власти по труду субъектов РФ в пределах своей компетенции.

В Законе N 181-ФЗ и в ст. 216 ТК РФ «Государственное управление охраной труда» указывалось, что «государственное управление охраной труда осуществляется Правительством РФ непосредственно или по его поручению федеральным органом исполнительной власти, осуществляющим функции по выработке государственной политики и нормативно-правовому регулированию в сфере труда, а также другими федеральными органами исполнительной власти в пределах их полномочий»

Из выше сказанного необходимо сделать вывод о том, что российская правовая база регулирования трудовых отношений в сфере охраны труда прошла длительный путь становления, начиная с первого Кодекса законов о труде, принятого в 1922 г. и в настоящее время продолжает совершенствоваться путем внесения изменений и дополнений в ТК РФ, федеральные законы и иные нормативные правовые акты сферы труда

Современное состояние законодательства об охране труда

На современном этапе развития общества перед государством стоит задача повышения благосостояния населения на основе динамичного и устойчивого экономического роста и повышения конкурентоспособности страны. Решение этой задачи под силу только людям, профессиональный уровень которых отвечает современным квалификационным требованиям, а совокупность их физических, умственных и эмоциональных возможностей позволяет им выполнять работу определенного объема и качества в течение установленной продолжительности рабочего времени без ущерба своему здоровью, т.е. при осуществлении надежной охраны их труда. Возникла необходимость в новых подходах к формированию человеческого капитала, в том числе необходимость в совершенствовании правового механизма охраны здоровья работающего населения, с учетом перспектив развития общества.1

Исходя из общепризнанных принципов и норм международного права и в соответствии с Конституцией РФ введенный в действие с 1 февраля 2002 г.. К числу основных принципов правового регулирования трудовых отношений относит обеспечение права каждого работника на справедливые условия труда, в том числе на условия труда, отвечающие требованиям безопасности и гигиены, права на отдых, включая ограничение рабочего времени, предоставление ежедневного отдыха, выходных и нерабочих праздничных дней, оплачиваемого ежегодного отпуска (ст. 2 ТК РФ).

Вместе с этим Трудовой кодекс закрепляет конкретные нормы, по-новому решающие многие вопросы охраны труда:

о праве работника на охрану труда (ст. 219 ТК РФ) и о гарантиях этого права (ст. 220 ТК РФ);

о способах защиты права работника на охрану труда (ст. 352 ТК РФ);

об обязанностях работодателя по обеспечению безопасных условий труда и основных направлениях его деятельности, при выполнении возложенных на него обязанностей (ст. 212 ТК РФ);

о государственном надзоре и контроле за соблюдением государственных нормативных требований охраны и об органах, осуществляющих такие надзор и контроль (ст. 353 и 370 ТК РФ);

об ответственности за нарушение государственных нормативных требований охраны труда (ст. 419 ТК РФ) и другие нормы.

Причем наряду с нормами прямого действия Трудовой кодекс содержит значительное число нормативных положений (ст. 211, 213, 217, 218, 221, 222 и др.), предполагающих принятие подзаконных нормативных правовых актов по охране труда, что привело к обновлению массива правовых актов и этого уровня.

Например, постановлением Минтруда России от 17 декабря 2002 г. N 80 утверждены Методические рекомендации по разработке государственных нормативных требований охраны труда. Приказом Минздравсоцразвития России от 16 августа 2004 г. N 83 утверждены:1

перечень вредных и опасных производственных факторов, при выполнении которых проводятся предварительные и периодические медицинские осмотры (обследования);

перечень работ, при выполнении которых проводятся предварительные и периодические медицинские осмотры (обследования);

порядок проведения предварительных и периодических медицинских осмотров (обследований) работников, занятых на вредных работах и на работах с вредными и (или) опасными производственными факторами.

Наряду с определенными недостатками, препятствующими решению концептуальной задачи, сформулированной в ст. 1 ТК, необходимо отметить и большое количество содержащихся в ТК противоречий, нечетких формулировок, пробелов, затрудняющих его эффективное применение. В нем отсутствует механизм реализации некоторых трудовых прав работников. Не учтены специфика трудовых отношений с иностранным элементом, существование транснациональных корпораций, холдингов и других крупных экономических структур, которые работодателями не являются, но определяют кадровую и иную политику. Не решен вопрос об аттестации, хотя именно с ней законодатель связывает серьезные правовые последствия, в том числе и увольнение работника по инициативе работодателя.1

Так, по мнению ученых-трудовиков в ТК РФ неудовлетворительно решены и многие другие вопросы, в том числе связанные с принудительным трудом, самозащитой трудовых прав, надзором за соблюдением трудового законодательства, необоснованным отказом в приеме на работу, сменой собственника имущества организации.2

Программа действий по улучшению условий и охраны труда на 2008 — 2010 годы предусматривала пунктом 12 Плана мероприятий по реализации в 2008 — 2010 годах Концепции демографической политики Российской Федерации на период до 2025 года, утвержденного распоряжением Правительства Российской Федерации от 14 февраля 2008 г. N 170-р.

Программа была направлена на снижение рисков несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний, улучшение условий труда, снижение смертности от предотвратимых причин, увеличение продолжительности жизни и улучшение здоровья работающего населения.3

Программа представляет собой комплекс нормативно-правовых, организационных, научно-исследовательских и методических мероприятий, призванных обеспечить решение основных задач в области охраны труда.

Для реализации Программы требовалось объединение усилий федеральных органов исполнительной власти и органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации.

Главной целью Программы являлась защита здоровья работника и обеспечение охраны труда путем внедрения системы управления профессиональными рисками на каждом рабочем месте и вовлечения в управление этими рисками основных сторон социального партнерства — государства, работодателей и работников.

Программа действий по улучшению условий и охраны труда была направлена на достижение следующих стратегических задач:

-снижение рисков несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний;

-повышение качества условий труда на рабочих;

-снижение смертности от предотвратимых причин;

-улучшение здоровья работающего населения.

Целевые показатели Программы приведены в приложении N 1 к настоящей Программе.1

Основной задачей новой системы управления охраной труда является переход от реагирования на страховые случаи «post factum» к управлению рисками повреждения здоровья работников. Данная цель может быть достигнута созданием системы управления профессиональными рисками, которая должна стать основой управления системой сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности.

Создание системы управления профессиональными рисками предполагает проведение комплекса организационно-правовых, финансово-экономических, производственно-технологических, социальных, медицинских и санитарно-гигиенических мероприятий, направленных на минимизацию воздействия неблагоприятных производственных факторов на здоровье работников, а именно:

создание системы выявления, оценки и контроля профессиональных рисков повреждений (утраты) здоровья работников для обеспечения превентивных мер защиты здоровья работника.

совершенствование социально-трудовых отношений и развитие механизмов социального партнерства для разделения и закрепления ответственности государства, работодателя и работника за сохранение здоровья работников и поддержание трудовых ресурсов в работоспособном состоянии;

совершенствование социального, медицинского и пенсионного страхования с целью повышения экономической и финансовой заинтересованности сторон социального партнерства в сохранении здоровья работников и работоспособности трудовых ресурсов; совершенствование законодательства, направленного на внедрение системы управления профессиональными рисками;

построение эффективной сети информирования, консультирования и обучения различных групп работающего населения по вопросам охраны труда и здоровья на основе создания системы управления профессиональными рисками;

апробация новых методических разработок, создание простых и доступных типовых образцов и моделей управления профессиональными рисками с целью их распространения по Российской Федерации.

План мероприятий Программы, приведенный в приложении N 2 к настоящей Программе, предусматривает участие всех сторон социального партнерства — государства, работников и работодателей. При этом особое внимание также уделено совершенствованию законодательной и нормативно-правовой базы, обеспечивающей реализацию указанного приоритетного направления.1

С целью обеспечения перехода к экономичным методам управления охраной труда необходимо внесение изменений в действующие законодательные акты. Прежде всего, в Трудовой кодекс Российской Федерации путем ведения в его терминологический аппарат понятий «профессиональный риск» и «управление профессиональным риском», а также установления прав и обязанностей субъектов трудовых отношений, связанных с управлением профессиональными рисками.

Одновременно предполагается внести соответствующие изменения в Кодекс Российской Федерации об административных правонарушениях и в Уголовный кодекс Российской Федерации в целях усиления ответственности субъектов трудовых отношений за нарушения законодательства об охране труда.

С целью повышения эффективности системы социального страхования, оптимизации страховых тарифов и выработки мер экономического стимулирования субъектов трудовых отношений. Необходимо внести изменения в Федеральный закон от 24 июля 1998 г. N 125-ФЗ «Об обязательном социальном страховании от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний», обеспечивающие введение механизма гибкой дифференциации страховых взносов, в том числе стимулирования страхователей при отсутствии несчастных случаев на производстве.1

В дополнение к этому предстоит подготовить нормативные правовые акты, направленные на совершенствование системы определения страховых тарифов и методики установления скидок и надбавок к ним, обеспечивающие их дифференциацию в зависимости от показателей состояния условий и охраны труда. А также последовательный переход от списочного определения показателей профессионального риска, для организаций в зависимости от вида экономической деятельности к определению уровня профессионального риска в зависимости от состояния условий и охраны труда в организациях.

После вступления в силу новой редакции Трудового кодекса Российской Федерации и отмены Федерального закона от 17 июля 1999 г. N 181-ФЗ «Об основах охраны труда в Российской Федерации». Необходимо принятие нормативных правовых актов, обеспечивающих реализацию положений новой редакции Трудового кодекса Российской Федерации, направленных на совершенствование государственной экспертизы условий труда, аттестации рабочих мест по условиям труда, аккредитации организаций, оказывающих услуги в области охраны труда, модернизации государственных нормативных требований охраны труда. Последнее предусматривает последовательный пересмотр имеющихся правил и инструкций по охране труда, а также стандартов Системы стандартов безопасности труда с целью приведения их в соответствие с действующим законодательством.1

Основой системы управления профессиональными рисками должна стать оценка условий труда на каждом рабочем месте с выявлением вредных и опасных производственных факторов. По результатам аттестации рабочих мест по условиям труда, оценка состояния здоровья занятых на этих рабочих местах работников, по результатам которых должны осуществляться мероприятия по приведению условий труда в соответствие с государственными нормативными требованиями охраны труда, а также профилактика профессиональных заболеваний работников.

С этой целью предполагалось в течение 2008 — 2010 годов за счет средств, предусмотренных в бюджете Фонда социального страхования Российской Федерации. Реализовывать по ежегодно утверждаемому Министерством здравоохранения и социального развития Российской Федерации приказу, перечень мероприятий по снижению профессионального риска застрахованного по обязательному социальному страхованию от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний и оптимизации страховых тарифов.

В результате мероприятий необходимо осуществить оценку условий труда на рабочих местах в выбранных организациях, оценку состояния здоровья занятых на этих рабочих местах работников, сформировать систему общероссийского мониторинга условий и охраны труда, включающего результаты оценки условий труда с персонификацией данных и результаты специализированных медицинских обследований работников.

Для обеспечения информационного сопровождения указанных работ будет осуществляться закупка и поставка необходимого компьютерного оборудования с целью формирования единой автоматизированной системы общероссийского мониторинга, условий труда и состояния здоровья работающего населения России, анализа влияния опасных и вредных факторов на здоровье работников.

Одновременно в рамках указанной работы должна быть сформирована нормативная база, обеспечивающая последовательное внедрение системы управления профессиональными рисками в организациях различных организационно-правовых форм и форм собственности.

С целью совершенствования подготовки работников по охране труда необходимо проведение мероприятий:1

-ежегодное обучение по охране труда отдельных категорий застрахованных работников за счет средств Фонда социального страхования Российской Федерации;

-разработка технологий, программ и методик обучения по охране труда различных категорий работников, обучающихся в учебных заведениях всех уровней на различных стадиях их подготовки (переподготовки), в том числе на основе дистанционного обучения.

С целью совершенствования процесса обучения по охране труда и широкого внедрения информационных технологий предусматривается:

-создание системы аккредитованных организаций, оказывающих услуги в области обучения и проверки знаний требований охраны труда;

-разработка типовых программ обучения, обучающих программ, кратких тематических планов и учебных пособий по охране труда, в том числе электронного учебного пособия для обучения по охране труда и проверки знаний требований охраны труда.

В новых условиях функционирования системы охраны труда необходимо повышение эффективности надзорной — контрольной деятельности, основанной на усовершенствованной законодательной и нормативно-правовой базе в сфере охраны труда, а также оптимальной структуре, численности и современной технической оснащенности органов, осуществляющих государственный надзор и контроль за соблюдением законодательства об охране труда.

Совершенствование государственного надзора и контроля за соблюдением трудового законодательства потребует реализации следующего комплекса мероприятий:

-разработка и внедрение административных регламентов исполнения государственных функций надзора и контроля в целях упорядочения осуществляемой надзорно-контрольной деятельности;

-оптимизация организационной структуры государственных инспекций труда в субъектах Российской Федерации, в целях повышения эффективности выполняемых функций;

-внедрение в государственных инспекциях труда, в субъектах Российской Федерации автоматизированных информационных систем обеспечения надзора и контроля за соблюдением трудового законодательства;

-создание системы непрерывной подготовки и повышения квалификации государственных инспекторов труда по направлениям надзорно-контрольной деятельности с использованием современных методов дистанционного обучения на базе современных информационных технологий.

Реализация Программы будет осуществляться в течение трех лет (2008 — 2010 годы), в ходе которых планируется снизить смертность трудоспособного населения, обусловленную неблагоприятными производственными факторами, общим и производственным травматизмом, а также профессиональной заболеваемостью.

Должно быть достигнуто прекращение роста количества рабочих мест с вредными и опасными условиями труда, а также остановлен рост численности работников, занятых в условиях, не отвечающих санитарно-гигиеническим нормам.

За указанный период планируется создание системы управления профессиональными рисками, в которую будут интегрированы региональные, отраслевые и корпоративные программы по улучшению условий и охраны труда. В итоге к началу 2011 года будет создана нормативно-правовая база и организационная инфраструктура для системы управления профессиональными рисками.1

Ожидаемые конечные результаты реализации Программы:

-сокращение численности пострадавших на производстве с утратой трудоспособности на 1 рабочий день и более с 85012 человек в 2007 году до 75000 человек в 2010 году;

-сокращение удельного веса работников, занятых в условиях, не отвечающих санитарно-гигиеническим нормам, с 24,9% в 2007 году до 21,0% в 2010 году;

-возрастание доли выявленных профзаболеваний в ходе периодических медицинских осмотров с 68,7% в 2007 году до 75,0% в 2010 году;

-повышение удельного веса устраненных нарушений в общем количестве выявленных по вопросам охраны труда с 86,5% в 2007 году до 88,0% в 2010 году.

В результате реализации Программы решаются следующие основные задачи:

-разработана новая система оценки, контроля и управления профессиональных рисками в зависимости от условий труда на рабочих местах и состояния здоровья занятых на них работников;

-проведена модернизация нормативно-правовой базы в сфере охраны труда, направленная на совершенствование системы управления охраной труда в организациях;

-сформированы информационные ресурсы системы управления профессиональными рисками;

-разработаны и апробированы принципы установления индивидуальных страховых тарифов на обязательное социальное страхование от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний. Для организаций различных видов экономической деятельности, в зависимости от условий труда на рабочих местах, показателей производственного травматизма и профессиональной заболеваемости в конкретной организации в увязке с вводимыми страховыми взносами на другие виды обязательного социального страхования;

-сформирована система мер экономического стимулирования работодателей к проведению мероприятий по улучшению условий труда на рабочих местах, сокращению и ликвидации рабочих мест с вредными и опасными производственными факторами, а работников — к ведению здорового образа жизни.1

Таким образом, законодательство Российской Федерации на современном этапе сформировало большой по объему массив нормативных правовых актов, направленных на обеспечение безопасных условий и охраны труда. Также решение конкретных проблем улучшения условий труда и охраны здоровья работающего населения достигается в процессе осуществления государством таких важнейших функций, как формирование государственной политики в области охраны труда; государственное управление охраной труда; создание нормативно-правовой базы. В том числе и государственных нормативных требований охраны труда, направленных на охрану труда работников; обеспечение реализации этих актов; государственный надзор и контроль за соблюдением работодателями требований охраны труда.

Глава 2 Особенности охраны труда гражданского персонала военных организаций

2.1 Правовое регулирование охраны труда гражданского персонала в военных организациях

Несмотря на сложившиеся в последние годы позитивные тенденции в сфере охраны труда, включая динамику ежегодного снижения производственного травматизма, в целом состояние условий и охраны труда во многих организациях Российской Федерации, в том числе и в воинских частях (военных организациях), остается неудовлетворительным.

Наибольшее количество составляют нарушения, связанные с обучением и инструктированием работников по охране труда. Наиболее распространенными нарушениями законодательства в этой сфере являются не прохождение руководителями и специалистами проверки знаний по охране труда, допуск работников к самостоятельной работе без обучения и проверки знаний по охране труда и стажировки на рабочих местах. А также не обеспечение работников специальной одеждой, специальной обувью и другими средствами индивидуальной защиты, предусмотренными отраслевыми нормами

В настоящее время в военных организациях действуют приказы министра обороны Российской Федерации: «О мерах по обеспечению безопасности труда гражданского персонала Вооруженных Сил Российской Федерации» от 12 сентября 1995 г. N 302; «Об организации выполнения в Вооруженных силах Российской Федерации Федерального закона «Об основах охраны труда в Российской Федерации» от 22 сентября 1999 г. N 425; «О выполнении в Вооруженных Силах Российской Федерации отдельных нормативных правовых актов о труде и охране труда» от 12 апреля 2000 г. N 167; «Об обязательном социальном страховании от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний гражданского персонала Вооруженных сил Российской Федерации» от 25 марта 2000 г. N 145 и др.1

Однако ряд приказов министра обороны Российской Федерации по вопросам охраны труда в военных организациях в связи с принятием Федерального закона «О внесении изменений в Трудовой кодекс Российской Федерации» от 30 июня 2006 г. N 90-ФЗ устарели либо отражают прежнее состояние трудового законодательства. Поскольку базируются на нормативных предписаниях, утративших в настоящее время. В установленном порядке они не отменены, поэтому их применение возможно только с учетом действующего трудового законодательства по вопросам охраны труда.

Таким образом, все установленные ТК РФ (разд. X) требования по обеспечению здоровых и безопасных условий труда работников должны применяться и к гражданскому персоналу с учетом специфики их деятельности. В локальных актах, таких как коллективные договоры воинских частей, нормы охраны труда образуют самостоятельный раздел или же оформляются в виде приложений к ним — соглашений об охране труда.

Об охране труда можно судить как о многоуровневой системе мероприятий по созданию здоровых и безопасных условий трудовой деятельности, осуществляемых государственными органами, органами местного самоуправления, работодателями и самими работниками. Кроме того, охрана труда предполагает рассмотрения в различных аспектах: медицинском, техническом, социальном, экономическом и т.д.

Правовая охрана труда как институт трудового права представляет собой систему правовых норм, непосредственно направленных на создание таких условий труда, которые обеспечивают сохранение в процессе труда жизни и здоровья работников и обязательны для выполнения всеми субъектами трудовых правоотношений. При этом, под условиями труда понимается совокупность факторов производственной среды и трудового процесса, оказывающих влияние на работоспособность и здоровье работников.

В Российской Федерации охрана труда является частью государственной политики, основные направления которой в производственной деятельности предусмотрены ст. 210 ТК РФ. Несмотря на государственное управление охраной труда, правовые нормы по охране труда устанавливаются как в централизованном порядке, так и на локальном уровне, находя свое отражение в коллективном договоре, соглашении по охране труда, принимаемых в организации.

Основными источниками правовой охраны труда являются ТК РФ (гл. 33-36) и подзаконные нормативные правовые акты.

Так, Постановлением Правительства Российской Федерации от 23 мая 2000 г. N 399 утвержден Перечень видов нормативных правовых актов, содержащих государственные нормативные требования по охране труда, т.е. согласно ст. 211 ТК РФ правила, процедуры и критерии, направленные на сохранение жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности.

Действующая система подзаконных нормативных правовых актов состоит из межотраслевых и отраслевых правил и типовых инструкций по охране труда, строительных и санитарных норм и правил, правил и инструкций по безопасности, правил устройства и безопасной эксплуатации, свода правил по проектированию и строительству, гигиенических нормативов и государственных стандартов безопасности труда. Они разрабатываются и утверждаются федеральными органами исполнительной власти.1

Обязанности командира воинской части по обеспечению надлежащих условий труда. Работа по обеспечению безопасности труда гражданского персонала военных организаций осуществляется как в соответствии с общим законодательством об охране труда, так и на основании ведомственных нормативных актов, действующих в этой сфере трудовых отношений. Среди последних, наиболее значительным нормативным актом является Руководство по организации работы по охране труда в воинских частях, учреждениях, военно-учебных заведениях, на предприятиях и в организациях Министерства обороны Российской Федерации, введенное в действие приказом министра обороны Российской Федерации от 12 сентября 1995 г. N 302. 1

Организация работы по охране труда заключается в планомерном и целенаправленном осуществлении различных мероприятий по охране труда (правовых, социально-экономических, организационно-технических, санитарно-гигиенических, лечебно-профилактических, реабилитационных и иных) в целях создания здоровых и безопасных условий труда как в целом на предприятии, в учреждении и организации, так и на отдельном рабочем месте.2

Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 30 мая 2003 г. утверждены санитарно-эпидемиологические правила и нормативы «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы» (с изменениями от 25 апреля 2007 г.), в которых содержатся требования к площади, освещенности рабочих мест и некоторым другим показателям. Так, например, площадь на одно рабочее место пользователей ПЭВМ на базе электроннолучевой трубки должна составлять не менее 6 квадратных метров, в помещениях культурно-развлекательных учреждений на базе плоских дискретных экранов (жидкокристаллические, плазменные) — 4,5 квадратных метра.3

В указанных правилах содержатся и другие требования по оборудованию рабочих мест пользователей ПЭВМ;

-режим труда и отдыха работников в соответствии с законодательством Российской Федерации и законодательством субъектов Российской Федерации;

-приобретение, применение и выдачу за счет собственных средств сертифицированной специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты, смывающих и обезвреживающих средств в соответствии с установленными нормами работникам, занятым на работах с вредными и (или) опасными условиями труда.

При выполнении работ, связанных с высоким риском заболевания инфекционными болезнями, как определено Постановлением Правительства Российской Федерации от 15 июля 1999 г. N 825, требуется обязательное проведение работникам профилактических прививок. К таким работам отнесены: строительные, сельскохозяйственные, гидромелиоративные, заготовительные, промысловые, геологические, изыскательские, экспедиционные работы на территориях неблагополучных по инфекциям. Отсутствие требующихся прививок влечет отказ в приеме граждан на работу либо отстранение их от названных работ, что предусмотрено ст. 5 Федерального закона «Об иммунопрофилактике инфекционных болезней» от 17 сентября 1998 г. N 157-ФЗ;1

-недопущение работников к выполнению ими трудовых обязанностей без прохождения обязательных медицинских осмотров (обследований), а также в случае медицинских противопоказаний. Данная обязанность одновременно установлена и ст. 76 ТК РФ;

-информирование работников о состоянии условий и охраны труда на рабочих местах, о существующем риске повреждения здоровья и полагающихся им компенсациях и средствах индивидуальной защиты;

-предоставление органам государственного управления охраной труда, органам государственного надзора и контроля, органам профсоюзного контроля за соблюдением законодательства о труде и охраны труда информации и документов, необходимых для осуществления ими своих полномочий;

-принятие мер по предотвращению аварийных ситуаций, сохранению жизни и здоровья работников при возникновении таких ситуаций, в том числе по оказанию пострадавшим первой помощи;

-расследование и учет в установленном ТК РФ и иными нормативными правовыми актами порядке несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний;

-санитарно-бытовое и лечебно-профилактическое обслуживание работников в соответствии с требованиями охраны труда.

Согласно ст. 223 ТК РФ в организации по установленным нормам оборудуются санитарно-бытовые помещения, помещения для приема пищи, помещения для оказания медицинской помощи, комнаты для отдыха в рабочее время и психологической разгрузки. Создаются санитарные посты с аптечками, укомплектованными набором лекарственных средств и препаратов для оказания первой медицинской помощи, устанавливаются аппараты (устройства) для обеспечения работников горячих цехов и участков газированной соленой водой; производится перевозка транспортными средствами организации либо за ее счет в лечебные учреждения или к месту жительства работников, пострадавших от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний, а также по иным медицинским показаниям и др.;1

-беспрепятственный допуск должностных лиц органов государственного управления охраной труда, органов государственного надзора и контроля за соблюдением законодательства о труде и иных нормативных правовых актов, содержащих нормы трудового права. Также представителей органов общественного контроля в целях проведения проверок условий и охраны труда в организации и расследования несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний;

-выполнение предписаний должностных лиц органов государственного управления охраной труда, надзора и контроля за соблюдением законодательства о труде и иных нормативных правовых актов, содержащих нормы трудового права, и рассмотрение представлений органов общественного контроля в установленные законодательством сроки. По требованию этих должностных лиц работодатель на основании ст. 76 ТК РФ обязан отстранять работников от работы либо не допускать их к ней;

-обязательное социальное страхование работников от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний;

-ознакомление работников с требованиями охраны труда;

-разработку и утверждение с учетом мнения выборного профсоюзного или иного уполномоченного работниками органа инструкций по охране труда для работников;

-наличие комплекта нормативных правовых актов, содержащих требования охраны труда в соответствии со спецификой деятельности организации.1

Финансирование мероприятий по улучшению условий и охране труда. Командир воинской части (работодатель) обязан ежегодно выделять на охрану труда необходимые средства в объемах, определяемых коллективным договором. Данные средства аккумулируются в фонде охраны труда воинской части и подлежат расходованию исключительно по целевому назначению.

Принципиально новые требования, относящиеся к финансированию мероприятий по улучшению условий и охраны труда, предусматривает ТК РФ, который статьей 226 обязывает организации независимо от организационно-правовых форм (за исключением государственных унитарных предприятий и федеральных учреждений) выделять на эти мероприятия денежные средства в размере не менее 0,2% суммы затрат на производство продукции (работ, услуг). Поэтому данные положения о финансировании охраны труда относятся только к унитарным предприятиям Министерства обороны Российской Федерации, имеющим имущество на праве хозяйственного ведения. Причем в любом случае работники не несут никаких расходов на эти цели.1

Фонды охраны труда могут также создаваться в соответствии с законодательством Российской Федерации и субъектов Российской Федерации в отраслях экономики, субъектах Российской Федерации и на территориях регионов.

Все работники военных организаций, в том числе их руководители, обязаны проходить обучение по охране труда и проверку знаний требований охраны труда, что определено ст. 225 ТК РФ. При этом, обучение безопасным методам и приемам выполнения работ, оказания первой помощи пострадавшим и инструктаж по охране труда должны проводиться работодателем или уполномоченным им лицом не только с работниками при приеме их на работу, но и при переводе их на другую работу в пределах организации.

Перед началом всех видов работ руководитель военной организации должен обеспечить прохождение всеми работниками инструктажа по охране труда, осуществляемого в соответствии с ГОСТом 12.0.004-90 ССБТ «Организация обучения по безопасности труда». Государственным стандартом, а также ст. 225 ТК РФ и Руководством предусмотрены пять видов инструктажа в зависимости от их целевого назначения:

а) вводный — при поступлении на работу со всеми вновь принимаемыми на работу лицами независимо от образования, стажа работы по данной профессии или должности, с временными работниками, командированными, учащимися, прибывшими в организацию на производственное обучение или практику, с военнослужащими, привлекаемыми к работе на производственных объектах, а также с учащимися в образовательных учреждениях всех видов перед началом лабораторных и практических занятий в учебных лабораториях, мастерских, на участках, полигонах и др. Данный инструктаж проводят главный инженер либо начальник службы охраны труда (сотрудники этой службы), а с учащимися в учебном заведении — преподаватель, с обязательной его фиксацией в контрольном листе прохождения инструктажа (хранится в службе кадров) и в журнале регистрации вводного инструктажа. Этот инструктаж проводится в соответствии с утвержденной командиром воинской части программой в специально оборудованном помещении (кабинете охраны труда). Программой должны быть учтены правила, нормы и инструкции по охране труда, а также специфика производственной и хозяйственной деятельности предприятия;

б) первичный — на рабочем месте непосредственно до начала производственной деятельности. Производится с теми же лицами, за исключением тех работников, которые не связаны с обслуживанием, испытанием, наладкой и ремонтом машин, механизмов и оборудования, использованием инструмента, хранением и применением сырья и материалов. Перечень работников, а также программа проведения этого инструктажа утверждаются в военной организации главным инженером по согласованию со службой охраны труда и профсоюзным комитетом предприятия. Этот инструктаж проводится индивидуально с каждым работником или с группой лиц, о чем делается запись в журнале регистрации инструктажа на рабочем месте и в контрольном листе прохождения инструктажа. После этого инструктажа все работники должны в течение 2-14 смен (в зависимости от характера работы и их квалификации) пройти стажировку под руководством лиц, назначенных приказом (распоряжением) по воинской части (военной организации). Работники, имеющие стаж работы по специальности не менее трех лет и переходящие на работу в другое структурное подразделение с сохранением характера их прежней работы и типа оборудования, на котором они работали ранее, могут быть освобождены от стажировки главным инженером по согласованию со службой охраны труда и профсоюзным комитетом предприятия. После прохождения стажировки, проверки теоретических знаний и приобретенных навыков безопасной работы работники допускаются к самостоятельной работе. Об этом также делается запись в журнале регистрации инструктажа на рабочем месте и в контрольном листе прохождения инструктажа;

в) повторный — проводится со всеми работниками, за исключением перечисленных в п. «б», причем независимо от их квалификации, образования, стажа, характера выполняемой работы и не реже одного раза в полугодие. Проведение инструктажа отмечается в журнале регистрации прохождения повторного инструктажа. Он проводится по программе первичного инструктажа на рабочем месте в полном объеме;

г) внеплановый — производится при необходимости:

-при введении в действие новых или переработанных стандартов, правил, инструкций по охране труда, а также изменений к ним;

-при изменении технологического процесса, замене оборудования, инструмента, сырья, материалов и других факторов, влияющих на безопасность труда;

-при нарушении работниками требований по охране труда, которые привели или могли привести к травме, аварии, взрыву, пожару, отравлению;

-по требованию органов контроля и надзора;

-при длительном перерыве в работе: для работ, к которым предъявляются дополнительные (повышенные) требования безопасности труда, более чем на 30 календарных дней, а для остальных — 60 дней.1

Объем и содержание данного инструктажа определяются в каждом конкретном случае в зависимости от причин и обстоятельств, вызвавших необходимость его проведения.

О проведенном инструктаже делается отметка в журнале регистрации прохождения инструктажа;

д) целевой — проводится в следующих случаях:

— при выполнении разовых работ, не связанных с прямыми обязанностями по специальности (вне предприятия, цеха, погрузка, выгрузка, уборка территории и т.п.);

— при ликвидации последствий аварий, стихийных бедствий и катастроф;

— при производстве работ, на которые оформляются наряд-допуск, разрешение и прочие документы.

Проведенный инструктаж фиксируется в наряде-допуске или другой документации, разрешающей производство работ.

Указанные виды инструктажа по охране труда (первичный инструктаж на рабочем месте, повторный, внеплановый и целевой) осуществляются непосредственным руководителем работ (мастером, прорабом, инструктором производственного обучения). Все они должны завершаться проверкой теоретических знаний и приобретенных навыков безопасной работы. Если работник не выдержал эту проверку, то он вновь должен пройти соответствующий инструктаж. Журналы регистрации прохождения инструктажа по охране труда должны быть предусмотрены номенклатурой дел организации и структурных подразделений, а оформленные контрольные листы прохождения инструктажа по безопасности труда хранятся в службе кадров.1

Как предусмотрено ст. 212 ТК РФ, допуск к работе лиц, не прошедших в установленном порядке обучение, инструктаж, стажировку и проверку знаний правил, норм и инструкций по охране труда, запрещается. Работник, не прошедший в установленном порядке обучение и проверку знаний и навыков в области охраны труда, подлежит безусловному отстранению от работы (недопущению к работе). Если эти обучение и проверку знаний и навыков работник не прошел не по своей вине, то ему производится оплата за все время отстранения как за простой (ст. 76 ТК РФ).

Особенности в регулировании условий труда лиц гражданского персонала связаны в основном с вопросами оплаты труда: при повышении ее размеров различным категориям работников, установлении им тарифных ставок (должностных окладов), введении различных надбавок и доплат, предоставлении гарантийных и компенсационных выплат.

При рассмотрении вопроса об особенностях оплаты труда лиц гражданского персонала необходимо обратить внимание на ряд общих положений, касающихся в целом источников финансирования средств на оплату труда таких работников.

Согласно ст. 71 Конституции РФ установление системы федеральных органов исполнительной власти, порядка их организации и деятельности находится в ведении Российской Федерации. Поэтому финансирование оплаты труда лиц гражданского персонала производится в основном за счет средств бюджета, как правило, федерального бюджета, на что указывается в соответствующих нормативных правовых актах.1

С учетом тех изменений, которые были внесены Федеральным законом от 22 августа 2004 г. N 122 в действующее законодательство РФ. В статье 135 Трудового кодекса РФ говорится, что работникам организаций, финансируемых из бюджетов, системы заработной платы, размеры тарифных ставок, должностных окладов, различного рода выплат устанавливаются соответствующими законами и иными нормативными правовыми актами.

Что касаемо выплат действующих тарифных ставок и должностных окладов гражданскому персоналу воинских частей, привлекаемому для выполнения задач по защите конституционных прав граждан в условиях чрезвычайного положения, а также в зонах вооруженных конфликтов, определяемых Правительством РФ, была установлена с повышением на 100% за дни фактического пребывания в условиях чрезвычайного положения и в зонах вооруженных конфликтов.

Было также разрешено Министру обороны РФ устанавливать гражданскому персоналу подчиненных воинских частей, находящихся на территориях государств — бывших республик СССР, дополнительные гарантии и компенсации к заработной плате, в частности, районные и другие повышающие коэффициенты, другие льготы и преимущества в размерах и на условиях, предусмотренных законодательством страны пребывания.

Согласно Постановлени Правительства РФ от 9 февраля 2004 г. N 65»О дополнительных гарантиях и компенсациях военнослужащим и сотрудникам федеральных органов исполнительной власти, участвующим в контртеррористических операциях и обеспечивающим правопорядок и общественную безопасность на территории Северо-Кавказского региона Российской Федерации» (с изменениями от 8, 30 декабря 2005 г., 4 октября, 22 декабря 2006 г., 10 марта, 25 июля, 15 августа, 6 октября, 1 декабря 2007 г., 22 июля, 24 декабря 2008 г.) Лицам гражданского персонала, работающим в дислоцированных на постоянной основе в воинских частях на территории Чеченской Республики, командированным в воинские части, участвующим в контртеррористических операциях и обеспечивающим правопорядок и общественную безопасность на административной границе с Чеченской Республикой в составе воинских частей, выплачивают:1

— должностные оклады (тарифные ставки) в полуторном размере;

— суточные по установленной норме с применением коэффициента 1,1;

— дополнительный оплачиваемый отпуск продолжительностью два календарных дня за каждый полный месяц работы на территории Чеченской Республики, но не более четырнадцати календарных дней.1

Таким образом, рассмотрение вопросов об особенностях регулирования труда лиц гражданского персонала показало, что действующее законодательство РФ в этой области весьма разнообразно: можно назвать как различные федеральные законы, указы Президента РФ и постановления Правительства РФ, так и многочисленные нормативные правовые акты соответствующих федеральных органов исполнительной власти. Действие всех этих актов затрагивает права и законные интересы значительной категории граждан, работающих по трудовому договору и относящихся к лицам гражданского персонала.

2.2 Порядок осуществления в военных организациях расследования и учета производственного травматизма

В настоящее время единый и обязательный для всех работодателей порядок расследования и учета несчастных случаев на производстве установлен ТК РФ (ст. 227-231)

Данный порядок расследования и учета несчастных случаев на производстве должен соблюдаться в воинских частях и военных организациях, но с учетом требований Инструкции об особенностях расследования и учета несчастных случаев на производстве в воинских частях и организациях Вооруженных Сил Российской Федерации утвержденной приказом министра обороны Российской Федерации от 25 октября 1999 г. N 499.

В настоящее время также следует руководствоваться Положением об особенностях расследования несчастных случаев на производстве в отдельных отраслях и организациях, утвержденным постановлением Министерства труда и социального развития Российской Федерации от 24 октября 2002 г. N 73. Формы документов, необходимых для расследования и учета несчастных случаев на производстве, утверждены постановлением Министерства труда и социального развития Российской Федерации от 24 октября 2002 г. N 73 и приказом Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации от 15 апреля 2005 N 275.1

В соответствии с перечисленными нормативными правовыми актами расследование и учет производственного травматизма производятся с работниками из числа гражданского персонала Вооруженных Сил Российской Федерации, выполняющими работу по трудовому договору, дислоцированных на территории Российской Федерации и на территориях иностранных государств. При этом, в воинских частях, дислоцированных на территориях иностранных государств, расследование и учет несчастных случаев на производстве проводятся в соответствии с российским законодательством, если иное не предусмотрено международными договорами с участием Российской Федерации.

Как показывает анализ, основными нарушениями порядка расследования, оформления и учета несчастных случаев на производстве в Вооруженных Силах Российской Федерации, установленного ст. 227-231 ТК РФ и Положением об особенностях расследования несчастных случаев на производстве в отдельных отраслях и организациях, утвержденным постановлением Министерства труда и социального развития Российской Федерации от 24 октября 2002 г. N 73, являются:

а) нарушение установленного порядка направления извещений о происшедших групповых несчастных случаях, тяжелых несчастных случаях, несчастных случаях со смертельным исходом в органы и организации, указанные в ст. 228 ТК РФ, и, как следствие, расследование указанных несчастных случаев комиссиями ненадлежащего состава;

б) нарушение установленных сроков расследования несчастных случаев на производстве;

в) несоответствие причин несчастных случаев на производстве, установленных в ходе расследования, фактическим обстоятельствам происшествия несчастных случаев;

г) необоснованное возложение вины в происшедшем несчастном случае на пострадавшего (в первую очередь — при проведении расследований легких несчастных случаев комиссиями организаций), необоснованное освобождение от ответственности должностных лиц организаций, ответственных за допущенные нарушения государственных нормативных требований охраны труда, послуживших истинными причинами несчастных случаев;

д) нарушения в оформлении материалов расследования, в том числе актов о несчастных случаях на производстве, заполняемых по установленной форме;

е) необоснованная квалификация несчастных случаев как не связанных с производством, и др.

Несчастные случаи, подлежащие расследованию и учету. Как установлено ст. 227 ТК РФ, расследованию и учету подлежат следующие несчастные случаи на производстве:1

а) травмы, в том числе полученные в результате нанесения телесных повреждений другим лицом;

б) приравненные к травмам: острые отравления, тепловые удары, ожоги, обморожения, утопления, поражения электрическим током (молнией, излучением), укусы насекомых и пресмыкающихся, телесные повреждения, нанесенные животными, повреждения, полученные в результате взрывов, аварий, разрушений зданий (сооружений), стихийных бедствий и других чрезвычайных ситуаций.1

Несчастный случай, имевший место на производстве с застрахованным работником (т.е. подлежащим обязательному социальному страхованию от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний), является страховым несчастным случаем.

Все вышеперечисленные случаи расследуются (и учитываются), если они произошли с теми лицами, которые прямо названы в ТК РФ и Федеральном законе «Об обязательном социальном страховании от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний» от 24 июля 1998 г. N 125-ФЗ.

Условия, при которых несчастные случаи подлежат обязательному расследованию. В ст. 227 ТК РФ приведены условия, при которых указанные несчастные случаи подлежат обязательному расследованию.

Первое условие. Несчастные случаи должны иметь место при выполнении вышеназванными гражданами трудовых обязанностей и работы по заданию организации или иного работодателя, а именно:

1) в течение рабочего времени на территории работодателя либо в ином месте выполнения работы, в том числе во время установленных перерывов, а также в течение времени, необходимого для приведения в порядок орудий производства, одежды и т.п., перед началом и после окончания работы, или при выполнении работы за пределами установленной для работника продолжительности рабочего времени, в выходные и нерабочие праздничные дни;2

2) при следовании к месту работы или с работы на транспорте работодателя (его представителя) либо на личном транспорте (при наличии соответствующего соглашения или распоряжения работодателя об использовании его в производственных целях);

3) при следовании к месту служебной командировки и обратно, во время служебных поездок на общественном или служебном транспорте, а также при следовании по распоряжению работодателя (его представителя) к месту выполнения работы (поручения) и обратно, в том числе пешком;

4) при следовании на транспортном средстве в качестве сменщика во время междусменного отдыха (водитель-сменщик на грузовой автомашине, проводник или механик рефрижераторной секции в поезде и др.);

5) при работе вахтовым методом во время междусменного отдыха, а также при нахождении на судне в свободное от вахты и судовых работ время;

6) при осуществлении иных правомерных действий, обусловленных трудовыми отношениями с работодателем либо совершаемых в его интересах, в том числе действий, направленных на предотвращение катастрофы, аварии или несчастного случая.

Второе условие. Расследуются и подлежат учету только те несчастные случаи, которые повлекли за собой:

— необходимость перевода работника на другую работу;

— временную или стойкую утрату им трудоспособности;

— смерть работника.

Ответственность за организацию и своевременность расследования, учет несчастных случаев и устранение причин, их вызвавших, возлагается на командира воинской части (руководителя военной организации) (ст. 212 ТК РФ).

В ст. 227 ТК РФ также указаны лица, которые могут быть пострадавшими от несчастных случаев:

— во-первых, работники, выполняющие работу по трудовому договору или по поручению работодателя (его представителя), а также осуществляющие иные правомерные действия, обусловленные трудовыми отношениями с работодателем либо совершаемые в его интересах;

-во-вторых, студенты и учащиеся всех типов образовательных учреждений, проходящие производственную практику в организациях;

-в-третьих, осужденные по приговору и привлекаемые к труду;

-в-четвертых, лица, страдающие психическими расстройствами, участвующие в производительном труде на лечебно-производственных предприятиях в порядке трудовой терапии в соответствии с медицинскими рекомендациями;

-в-пятых, лица, привлекаемые в установленном порядке к выполнению общественно-полезных работ;

-в-шестых, члены производственных кооперативов и члены крестьянских (фермерских) хозяйств, принимающие личное трудовое участие в их деятельности.1

Обязательные мероприятия при возникновении несчастных случаев. В соответствии с законодательством можно выделить следующие обязательные мероприятия работодателя при возникновении несчастных случаев на производстве:

-незамедлительное оказание пострадавшему первой медицинской помощи, в том числе при необходимости доставка его в лечебное учреждение.

Пострадавший или очевидец несчастного случая извещает своего непосредственного руководителя работ, который немедленно организует первую помощь пострадавшему и при необходимости доставку его в учреждение здравоохранения. Затем он обязан сообщить работодателю или уполномоченному им лицу о происшедшем несчастном случае;

-сохранение обстановки на рабочем месте (объекте) в том состоянии, в котором она находилось в момент происшествия, если это не угрожает жизни и здоровью других лиц и не ведет к аварии, а в случае невозможности ее сохранения — фиксирование сложившейся обстановки (составление схем, фотографирование и производство других мероприятий);

-немедленное информирование о производственном травматизме органов (организаций), установленных нормативными правовыми актами о труде. О тяжелом несчастном случае или несчастном случае со смертельным исходом сообщается также родственникам пострадавшего.

В ст. 228 ТК РФ не определены способы и формы сообщения о несчастном случае родственникам пострадавшего, поэтому они избираются в зависимости от различных обстоятельств: наличия с ними телефонной связи, времени, места случившегося, удаленности их места жительства и т.д. В любом случае такое сообщение подлежит документальному подтверждению в виде копии (например, телеграммы, телефонограммы), справки и т.п. с указанием адресата и времени направления сообщения.

В соответствии с Инструкцией командир воинской части обязан направить в течение суток сообщения о каждом:1

а) страховом несчастном случае (ст. 227 ТК РФ) — в исполнительный орган Центрального отраслевого отделения Фонда социального страхования Российской Федерации Министерства обороны Российской Федерации (по месту регистрации в качестве страхователя). Такое информирование необходимо даже при страховом случае лишь с одним работником.

б) групповом, тяжелом несчастном случае или случае, повлекшем смертельный исход — в следующие органы и организации:

— в соответствующую военную прокуратуру;

— в орган военного управления по подчиненности;

— в соответствующую государственную инспекцию труда (ст. 354 ТК РФ), обслуживающую воинскую часть, и в орган исполнительной власти субъекта Российской Федерации (кроме воинских частей, дислоцированных на территориях иностранных государств);

— в орган труда и заработной платы (службу охраны труда) военного округа, флота, армии, флотилии, Воздушно-десантных войск, главного и центрального управлений Министерства обороны Российской Федерации по подчиненности, который в течение суток сообщает о происшедшем несчастном случае в Управление труда и заработной платы гражданского персонала Вооруженных Сил Российской Федерации;

-в воинскую часть, направившую работника, с которым произошел несчастный случай;

-в территориальные объединения организаций профсоюзов (ст. 29 ТК РФ);

-в территориальный орган, осуществляющий в воинской части государственный надзор, если несчастный случай произошел на объекте (на оборудовании и т.д.), подконтрольном этому органу (ст. 353 ТК РФ);

Орган труда и заработной платы Вооруженных Сил Российской Федерации при групповом (два и более человек) несчастном случае, тяжелом несчастном случае и несчастном случае со смертельным исходом, происшедшем в воинских частях в течение суток сообщает в Федеральную службу по труду и занятости Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации.1

В указанном выше случае принимаются также иные необходимые меры по организации и обеспечению надлежащего и своевременного расследования несчастного случая и оформлению материалов расследования.

Определение тяжести несчастных случаев. Схема определения тяжести несчастных случаев на производстве утверждена приказом Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации «Об определении степени тяжести повреждения здоровья при несчастных случаях на производстве» от 24 февраля 2005 г. N 160.2

Заключение о степени тяжести травмы по запросу дают клинико-экспертные комиссии лечебно-профилактического учреждения, где осуществляется лечение пострадавшего. Степень утраты профессиональной трудоспособности определяется по Правилам, утвержденным Постановлением Правительства Российской Федерации от 16 октября 2000 г. N 789.

При общем порядке расследования данная комиссия создается незамедлительно в составе не менее трех человек. В состав комиссии включаются:1

а) специалист по охране труда или ответственный за организацию работы по охране труда в соответствии с приказом;

б) командир воинской части или его представители;

в) представители профсоюзного органа или иного уполномоченного работниками представительного органа;

г) уполномоченный профсоюзного органа или трудового коллектива по охране труда.

Комиссию вправе возглавлять командир воинской части (руководитель военной организации) или уполномоченное им лицо. Однако лицо, непосредственно отвечающее за безопасность труда на участке, где произошел несчастный случай, в состав комиссии не включается. Состав комиссии утверждается приказом работодателя.

При образовании комиссии следует иметь в виду, что каждый пострадавший в результате любого несчастного случая на производстве работник имеет право на личное участие в ее работе либо на участие своего представителя.

Если травма была получена работником в период командировки, то в качестве члена комиссии в случае прибытия может участвовать в расследовании полномочный представитель воинской части (военной организации), направившей пострадавшего в командировку.

Несчастный случай, происшедший с работником военной организации, производящей работы на выделенном участке другой военной организации, расследуется и учитывается военной организацией, производящей эти работы. В этом случае комиссия, проводившая расследование несчастного случая, информирует руководителя военной организации, на территории которой производились эти работы, о своих выводах.

Несчастный случай, происшедший с работником при выполнении работы по совместительству, расследуется и учитывается по месту, где производилась работа по совместительству.

Расследование несчастного случая на производстве, происшедшего в результате аварии транспортного средства, проводится комиссией, образуемой руководителем военной организации, с обязательным использованием материалов расследования, проведенного соответствующим государственным органом надзора и контроля.

Помимо лиц, указанных в качестве членов комиссии при общем порядке расследования, в комиссию также включаются: государственный инспектор по охране труда соответствующей государственной инспекции труда, представители от соответствующего органа военного управления, органа труда и заработной платы, а по требованию пострадавшего (его родственников) — его доверенное лицо. В случае если это доверенное лицо не участвует в расследовании, командир воинской части (или уполномоченный им его представитель) либо председатель комиссии обязан по требованию доверенного лица ознакомить его с материалами расследования.1

Комиссию возглавляет государственный инспектор по охране труда, а при невозможности его прибытия приказом командира воинской части или начальника соответствующего органа военного управления председателем назначается другое лицо.

При крупных авариях с числом погибших 15 и более человек расследование производится комиссией, назначаемой Правительством Российской Федерации.

ТК РФ в соответствии со статьей 229 предусмотрены следующие сроки расследования: в течение 3 суток — при расследовании в общем порядке либо в течение 15 дней — при производстве расследования в специальном порядке. И в том и в другом случаях, если о них работодателю не было своевременно сообщено либо возникшая в результате них нетрудоспособность наступила не сразу, срок расследования не должен превышать одного месяца со дня подачи пострадавшим заявления.

При необходимости проведения дополнительной проверки обстоятельств несчастного случая, получения соответствующих медицинских и иных заключений указанные сроки могут быть продлены председателем комиссии, но не более чем на 15 дней.

К материалам расследования прилагаются:

-приказ о создании комиссии;

-выписки из журналов регистрации инструктажа и протоколов о проверке знаний пострадавших по охране труда;

-документы, характеризующие состояние рабочего места, наличие опасных и вредных производственных факторов;

-протоколы опросов очевидцев несчастного случая и должностных лиц, объяснения пострадавших;

-экспертные заключения специалистов, результаты лабораторных исследований и экспериментов;

-медицинское заключение о характере и степени тяжести повреждения, причиненного здоровью пострадавшего, или причине его смерти, о нахождении пострадавшего в момент несчастного случая в состоянии алкогольного, наркотического или токсического опьянения;

-копии документов, подтверждающих выдачу пострадавшему специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты в соответствии с действующими нормами;

-выписки из ранее выданных на данном производстве предписаний государственных инспекторов по охране труда и должностных лиц территориального органа государственного надзора (если несчастный случай произошел в организации или на объекте, подконтрольных этому органу), а также выписки из представлений профсоюзных инспекторов труда об устранении выявленных нарушений нормативных требований по охране труда;

-другие документы по усмотрению комиссии.

По окончании расследования, как в общем, так и в специальном порядке на каждого пострадавшего оформляется акт о несчастном случае на производстве по установленной форме, если несчастный случай на производстве:

-вызвал необходимость перевода работника в соответствии с медицинским заключением на другую работу;

-вызвал потерю работником трудоспособности на срок не менее одного дня;

-повлек смерть работника.

По общему правилу указанный акт составляется в двух экземплярах на русском языке либо на русском языке и государственном языке соответствующего субъекта Российской Федерации.1

При несчастном случае на производстве с застрахованным работником составляется дополнительный экземпляр акта. Если несчастный случай на производстве произошел с работником, состоящим в трудовых отношениях с другим работодателем (воинской частью, военной организацией), то акт также составляется в трех экземплярах, два из которых вместе с документами и материалами расследования несчастного случая и актом расследования направляются этому работодателю. Третий экземпляр акта, документы и материалы расследования остаются у командира воинской части (руководителя военной организации), где произошел несчастный случай.

В акте о несчастном случае на производстве должны быть подробно изложены обстоятельства и причины несчастного случая на производстве, а также указаны лица, допустившие нарушения требований безопасности и охраны труда. Более того, при наличии к тому оснований в акте о несчастном случае, происшедшем на производстве с застрахованным работником, в обязательном порядке отражается допущенная им грубая неосторожность. Если комиссией установлено, что грубая неосторожность этого работника содействовала возникновению или увеличению вреда, причиненного его здоровью, то комиссия с учетом заключения профоргана или иного уполномоченного органа данной воинской части (военной организации) определяет степень вины работника в процентах и фиксирует данный факт в этом акте.

В соответствии со ст. 230 ТК РФ акт о несчастном случае на производстве подписывается всеми членами комиссии и заверяется печатью, а также учитывается в журнале регистрации несчастных случаев на производстве. Окончательное оформление акта осуществляется начальником этого органа и государственным инспектором по охране труда, и он подлежит утверждению должностным лицом данного органа.12

В трехдневный срок после утверждения руководителем организации один экземпляр акта выдается пострадавшему, а при несчастном случае со смертельным исходом — родственникам погибшего или его доверенному лицу (по требованию). Второй экземпляр этого акта вместе с материалами расследования хранится в воинской части (военной организации) в течение 45 лет.

Составленный в результате расследования страхового случая третий экземпляр акта с материалами расследования направляется командиром воинской части (руководителем военной организации) в исполнительный орган Центрального отраслевого отделения Фонда социального страхования Российской Федерации Министерства обороны Российской Федерации по месту регистрации в качестве страхователя.

После чего в трехдневный срок после утверждения данный акт с документами и материалами расследования и копиями актов на каждого пострадавшего председателем комиссии направляется: в военную прокуратуру, в которую сообщалось о происшествии на производстве, а при страховом случае — также в исполнительный орган Центрального отраслевого отделения Фонда социального страхования Российской Федерации Министерства обороны Российской Федерации по месту регистрации в качестве страхователя. В этот же срок копии перечисленных документов представляются в соответствующую государственную инспекцию труда.

Для анализа состояния и причин производственного травматизма, разработки предложений по его профилактике копии указанных документов направляются другим органам и организациям:1

-председателем комиссии — в Федеральную службу по труду и занятости;

-лицом, утвердившим акт — в орган военного управления по подчиненности военной организации и в соответствующий орган труда и заработной платы. Орган труда и заработной платы, а при отсутствии его — орган военного управления данные копии документов направляет в орган труда и заработной платы вида Вооруженных Сил Российской Федерации и Управление труда и заработной платы гражданского персонала Вооруженных Сил Российской Федерации.

Кроме того, результаты расследования несчастных случаев на производстве должны быть обязательно рассмотрены командованием воинской части с участием профсоюзного органа в целях принятия решений, направленных на профилактику несчастных случаев на производстве (ст. 230 ТК РФ).

Иные документы, необходимые для составления акта по окончании расследования и для учета производственного травматизма, утверждены постановлением Министерства труда и социального развития Российской Федерации от 24 октября 2002 г. N 73.

По окончании временной нетрудоспособности пострадавшего командир воинской части или руководитель военной организации (уполномоченный ими представитель) обязан направить в соответствующую государственную инспекцию труда, а в необходимых случаях — в территориальный орган государственного надзора информацию о последствиях несчастного случая на производстве и мерах, принятых в целях предупреждения несчастных случаев.

О несчастных случаях на производстве, которые по прошествии времени перешли в категорию тяжелых или несчастных случаев со смертельным исходом, указанное должностное лицо (уполномоченный им представитель) сообщает в соответствующую государственную инспекцию труда, о страховых случаях — в исполнительный орган страховщика (исполнительный орган Центрального отраслевого отделения Фонда социального страхования Российской Федерации Министерства обороны Российской Федерации по месту регистрации страхователя).

По результатам дополнительного расследования государственный инспектор труда составляет заключение о несчастном случае на производстве и выдает предписание, обязательное для выполнения работодателем (его представителем).

Государственный инспектор труда имеет право обязать работодателя (его представителя) составить новый акт о несчастном случае на производстве, если имеющийся акт оформлен с нарушениями или не соответствует материалам расследования несчастного случая. В этом случае прежний акт о несчастном случае на производстве признается утратившим силу на основании решения работодателя (его представителя) или государственного инспектора труда.

Более того, согласно ст. 231 ТК РФ разногласия по вопросам расследования, оформления и учета несчастных случаев на производстве, непризнания работодателем (уполномоченным им представителем) несчастного случая, отказа в проведении расследования несчастного случая и составлении соответствующего акта, несогласия пострадавшего или его доверенного лица с содержанием этого акта рассматриваются соответствующими органами государственной инспекции труда или судом.1

Однако в указанных случаях поданная жалоба не является основанием для неисполнения работодателем (уполномоченным им представителем) решений государственного инспектора по охране труда.

Тем самым, в данном параграфе рассмотрен вопрос о расследования несчастных случаев и учета травматизма, где определен порядок действия должностных лиц при проведении расследования, необходимые формы документов составления соответствующего акта о несчастном случае, сроки проведения расследования. Так же необходимо сказать о том, что бы уменьшать статистику несчастных случаев на производстве необходимо создание компетентных органов, которые будут осуществлять контроль и надзор за безопасностью труда.

2.3 Контроль и надзор за соблюдением нормативных правовых и технических актов, обеспечивающих безопасность труд

Организация охраны труда осуществляется специально созданными для того органами на двух уровнях: централизованном и локальном.

На локальном уровне осуществляется контроль за соблюдением законодательства и технических норм об охране труда службами (органами) самого работодателя. Такими службами являются служба охраны труда и комитет (комиссия) по охране труда.

Согласно статье 217 ТК РФ в целях обеспечения соблюдения требований охраны труда, контроля за их выполнением в каждой организации, осуществляющей производственную деятельность, с численностью более 100 работников создается служба охраны труда или вводится должность специалиста по охране труда, имеющего соответствующую подготовку или опыт работы в этой области.

В организации с численностью 100 работников и менее решение о создании службы охраны труда или введении должности специалиста по охране труда принимается работодателем с учетом специфики деятельности данной организации.

При отсутствии в организации службы охраны труда (специалиста по охране труда) работодатель должен заключать договор со специалистами или с организациями, оказывающими услуги в области охраны труда. По своей природе такой договор является договором о возмездном оказании услуг (консультационных услуг), его правовому регулированию посвящена гл. 39 ГК РФ.

Структура службы охраны труда в организации и численность работников службы охраны труда определяются работодателем с учетом рекомендаций федерального органа исполнительной власти по труду. В основу решения об определении численности специалистов по охране труда ставятся многие факторы, в том числе и количество работников, состоящих в трудовых отношениях с организацией.1

Служба охраны труда находится непосредственно в подчинении работодателя. В организациях со среднесписочной численностью до 700 работников (при отсутствии рабочих, занятых на тяжелых и связанных с вредными и (или) опасными условиями труда работах) функции службы охраны труда могут выполнять отдельные специалисты по охране труда. В организациях с большей численностью работников функции службы охраны труда выполняют бюро охраны труда со штатной численностью работников три — пять единиц (включая должность начальника бюро) или отдел охраны труда со штатной численностью работников от шести единиц и более.

В организациях по инициативе работодателя или по инициативе работников либо их представительного органа создаются комитеты (комиссии) по охране труда (ст. 218 ТК РФ). В их состав на паритетной основе входят представители работодателей, профессиональных союзов или иного уполномоченного работниками представительного органа. Типовое положение о комитете (комиссии) по охране труда утверждается федеральным органом исполнительной власти по труду.

Комитет (комиссия) по охране труда организует совместные действия работодателя и работников по обеспечению требований охраны труда, предупреждению производственного травматизма и профессиональных заболеваний, а также организует проведение проверок условий и охраны труда на рабочих местах и информирование работников о результатах указанных проверок, сбор предложений к разделу коллективного договора об охране труда.

На централизованном уровне вопросами охраны труда занимаются органы, осуществляющие надзор за соблюдением законодательства о труде.

Государственное управление охраной труда осуществляется Правительством Российской Федерации непосредственно или по его поручению федеральным органом исполнительной власти по труду и другими федеральными органами исполнительной власти. Распределение полномочий в области охраны труда между федеральными органами исполнительной власти осуществляется Правительством Российской Федерации. Федеральные органы исполнительной власти, которым предоставлено право осуществлять отдельные функции нормативного правового регулирования, специальные разрешительные, надзорные и контрольные функции в области охраны труда, обязаны согласовывать принимаемые ими решения в области охраны труда, а также координировать свою деятельность с федеральным органом исполнительной власти по труду.1

Государственное управление охраной труда на территориях субъектов Российской Федерации осуществляется федеральными органами исполнительной власти и органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации в области охраны труда в пределах их полномочий.

Законодатель использует категорию «государственный надзор и контроль», однако в теории трудового права надзор рассматривается как властная деятельность, в то время как контроль — деятельность органов, не наделенных публичной властью. По этой причине мы предпочитаем пользоваться категорией «надзор».

Исходя из того, насколько широк круг субъектов, за которыми осуществляется контроль, можно выделить внутриведомственный и подведомственный надзор.

Внутриведомственный государственный контроль за соблюдением трудового законодательства и иных нормативных правовых актов, содержащих нормы трудового права, в подведомственных организациях осуществляют федеральные органы исполнительной власти, органы исполнительной власти субъектов Российской Федерации и органы местного самоуправления.

Государственный надзор за точным и единообразным исполнением трудового законодательства и иных нормативных правовых актов, содержащих нормы трудового права, осуществляют Генеральный прокурор РФ и подчиненные ему прокуроры как лица, наделенные полномочиями общего надзора за соблюдением законодательства в соответствии с Федеральным законом от 17 ноября 1995 г. № 168-ФЗ «О внесении изменений и дополнений в Закон Российской Федерации «О прокуратуре Российской Федерации».

Согласно ч. 1 ст. 353 ТК РФ государственный надзор и контроль за соблюдением трудового законодательства и иных нормативных правовых актов, содержащих нормы трудового права, но всех организациях на территории Российской Федерации осуществляют органы федеральной инспекции труда. Заострим внимание, что законодатель ведет речь о надзоре за соблюдением именно правовых актов, но заметим, что органы федеральной инспекции труда занимаются надзором и за соблюдением нормативных актов технического характера в рассматриваемой сфере. За соблюдением технических актов, обеспечивающих безопасность труда, надзирает еще целый ряд государственных органов. Часть 2 ст. 353 ТК РФ устанавливает, что государственный надзор за соблюдением правил по безопасному ведению работ в отдельных отраслях и на некоторых объектах промышленности наряду с органами федеральной инспекции труда осуществляют федеральные органы исполнительной власти по надзору в установленной сфере деятельности. В данном случае речь идет уже о надзоре за соблюдением актов не правового, а технического характера.

Федеральная инспекция труда — это единая централизованная система государственных органов, осуществляющих государственный надзор и контроль за соблюдением трудового законодательства на территории России.1

Инспекция труда действует на основании Положения «О федеральной инспекции труда», утв. постановлением Правительства РФ от 28 января 2000года. Приказом Минтруда России от 29 февраля 2000 года утверждено Положение о государственной инспекции труда в субъекте Российской Федерации.2

Легальное определение федеральной инспекции труда охватывает не все признаки данного государственного органа, поскольку, как уже говорилось, он осуществляет надзор и за соблюдением технических нормативных актов. Руководство деятельностью федеральной инспекции труда осуществляет главный государственный инспектор труда Российской Федерации, назначаемый на должность и освобождаемый от должности Правительством РФ.

Существование в России федеральной инспекции труда обусловлено не только особенностями национального характера, но и тем, что Российская Федерация ратифицировала Конвенцию МОТ № 81 об инспекции труда в промышленности и торговле и Протокол к ней от 22 июня 1995 года.

Основными задачами органов федеральной инспекции труда являются:

1) обеспечение соблюдения и защиты трудовых прав и свобод граждан, включая право на безопасные условие трута.

2) обеспечение соблюдения работодателями трудового законодательства и иных нормативных правовых актов, содержащих нормы трудового права;

3) обеспечение работодателей и работников информацией о наиболее эффективных средствах и методах соблюдения положений трудового законодательства и иных нормативных правовых актов, содержащих нормы трудового права;

4) доведение до сведения соответствующих органов государственной власти фактов нарушений, действий (бездействия) или злоупотреблений, которые не подпадают под действие законов и иных нормативных правовых актов.1

В соответствии с возложенными на них задачами органы федеральной инспекции труда реализуют следующие основные полномочия:

-осуществляют государственный надзор и контроль за соблюдением в организациях трудового законодательства и иных нормативных правовых актов, содержащих нормы трудового права, посредством проверок, обследований, выдачи обязательных для исполнения предписаний об устранении нарушений, привлечения виновных к ответственности в соответствии с федеральным законом;

-анализируют обстоятельства и причины выявленных нарушений, принимают меры по их устранению и восстановлению нарушенных трудовых прав граждан;

-осуществляют в соответствии с законодательством Российской Федерации рассмотрение дел об административных правонарушениях;

-направляют в установленном порядке соответствующую информацию в федеральные органы исполнительной власти, органы исполнительной власти субъектов Российской Федерации, органы местного самоуправления, правоохранительные органы и в суды;

-проводят предупредительный надзор за строительством новых и реконструкцией действующих объектов производственного назначения, вводом их в эксплуатацию в целях предотвращения отступлений от проектов, ухудшающих условия труда, снижающих их безопасность;

-осуществляют надзор и контроль за соблюдением установленного порядка расследования и учета несчастных случаев на производстве;

-обобщают практику применения, анализируют причины нарушений трудового законодательства и иных нормативных правовых актов, содержащих нормы трудового права, готовят соответствующие предложения по их совершенствованию;

-анализируют состояние и причины производственного травматизма и разрабатывают предложения по его профилактике, принимают участие в расследовании несчастных случаев на производстве или проводят его самостоятельно;

-участвуют в установленном порядке в разработке государственных стандартов по безопасности труда;

-запрашивают у федеральных органов исполнительной власти и их территориальных органов, органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления, органов прокуратуры, судебных органов и других организаций и безвозмездно получают от них информацию, необходимую для выполнения возложенных на них задач;

-ведут прием и рассматривают заявления, письма, жалобы и иные обращения работников о нарушениях их трудовых прав, принимают меры по устранению выявленных нарушений и восстановлению нарушенных прав;

-осуществляют информирование и консультирование работодателем и работников по вопросам соблюдения трудового законодательства и иных нормативных правовых актов, содержащих нормы трудового права;

-информируют общественность о выявленных нарушениях трудового законодательства и иных нормативных правовых актов, содержащих нормы трудового права, ведут разъяснительную работу о трудовых правах работников;

-готовят и публикуют ежегодные доклады о соблюдении трудового законодательства и иных нормативных правовых актов, содержащих нормы трудового права, в установленном порядке представляют их Президенту Российской Федерации и в Правительство Российской Федерации.1

Центральный орган инспекции должен публиковать ежегодные доклады общего характера о деятельности инспекционных служб, находящихся под его контролем, в соответствии с п. 1 ст. 20 Конвенции МОТ № 81. Эти доклады должны публиковаться в разумный срок, ни в коем случае не превышающий 12 месяцев по истечении года, к которому они относятся. Экземпляры ежегодных докладов направляются Генеральному директору Международного бюро труда в разумный срок после их опубликования и во всяком случае не позднее чем через три месяца.2

Согласно ст. 365 ТК РФ федеральная инспекция труда также выполняет координацию деятельности органов государственного надзора и контроля и органов общественного контроля (осуществляемую профессиональными союзами их объединениями), по вопросам соблюдения законов и иных нормативных правовых актов, содержащих нормы трудового права:

1.Право беспрепятственно в любое время суток при наличии удостоверений установленного образца посещать в целях проведения инспекции организации всех организационно-правовых форм и форм собственности.

2.Право запрашивать у работодателей и их представителей, органов исполнительной власти и органов местного самоуправления и безвозмездно получать от них документы, объяснения, информацию, необходимые для выполнения надзорных функций.

3.Право изымать для анализа образцы используемых или обрабатываемых материалов и веществ с уведомлением об этом работодателя или его представителя и составлять соответствующий акт.

4.Право расследовать в установленном порядке несчастные случаи на производстве.

Согласно ч. 8 ст. 229 ТК РФ в расследовании принимает участие государственный инспектор по охране труда (но не правовой инспектор). Как уже говорилось выше, государственные инспекторы труда возглавляют комиссию по расследованию несчастных случаев на производстве в случаях, когда несчастный случай относится к категории тяжелых, групповых или со смертельным исходом.1

5.Право предъявлять работодателям и их представителям обязательные для исполнения предписания об устранении нарушений трудового законодательства и иных нормативных правовых актов, содержащих нормы трудового права, о восстановлении нарушенных прав работников, привлечении виновных в указанных нарушениях к дисциплинарной ответственности или об отстранении их от должности в установленном порядке.

Приведенные правила фактически сформировали административный юрисдикционный орган, наделенный узкой компетенцией — разрешать разногласия между работником и работодателем, связанные с применением норм трудового законодательства. В условиях отсутствия четко регламентированной процедуры рассмотрения соответствующих обращений и принятия по ним решений, отсутствия норм, обеспечивающих состязательность процесса рассмотрения обращения, данное правило может оцениваться как необоснованно ущемляющее интересы работодателя.

6.Право приостанавливать работу организаций, отдельных производственных подразделений и оборудования при выявлении нарушений требований охраны труда, которые создают угрозу жизни и здоровью работников, до устранения указанных нарушений.

7.Право направлять в суды при наличии заключений государственной экспертизы условий труда требования о ликвидации организаций или прекращении деятельности их структурных подразделений вследствие нарушения требований охраны труда.

8.Право отстранять от работы лиц, не прошедших в установленном порядке обучение безопасным методам и приемам выполнения работ, инструктаж по охране труда, стажировку на рабочих местах и проверку знаний требований охраны труда.

9.Право запрещать использование и производство не имеющих сертификатов соответствия или не соответствующих требованиям охраны труда средств индивидуальной и коллективной защиты работников.

10.Право выдавать разрешения на строительство, реконструкцию, техническое переоснащение производственных объектов, производство и внедрение новой техники, внедрение новых технологий.

11.Право выдавать заключения о возможности принятия в эксплуатацию новых или реконструируемых производственных объектов.

12.Право привлекать к административной ответственности в порядке, установленном законодательством Российской Федерации, лиц, виновных в нарушении законов и иных нормативных правовых, а также направлять в правоохранительные органы материалы о привлечении указанных лиц к уголовной ответственности, предъявлять иски в суд.

К юрисдикции Федеральной инспекции труда и подведомственных ей государственных инспекций труда КоАП РФ относит наложение административных взысканий за:1

-нарушение законодательства о труде и об охране труда (ч. I ст. 5.27);

-уклонение от участия в переговорах о заключении коллективного договора, соглашения либо нарушение установленного срока их заключения (ст. 5.28);

-в непредоставление информации, необходимой для проведения коллективных переговоров и осуществления контроля за соблюдением коллективного договора, соглашения (ст. 5.29);

-необоснованный отказ работодателя или лица, его представляющего, от заключения коллективного договора, соглашения (ст. 5.30);

-нарушение или невыполнение работодателем или лицом, его представляющим, обязательств по коллективному договору, соглашению (ст. 5.31);

-уклонение от получения требований работников и от участия в примирительных процедурах (ст. 5.32);

-невыполнение работодателем или его представителем обязательств по соглашению, достигнутому в результате примирительной процедуры (ст. 5.33);

-увольнение работников в связи с коллективным трудовым спором и объявлением забастовки (ст. 5.34);

-сокрытие страхователем наступления страхового случая при обязательном социальном страховании от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний (ст. 5.44).2

Рассматривать дела о данных административных правонарушениях согласно ст. 23.12 КоАП РФ имеют право: а) главный государственный инспектор труда Российской Федерации, его заместители; б) главный государственный правовой инспектор труда Российской Федерации; в) главный государственный инспектор Российской Федерации по охране труда; г) руководители структурных подразделений федеральной инспекции труда, их заместители, главные государственные инспекторы труда д) руководители государственных инспекций труда, их заместители (по правовым вопросам и по охране труда); е) начальники отделов государственных инспекций труда, их заместители (по правовым вопросам и по охране труда), главные государственные инспекторы труда, государственные инспекторы труда.3

13.Выступать в качестве экспертов в суде по искам о нарушении законов и иных нормативных правовых актов, содержащих нормы трудового права, о возмещении вреда, причиненного здоровью работников на производстве.

Поскольку в Российской Федерации назначение экспертизы по вопросам права не допускается, следует сделать вывод, что государственные инспекторы труда могут давать заключения по вопросам о соответствии тех или иных производственных объектов или поведения работников техническим нормам. Мнение государственного инспектора относительно правовой квалификации общественного отношения не имеет силы экспертного заключения.

Как говорилось выше, ст. 357 ТК РФ, описывая права государственных инспекторов, не дифференцирует их объем в зависимости от того, являются ли они правовыми инспекторами или инспекторами по охране труда. Однако такая дифференциация осуществляется подзаконным нормативным правовым актом, делающим компетенцию инспекторов по охране труда несколько шире, чем правовых инспекторов. В частности, только инспекторы по охране труда имеют право:

1)расследовать в установленном порядке несчастные случаи на производстве; 2) выдавать разрешения на строительство, реконструкцию, техническое переоснащение производственных объектов, производство и внедрение новой техники, внедрение новых технологий; при проведении предупредительного надзора с целью предотвращения отступлений от проектов, ухудшающих условия труда, снижающих его безопасность, выдавать заключения о возможности принятия в эксплуатацию новых или реконструируемых производственных объектов; 3) требовать в установленном порядке от работодателя принятия мер по устранению обнаруженных в ходе проверок нарушений и недостатков в каком-либо сооружении, оборудовании или в организации труда, которые они имеют основание считать угрожающими здоровью или безопасности работников; 4) запрещать производство и использование средств индивидуальной и коллективной защиты работников, не имеющих сертификатов соответствия или не соответствующих государственным нормативным требованиям по охране труда; 5) изымать для анализа образцы используемых или обрабатываемых материалов и веществ при условии уведомления об этом работодателя (его представителя); 6) приостанавливать работу отдельных производственных подразделений и оборудования при выявлении нарушений требований охраны труда 7) отстранять от работы лиц, не прошедших в установленном порядке обучение безопасным методам и приемам выполнения работ, инструктаж по охране труда, стажировку на рабочих местах и проверку знаний требований охраны труда.1

При инспекционной проверке государственный инспектор труда может уведомлять о своем присутствии работодателя или его представителя, если только не считает, что такое уведомление может нанести ущерб эффективности контроля (ч. 3 ст. 360 ТК РФ; п. 2 ст. 12 Конвенции МОТ № 81). Иными словами, законодатель позволяет должностным лицам органов федеральной инспекции труда устанавливать степень соответствия положения дел у конкретного работодателя требованиям закона, используя элемент внезапности проверки.

Действия и решения государственных инспекторов труда могут быть обжалованы в судебном порядке. В любом случае обращение за защитой нарушенных прав должно осуществляться в суды общей юрисдикции, а не в арбитражные суды.

Согласно п. I ст. 19 Конвенции МОТ №81 инспекторы труда или местные инспекционные бюро должны представлять центральному органу инспекционной службы периодические доклады общего характера о результатах своей деятельности. Эти доклады должны составляться согласно предписаниям центрального органа и представляться по крайней мере так часто, как этого требует центральный орган, но не реже одного раза в год.

Таким образом, правовое государство устанавливает виды и меры юридической ответственности за нарушение законодательства. На усиление ответственности за нарушение законодательства, регулирующего трудовые отношения и непосредственно связанные с ними отношения, должен быть направлен государственный надзор и контроль, а также общественный контроль. Тем самым надзор и контроль является составной частью механизма защиты трудовых прав действующего законодательства.

Заключение

В дипломной работе было сказано, что охрана труда представляет собой систему законодательных актов, социально – экономических, организационных, технических и лечебно – профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Из истории развития законодательства необходимо сказать о том, что российская правовая база регулирования трудовых отношений в сфере охраны труда прошла длительный путь становления, начиная с первого Кодекса законов о труде, принятого в 1922 г. и в настоящее время продолжает совершенствоваться путем внесения изменений и дополнений в ТК РФ, федеральные законы и иные нормативные правовые акты сферы труда.

Законодательство Российской Федерации на современном этапе сформировало большой по объему массив нормативных правовых актов, направленных на обеспечение безопасных условий и охраны труда. Также решение конкретных проблем улучшения условий труда и охраны здоровья работающего населения достигается в процессе осуществления государством таких важнейших функций, как формирование государственной политики в области охраны труда; государственное управление охраной труда; создание нормативно-правовой базы. В том числе и государственных нормативных требований охраны труда, направленных на охрану труда работников; обеспечение реализации этих актов; государственный надзор и контроль за соблюдением работодателями требований охраны труда.

Рассмотрение вопросов об особенностях охраны труда лиц гражданского персонала показало, что действующее законодательство РФ в этой области весьма разнообразно: можно назвать как различные федеральные законы, указы Президента РФ и постановления Правительства РФ, так и многочисленные нормативные правовые акты соответствующих федеральных органов исполнительной власти. Действие всех этих актов затрагивает права и законные интересы значительной категории граждан, работающих по трудовому договору и относящихся к лицам гражданского персонала.

В ст. 349 Трудового кодекса РФ законодательно закреплена правовая основа для установления особенностей регулирования труда гражданского персонала лишь относительно тех лиц, которые работают по трудовому договору в организациях Вооруженных Сил РФ и федеральных органах исполнительной власти, в которых законодательством РФ предусмотрена военная служба.

В то же время, как показано в настоящей работе, круг лиц гражданского персонала значительно шире, поскольку он охватывает всех тех граждан, которые заключают трудовой договор о работе в федеральных органах исполнительной власти, выполняющих задачи в области обороны, правоохранительной деятельности и безопасности государства.

Кроме того, особенности регулирования труда таких работников не ограничиваются особыми условиями оплаты труда и установлением дополнительных льгот и преимуществ. Проведенный в настоящей работе анализ соответствующих нормативных правовых актов о регулировании труда лиц гражданского персонала позволил выявить особенности в регулировании и иных условий труда, данной категории работников. Однако нет четкой системы в построении таких актов, многие их положения нередко противоречивы и не всегда соответствуют новейшему законодательству РФ.

Так, до сих пор продолжается действие некоторых актов, фактически утративших силу. Это касается, прежде всего, актов министерств и ведомств РФ, упраздненных при совершенствовании государственного управления в области безопасности Российской Федерации, изменении структуры федеральных органов исполнительной власти. Однако соответствующие изменения и дополнения в ряд актов, принятых ранее такими министерствами и ведомствами РФ, до сих пор так и не внесены.

Таким образом, рассмотрение вопросов об особенностях регулирования труда лиц гражданского персонала показало, что действующее законодательство РФ в этой области весьма разнообразно: можно назвать как различные федеральные законы, указы Президента РФ и постановления Правительства РФ, так и многочисленные нормативные правовые акты соответствующих федеральных органов исполнительной власти. Действие всех этих актов затрагивает права и законные интересы значительной категории граждан, работающих по трудовому договору и относящихся к лицам гражданского персонала

Что касаемо охраны труда персонала военных организаций, правовое государство устанавливает виды и меры юридической ответственности за нарушение законодательства. На усиление ответственности за нарушение законодательства, регулирующего трудовые отношения и непосредственно связанные с ними отношения, должен быть направлен государственный надзор и контроль, а также общественный контроль. Тем самым надзор и контроль является составной частью механизма защиты трудовых прав действующего законодательства.

На основе проведенного в работе анализа можно внести предложение о необходимых соответствующих изменениях и дополнениях в статью 210 после слова «организация» дополнить словами «мониторинга состояния условий труда». Так же в часть вторую статью 219 слово «Размеры» заменить словами «Минимальные размеры». В статье 356 абзац девятнадцатый изложить в следующей редакции: «осуществляет надзор и контроль за реализацией прав работников на получение обеспечения по обязательному социальному страхованию несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний, а также за назначением и выплатой пособий по временной нетрудоспособности за счет средств работодателей».

Список нормативных актов и литературы

Нормативные акты:

1. Конституция Российской Федерации (с изменениями и дополнениями)// «Российская газета» от 25 декабря 1993 г. N 237

2. Трудовой кодекс Российской Федерации от 30 декабря 2001 г. N 197-ФЗ (с изменениями и дополнениями)//Собрание законодательства Российской Федерации от 29 июля 2002 г. N 30 ст. 3014

3. Кодекс Российской Федерации об административных правонарушениях от 30 декабря 2001 г. N 195-ФЗ (с изменениями и дополнениями)// «Российская газета» от 31 декабря 2001 г. N 256

4.Федеральный закон от 17 января 1992 г. N 2202-I «О прокуратуре Российской Федерации»// Текст Закона опубликован в Ведомостях Съезда народных депутатов Российской Федерации и Верховного Совета Российской Федерации от 20 февраля 1992 г., N 8, ст. 366

5.Федеральный закон от 24 июля 1998 г. N 125-ФЗ «Об обязательном социальном страховании от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний»// «Российская газета» от 12 августа 1998 г. N 153-154

6.Федеральный закон от 27 ноября 2002 г. N 156-ФЗ «Об объединениях работодателей»// «Парламентская газета» от 30 ноября 2002 г. N 229

7.Указ Президента РФ от 9 марта 2004 г. N 314 «О системе и структуре федеральных органов исполнительной власти»// «Российская газета» от 11 марта 2004 г. N 48, от 12 марта 2004 г. N 50

8.Приказ Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 16 августа 2004 г. N 83 «Об утверждении перечней вредных и (или) опасных производственных факторов и работ, при выполнении которых проводятся предварительные и периодические медицинские осмотры (обследования), и порядка проведения этих осмотров (обследований)»// Зарегистрировано в Минюсте РФ 10 сентября 2004 г. Регистрационный N 6015

9.Приказ Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 16 декабря 2008 г. N 728 «О выполнении Плана мероприятий по реализации в 2008-2010 годах Концепции демографической политики Российской Федерации на период до 2025 года, утвержденного распоряжением Правительства Российской Федерации от 14 февраля 2008 г. N 170-р.

10.Приказ Министерства здравоохранения социального развития РФ от 23 октября 2008 г. N 586.//Приказ опубликован в Бюллетене трудового и социального законодательства Российской Федерации, 2009 г., N 1

11.Приказ Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 24 февраля 2005 г. N 160 «Об определении степени тяжести повреждения здоровья при несчастных случаях на производстве»//Приказ опубликован в «Российской газете» от 14 апреля 2005 г. N 76, в Бюллетене нормативных актов федеральных органов исполнительной власти от 18 апреля 2005 г. N 16, в журнале «Здравоохранение», 2005 г., N 8

12.Постановление Правительства РФ от 23 мая 2000 г. N 399 «О нормативных правовых актах, содержащих государственные нормативные требования охраны труда»// Собрание законодательства Российской Федерации от 29 мая 2000 г., N 22, ст. 2314

13.Постановление Правительства РФ от 15 июля 1999 г. N 825 «Об утверждении перечня работ, выполнение которых связано с высоким риском заболевания инфекционными болезнями и требует обязательного проведения профилактических прививок»//Собрание законодательства Российской Федерации от 19 июля 1999 г., N 29, ст. 3766

14.Постановление Минтруда РФ от 24 октября 2002 г. N 73 «Об утверждении форм документов, необходимых для расследования и учета несчастных случаев на производстве, и Положения об особенностях расследования несчастных случаев на производстве в отдельных отраслях и организация»// «Российская газета» от 18 декабря 2002 г. N 237

15.Постановление Минтруда РФ от 22 января 2001 г. № 10 «Об утверждении Межотраслевых нормативов численности работников службы охраны труда в организациях» // Бюллетень Министерства социального развития РФ. 2001. №2.

16.Постановление Правительства РФ от 9 февраля 2004 г. N 65»О дополнительных гарантиях и компенсациях военнослужащим и сотрудникам федеральных органов исполнительной власти, участвующим в контртеррористических операциях и обеспечивающим правопорядок и общественную безопасность на территории Северо-Кавказского региона Российской Федерации»(с изменениями и дополнениями)// «Российская газета» от 13 февраля 2004 г. N 28

Комментарии к нормативным актам

1.Гуcев А.Н. Комментарий к Трудовому кодексу Российской Федерации. — Система ГАРАНТ, 2009 г.

2.Борисов А.Н. Административные правонарушения. — «Новая правовая культура», 2005 г.

3. Буянова М.О., Гусов К.Н., Захаров М.Л. и др. Комментарий к Трудовому кодексу Российской Федерации. — «Проспект», 2009 г.

Исторические источники:

1. Основы законодательства Российской Федерации об охране труда от 6 августа 1993 г. Текст Основ законодательства опубликован в «Российской газете» от 1 сентября 1993 г., в Ведомостях съезда народных депутатов Российской Федерации и Верховного Совета Российской Федерации от 2 сентября 1993 г., N 35.

Международные акты:

1.Конвенция Международной Организации Труда N 81 «об инспекции труда в промышленности и торговле»// Текст Конвенции опубликован в сборнике «Конвенции и рекомендации, принятые Международной Конференцией труда. 1919 — 1956. Т. I

Учебная и научная литература:

1.Колобова С.В. Трудовое право России: Учебное пособие для вузов. – Юстицинформ, 2005 г.

2.Лушникова М.В. Курс права социального обеспечения. — М.: ЗАО «Юстицинформ», 2008 г.

3.Шептулина Н.Н. Новое законодательство об охране труда. — «Юстицинформ», 2007 г.

4.Голенко Е.Н. Комплектование гражданским персоналом // Военное право: Учебник / Под. ред. В.Г. Стрекозова, А.В. Кудашкина. М., 2004 г.

5.Ковалев В.И. Все о труде гражданского персонала Вооруженных Сил Российской Федерации: Серия «Право в Вооруженных Силах — консультант». — М.: «За права военнослужащих», 2008 г.

6.Болдырев В.А., Сысоев В.А. Трудовое право России: Учебник для вузов.- М.: Норма., 2006 г.

7.Скачкова Г.С. Регулирование труда лиц гражданского персонала федеральных органов исполнительной власти Российской Федерации, выполняющих задачи в области обороны, правоохранительной деятельности и безопасности государства: науч.-практ. пособие. — Волтерс Клувер, 2005 г.

Периодическая печать:

1. «Журнал российского права», 2004, N 6

2. Защита трудовых прав и интересов работников (В.В. Коробченко, «Журнал российского права», N 12, декабрь 2002 г.)

3. Журнал «Кадровик»// Журнал зарегистрирован Министерством Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций. от 22 декабря 2002 г.

4. Практический журнал для руководителей и юристов «Законодательство», 2009, N 3

Приложение N 1

к Программе действий по улучшению

условий и охраны труда на 2008 — 2010 годы,

утв. приказом Министерства здравоохранения

и социального развития РФ

от 23 октября 2008 г. N 586

Целевые показатели Программы:

┌───────────────────────────────────────┬───────┬───────┬───────┬───────┐

│Наименование показателей │2007* │2008 │2009 │2010 │

├───────────────────────────────────────┼───────┼───────┼───────┼───────┤

│Количество погибших в результате │4583 │4350 │4150 │3900 │

│несчастных случаев на производстве со │ │ │ │ │

│смертельным исходом (человек) │ │ │ │ │

├───────────────────────────────────────┼───────┼───────┼───────┼───────┤

│Количество застрахованных, пострадавших│85012 │84000 │80000 │75000 │

│в результате несчастных случаев на │ │ │ │ │

│производстве с утратой трудоспособности│ │ │ │ │

│на 1 рабочий день и более (человек) │ │ │ │ │

├───────────────────────────────────────┼───────┼───────┼───────┼───────┤

│Удельный вес работников, занятых в │24,9 │24,5 │23,5 │21,0 │

│условиях, не отвечающих │ │ │ │ │

│санитарно-гигиеническим нормам (%) │ │ │ │ │

├───────────────────────────────────────┼───────┼───────┼───────┼───────┤

│Удельный вес женщин, занятых в │15,9 │15,8 │15,5 │14,0 │

│условиях, не отвечающих │ │ │ │ │

│санитарно-гигиеническим нормам (%) │ │ │ │ │

├───────────────────────────────────────┼───────┼───────┼───────┼───────┤

│Доля промышленных предприятий с │60,82 │58,5 │56,0 │53,0 │

│неудовлетворительными условиями труда │ │ │ │ │

│(%) │ │ │ │ │

├───────────────────────────────────────┼───────┼───────┼───────┼───────┤

│Доля выявленных профзаболеваний в ходе │68,7 │69,5 │71,0 │75,0 │

│периодических медицинских осмотров (%) │ │ │ │ │

├───────────────────────────────────────┼───────┼───────┼───────┼───────┤

│Удельный вес устраненных нарушений в │86,5 │87,0 │87,5 │88,0 │

│общем количестве выявленных по вопросам│ │ │ │ │

│охраны труда │ │ │ │ │

└───────────────────────────────────────┴───────┴───────┴───────┴───────┘

Приложение N 2

к Программе действий по улучшению

условий и охраны труда на 2008 — 2010 годы,

утв. приказом Министерства здравоохранения

и социального развития РФ

от 23 октября 2008 г. N 586

План мероприятий Программы действий по улучшению условий и охраны труда на 2008 — 2010 годы

┌──────┬────────────────────────────────────────┬───────────────┬───────────┬───────────────┐

│N п/п │ Наименование мероприятия │ Вид документа │ Сроки │ Исполнители │

│ │ │ │исполнения │ │

├──────┴────────────────────────────────────────┴───────────────┴───────────┴───────────────┤

│1. Нормативно-правовое обеспечение охраны труда, совершенствование действующей нормативной │

│правовой базы по охране труда, гармонизированной с международными нормами. │

├──────┬────────────────────────────────────────┬───────────────┬───────────┬───────────────┤

│1.1. │Подготовка проекта федерального закона о│Проект │2009 г. │Минздравсоцраз-│

│ │внесении изменений в Трудовой кодекс │федерального │ │вития России, │

│ │Российской Федерации в части определения│закона │ │Роспотребнадзор│

│ │понятия «профессиональный риск» и │ │ │, │

│ │»управление профессиональным риском», │ │ │Роструд, │

│ │установления прав и обязанностей │ │ │ФМБА России. │

│ │субъектов трудовых отношений, связанных │ │ │ │

│ │с управлением профессиональными рисками,│ │ │ │

│ │установления порядка организации работы │ │ │ │

│ │по профилактике производственного │ │ │ │

│ │травматизма, профессиональных │ │ │ │

│ │заболеваний, медицинской, социальной и │ │ │ │

│ │профессиональной реабилитации │ │ │ │

│ │работников. │ │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│1.2. │Подготовка проекта федерального закона о│Проект │2009 г. │Минздравсоцраз-│

│ │внесении изменений в некоторые │федерального │ │вития России, │

│ │законодательные акты, в том числе в │закона │ │Роструд │

│ │Кодекс Российской Федерации об │ │ │ │

│ │административных правонарушениях, в │ │ │ │

│ │части регламентирования и усиления │ │ │ │

│ │ответственности субъектов трудовых │ │ │ │

│ │отношений за нарушения требований охраны│ │ │ │

│ │труда. │ │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│1.3. │Подготовка проекта федерального закона о│Проект │2010 г. │Минздравсоцраз-│

│ │внесении изменений и дополнений в │федерального │ │вития России, │

│ │Федеральный закон от 24 июля 1998 г. │закона │ │ФСС России │

│ │N 125-ФЗ «Об обязательном социальном │ │ │ │

│ │страховании от несчастных случаев на │ │ │ │

│ │производстве и профессиональных │ │ │ │

│ │заболеваний» с целью повышения │ │ │ │

│ │эффективности системы социального │ │ │ │

│ │страхования, оптимизации страховых │ │ │ │

│ │тарифов и выработки мер экономического │ │ │ │

│ │стимулирования субъектов трудовых │ │ │ │

│ │отношений к соблюдению требований охраны│ │ │ │

│ │труда. │ │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│1.4. │Разработка проектов нормативных правовых│Проекты │2008 — 2009│Минздравсоцраз-│

│ │актов, необходимых для реализации │постановлений │гг. │вития России │

│ │положений статей 92, 117, 147, 211, │Правительства │ │ │

│ │216-1, 217, 219, 222, 225, 229-2 │Российской │ │ │

│ │Трудового кодекса Российской Федерации, │Федерации, │ │ │

│ │в части совершенствования и укрепления │приказы │ │ │

│ │нормативно-правовой базы охраны труда и │Минздравсоцраз-│ │ │

│ │формирования системы законодательных и │вития России │ │ │

│ │иных нормативных правовых актов, │ │ │ │

│ │гармонизированных с международными │ │ │ │

│ │нормами. │ │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│1.5. │Разработка проектов межотраслевых правил│Приказы │В течение │Минздравсоцраз-│

│ │по охране труда. Пересмотр и приведение │Минздравсоцраз-│2008 — 2010│вития России │

│ │в соответствие с действующим │вития России │гг. │ │

│ │законодательством 10 действующих │ │ │ │

│ │Межотраслевых правил по охране │ │ │ │

│ │труда*(1). │ │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│1.6. │Разработка проектов межотраслевых │Приказы │В течение │Минздравсоцраз-│

│ │типовых инструкций по охране труда. │Минздравсоцраз-│2008 — 2010│вития России │

│ │Пересмотр и приведение их в соответствие│вития России │гг. │ │

│ │с действующим законодательством*(1). │ │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│1.7. │Разработка проектов отраслевых правил по│Приказы │В течение │Заинтересован- │

│ │охране труда. Пересмотр и приведение в │федеральных │2008 — 2010│ные федеральные│

│ │соответствие с действующим │органов │гг. │органы │

│ │законодательством действующих отраслевых│исполнительной │ │исполнительной │

│ │правил по охране труда*(2). │власти │ │власти, │

│ │ │ │ │Минздравсоцраз-│

│ │ │ │ │вития России │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│1.8. │Разработка проектов типовых отраслевых │Приказы │В течение │Заинтересован- │

│ │инструкций по охране труда с целью │федеральных │2008 — 2010│ные федеральные│

│ │приведения их в соответствие с │органов │гг. │органы │

│ │действующим законодательством*(2). │исполнительной │ │исполнительной │

│ │ │власти │ │власти, │

│ │ │ │ │Минздравсоцраз-│

│ │ │ │ │вития России │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│1.9. │Разработка проектов стандартов в области│Приказы │В течение │Минздравсоцраз-│

│ │охраны труда (группа ССБТ), │федеральных │2009 — 2010│вития России, │

│ │гармонизированных с европейским │органов │гг. │Роспотребнадзор│

│ │законодательством, в том числе │исполнительной │ │, │

│ │национальных стандартов на средства │власти │ │ФМБА России │

│ │индивидуальной защиты*(3). │ │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│1.10. │Разработка новых проектов и пересмотр 20│Приказы │2008- 2010 │Минздравсоцраз-│

│ │действующих типовых норм обеспечения │Минздравсоцраз-│гг. │вития России │

│ │специальной одеждой, специальной обувью │вития России │ │ │

│ │и другими средствами индивидуальной │ │ │ │

│ │защиты. │ │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│1.11. │Внесение изменений в нормативные │Проекты │2010 г. │Минздравсоцраз-│

│ │правовые акты с целью реализации │постановлений │ │витая России │

│ │изменений в Федеральный закон от 24 июля│Правительства │ │ФСС России │

│ │1998 г. N 125-ФЗ «Об обязательном │Российской │ │ │

│ │социальном страховании от несчастных │Федерации, │ │ │

│ │случаев на производстве и │приказа │ │ │

│ │профессиональных заболеваний» для │Минздравсоцраз-│ │ │

│ │обеспечения повышения эффективности │вития России, │ │ │

│ │системы социального страхования, │постановлений │ │ │

│ │оптимизации страховых тарифов и │ФСС России │ │ │

│ │выработки мер экономического │ │ │ │

│ │стимулирования субъектов трудовых │ │ │ │

│ │отношений к соблюдению требований охраны│ │ │ │

│ │труда. │ │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│1.12. │Совершенствование системы финансирования│Приказ │2010 г. │Минздравсоцраз-│

│ │предупредительных мер по сокращению │Минздравсоцраз-│ │вития России │

│ │производственного травматизма и │вития России │ │ФСС России │

│ │профессиональных заболеваний работников │ │ │ │

│ │с целью облегчения ее использования │ │ │ │

│ │организациями малого и среднего бизнеса │ │ │ │

├──────┴────────────────────────────────────────┴───────────────┴───────────┴───────────────┤

│2. Создание и обеспечение действия системы оценки, контроля и управления профессиональными │

│рисками на рабочем месте │

├──────┬────────────────────────────────────────┬───────────────┬───────────┬───────────────┤

│2.1. │Осуществление мероприятий по снижению │Приказ │В течение │Минздравсоцраз-│

│ │профессионального риска застрахованного │Минздравсоцраз-│2008 — 2010│вития России, │

│ │по обязательному социальному страхованию│вития России │гг. │ФСС России, │

│ │от несчастных случаев на производстве и │(ежегодно) │ │заинтересован- │

│ │профессиональных заболеваний и │ │ │ные федеральные│

│ │оптимизации страховых тарифов*(4) │ │ │органы │

│ │ │ │ │исполнительной │

│ │ │ │ │власти и органы│

│ │ │ │ │исполнительной │

│ │ │ │ │власти │

│ │ │ │ │субъектов │

│ │ │ │ │Российской │

│ │ │ │ │Федерации │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│2.1.1.│Разработка проектов нормативных правовых│Приказы │В течение │Минздравсоцраз-│

│ │актов (в том числе регламентов, │Минздравсоцраз-│2008 — 2010│вития России, │

│ │концепций и методик), обеспечивающих │вития России об│гг. │Роструд, │

│ │создание системы оценки и управления │утверждении │ │Роспотребнадзор│

│ │профессиональными рисками, а также │соответствующих│ │, │

│ │автоматизированной системы условий труда│нормативных │ │ФМБА России │

│ │и состояния здоровья работающего │правовых актов │ │ │

│ │населения (АС «Профессиональные риски») │ │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│2.1.2 │Разработка порядка формирования реестров│Приказы │В течение │Минздравсоцраз-│

│ │рабочих мест по условиям труда и │Минздравсоцраз-│2008 — 2010│вития России, │

│ │состояния здоровья занятых на них │вития России об│гг. │Роструд, │

│ │работников. Формирование указанных │утверждении │ │Роспотребнадзор│

│ │реестров │порядка │ │, │

│ │ │формирования │ │ФСС России, │

│ │ │реестров и │ │ФМБА России │

│ │ │регистров │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│2.1.3 │Разработка методических документов по │Приказы │В течение │Минздравсоцраз-│

│ │формированию системы оценки и управления│Минздравсоцраз-│2008 — 2010│вития России, │

│ │профессиональными рисками и ее внедрению│вития России об│гг. │Роструд, │

│ │в организациях │утверждении │ │Роспотребнадзор│

│ │ │соответствующих│ │, │

│ │ │методических │ │ФСС России, │

│ │ │документов │ │ФМБА России │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│2.1.4 │Разработка проектов нормативных правовых│Приказы │В течение │Минздравсоцраз-│

│ │актов, обеспечивающих создание │Минздравсоцраз-│2008 — 2010│вития России, │

│ │методологии определения и оптимизации │вития России об│гг. │ФСС России │

│ │страховых тарифов в рамках работы │утверждении │ │ │

│ │системы оценки и управления │соответствующих│ │ │

│ │профессиональными рисками │методик │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│2.1.5.│Разработка программного обеспечения для │Приказы │В течение │Минздравсоцраз-│

│ │автоматизации процессов обработки данных│Минздравсоцраз-│2009 — 2010│вития России │

│ │результатов специализированных │вития России о │гг. │ │

│ │медицинских обследований работников и │внедрении │ │ │

│ │автоматизации процессов проведения │соответствующе-│ │ │

│ │оценки условий труда, учитывающего │го программного│ │ │

│ │специфику оценки профессиональных рисков│обеспечения │ │ │

│ │и персонификацию данных. Создание │ │ │ │

│ │программно-технической инфраструктуры │ │ │ │

│ │автоматизированной системы условий труда│ │ │ │

│ │и состояния здоровья работающего │ │ │ │

│ │населения (АС «Профессиональные риски») │ │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│2.1.6.│Организация и проведение анализа │Приказ │В течение │Минздравсоцраз-│

│ │состояния условий и охраны труда, сбор │Минздравсоцраз-│2009 — 2010│вития России, │

│ │дополнительных данных и персонификация │вития России о │гг. │ФСС России, │

│ │результатов │порядке сбора │ │Роструд, │

│ │ │полученных │ │Роспотребнадзор│

│ │ │данных и их │ │, │

│ │ │внедрении в АС │ │ФМБА России │

│ │ │»Профессиональ-│ │ │

│ │ │ные риски» │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│2.2. │Дополнительная диспансеризация │Доклад в │В течение │ФФОМС России, │

│ │работающего населения │Минздравсоцраз-│2008 — │ФМБА России, │

│ │ │вития России о │2010 гг. │органы │

│ │ │результатах │ │исполнительной │

│ │ │проведенных │ │власти │

│ │ │мероприятий │ │субъектов │

│ │ │(ежегодно) │ │Российской │

│ │ │ │ │Федерации │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│2.3. │Углубленные медицинские осмотры │Доклад в │В течение │ФСС России, │

│ │работников, занятых на работах с │Минздравсоцраз-│2008 — 2010│ФМБА России, │

│ │вредными и (или) опасными │вития России о │гг. │органы │

│ │производственными факторами │результатах │ │исполнительной │

│ │ │проведенных │ │власти │

│ │ │мероприятий │ │субъектов │

│ │ │(ежегодно) │ │Российской │

│ │ │ │ │Федерации │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│2.4. │Разработка и утверждение Порядка │Приказ │2009 г. │Минздравсоцраз-│

│ │подтверждения хозяйствующими субъектами │Минздравсоцраз-│ │вития России, │

│ │соответствия условий и охраны труда │вития России об│ │Роструд, │

│ │государственным нормативным требованиям │утверждении │ │Роспотребнадзор│

│ │охраны труда, в том числе в форме │указанного │ │ │

│ │добровольного декларирования │Порядка │ │ │

├──────┴────────────────────────────────────────┴───────────────┴───────────┴───────────────┤

│3. Совершенствование системы непрерывной подготовки работников по охране труда на основе │

│современных технологий обучения. │

├──────┬────────────────────────────────────────┬───────────────┬───────────┬───────────────┤

│3.1. │Обучение по охране труда отдельных │Приказ │2008 — 2010│Минздравсоцраз-│

│ │категорий застрахованных │Минздравсоцраз-│гг. │вития России, │

│ │ │вития России │ │ФСС России │

│ │ │(ежегодно) │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│3.2. │Разработка Порядка направления на │Приказ │2009 г. │Минздравсоцраз-│

│ │обучение по охране труда отдельных │Минздравсоцраз-│ │вития России, │

│ │категорий застрахованных │вития России │ │ФСС России │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│3.3. │Создание системы аккредитованных │Приказ │2010 гг. │Минздравсоцраз-│

│ │организаций, оказывающих услуги в │Минздравсоцраз-│ │вития России, │

│ │области обучения и проверки знаний │вития России │ │заинтересован- │

│ │требований охраны труда. │ │ │ные федеральные│

│ │ │ │ │органы │

│ │ │ │ │исполнительной │

│ │ │ │ │власти, │

│ │ │ │ │органы │

│ │ │ │ │исполнительной │

│ │ │ │ │власти │

│ │ │ │ │субъектов │

│ │ │ │ │Российской │

│ │ │ │ │Федерации │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│3.4. │Разработка Типовых программ обучения, │Приказы │В течение │Минздравсоцраз-│

│ │обучающих программ, кратких тематических│Минздравсоцраз-│2009 — 2010│вития России │

│ │планов и учебных пособий по охране │вития России о │гг. │ │

│ │труда. │внедрении │ │ │

│ │ │типовых │ │ │

│ │ │программ и │ │ │

│ │ │учебных пособий│ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│3.5. │Разработка электронного учебного пособия│Приказ │2010 гг. │Минздравсоцраз-│

│ │для обучения по охране труда и проверки │Минздравсоцраз-│ │вития России │

│ │знаний требований охраны труда. │вития России о │ │ │

│ │ │внедрении │ │ │

│ │ │электронного │ │ │

│ │ │учебного │ │ │

│ │ │пособия │ │ │

├──────┴────────────────────────────────────────┴───────────────┴───────────┴───────────────┤

│4. Информирование, консультирование и оказание правовой помощи работникам и работодателям │

│по вопросам охраны труда, пропаганда и популяризация мер по охране труда. │

├──────┬────────────────────────────────────────┬───────────────┬───────────┬───────────────┤

│4.1. │Разработка проекта Положения об единой │Приказ │2009 г. │Минздравсоцраз-│

│ │общероссийской справочно-информационной │Минздравсоцраз-│ │вития России, │

│ │системе по охране труда │вития России об│ │Роструд │

│ │ │утверждении │ │ │

│ │ │указанного │ │ │

│ │ │Положения │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│4.2. │Осуществление комплекса │Приказы │В течение │Минздравсоцраз-│

│ │информационно-разъяснительных │Минздравсоцраз-│2008 — 2010│вития России, │

│ │мероприятий с использованием современных│вития России и │гг. │Роструд │

│ │информационных технологий и интернет- │Роструда │ │ │

│ │ресурсов в сфере охраны труда. │организационно-│ │ │

│ │ │го характера │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│4.3. │Создание сети консультационных пунктов │Приказы │2010 г. │Минздравсоцраз-│

│ │государственных инспекций труда в │Минздравсоцраз-│ │вития России, │

│ │субъектах Российской Федерации │вития России и │ │Роструд │

│ │ │Роструда │ │ │

│ │ │организационно-│ │ │

│ │ │го характера │ │ │

├──────┴────────────────────────────────────────┴───────────────┴───────────┴───────────────┤

│5. Совершенствование профпатологической службы России, включая проведение │

│специализированных медицинских обследований работников, создание системы ранней диагностики│

│и профилактики профессиональных заболеваний. │

├──────┬────────────────────────────────────────┬───────────────┬───────────┬───────────────┤

│5.1. │Разработка Положения о центре │Приказ │2009 г. │Минздравсоцраз-│

│ │профпатологии │Минздравсоцраз-│ │вития России, │

│ │ │вития России об│ │Роспотребнадзор│

│ │ │утверждении │ │, │

│ │ │Положения │ │ФМБА России, │

│ │ │ │ │Российская │

│ │ │ │ │академия │

│ │ │ │ │медицинских │

│ │ │ │ │наук │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│5.2. │Разработка медицинских регламентов │Приказы │В течение │Минздравсоцраз-│

│ │допуска работников, занятых на тяжелых │Минздравсоцраз-│2008- 2009 │вития России, │

│ │работах и на работах с вредными и (или) │вития России об│гг. │Роспотребнадзор│

│ │опасными условиями труда (в том числе на│утверждении │ │, │

│ │подземных работах), а также на работах, │соответствующих│ │ФМБА России │

│ │связанных с движением транспорта, и │нормативных │ │ │

│ │порядка проведения обязательных │правовых актов │ │ │

│ │предварительных (при поступлении на │ │ │ │

│ │работу) и периодических медицинских │ │ │ │

│ │осмотров (обследований) │ │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│5.3. │Пересмотр Списка профессиональных │Приказ │2009 г. │Минздравсоцраз-│

│ │заболеваний, утвержденного приказом │Минздравсоцраз-│ │вития России, │

│ │Минздравмедпрома России от 14 марта 1996│вития России об│ │Роспотребнадзор│

│ │г. N 90, с целью приведения в │утверждении │ │, │

│ │соответствие с международным │Списка │ │ФМБА России, │

│ │законодательством │ │ │ФСС России │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│5.4. │Разработка методических рекомендаций по │Приказ │2009 г. │Минздравсоцраз-│

│ │проведению предварительных и │Минздравсоцраз-│ │вития России, │

│ │периодических медицинских осмотров │вития России об│ │Роспотребнадзор│

│ │работников с учетом данных о состоянии │утверждении │ │, │

│ │их здоровья и условий труда │методических │ │ФМБА России │

│ │ │рекомендаций │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│5.5. │Разработка методологии раннего выявления│Приказ │2010 г. │Минздравсоцраз-│

│ │групп риска и предупреждения │Минздравсоцраз-│ │вития России, │

│ │профессиональных заболеваний │вития России об│ │Роспотребнадзор│

│ │ │утверждении │ │, │

│ │ │методических │ │ФМБА России │

│ │ │рекомендаций │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│5.6. │Разработка требований к медицинским │Приказ │2010 г. │Минздравсоцраз-│

│ │организациям, оказывающим │Минздравсоцраз-│ │вития России, │

│ │специализированную, профпатологическую │вития России │ │Роспотребнадзор│

│ │медицинскую помощь. │ │ │, │

│ │ │ │ │ФМБА России │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│5.7. │Разработка и внедрение единой │Приказ │2010 г. │Минздравсоцраз-│

│ │информационной системы регистрации и │Минздравсоцраз-│ │вития России, │

│ │учета профессиональных заболеваний │вития России о │ │Роспотребнадзор│

│ │ │внедрении │ │, │

│ │ │информационной │ │ФМБА России │

│ │ │системы │ │ │

├──────┴────────────────────────────────────────┴───────────────┴───────────┴───────────────┤

│6. Совершенствование и повышение эффективности государственного надзора и контроля за │

│соблюдением законодательства об охране труда. │

├──────┬────────────────────────────────────────┬───────────────┬───────────┬───────────────┤

│6.1. │Разработка нормативных правовых актов, │Приказы │В течение │Минздравсоцраз-│

│ │включая Административных регламентов │Минздравсоцраз-│2009 — 2010│вития России, │

│ │Роструда, регламентирующих контроль и │вития России об│гг. │Роструд │

│ │надзор за соблюдением законодательства о│утверждении │ │ │

│ │труде и об охране труда, с целью │административ- │ │ │

│ │повышения эффективности │ных регламентов│ │ │

│ │надзорно-контрольных мероприятий в сфере│Роструда на │ │ │

│ │охраны труда │выполнение │ │ │

│ │ │функций │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│6.1.1.│Разработка, утверждение и внедрение │Приказ │2009 г. │Минздравсоцраз-│

│ │Административного регламента исполнения │Минздравсоцраз-│ │вития России, │

│ │Рострудом функции государственного │вития России об│ │Роструд │

│ │надзора и контроля за соблюдением │утверждении │ │ │

│ │установленного порядка расследования и │Административ- │ │ │

│ │учета несчастных случаев на производстве│ного регламента│ │ │

│ │ │Роструда │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│6.1.2.│Разработка методических указаний │Приказ │2010 г. │Минздравсоцраз-│

│ │государственным инспекциям труда по │Минздравсоцраз-│ │вития России, │

│ │вопросам организации системной работы, │вития России об│ │Роструд │

│ │направленной на полное выявление │утверждении │ │ │

│ │сокрытых несчастных случаев на │Методических │ │ │

│ │производстве │указаний по │ │ │

│ │ │выявлению │ │ │

│ │ │сокрытых │ │ │

│ │ │несчастных │ │ │

│ │ │случаев на │ │ │

│ │ │производстве │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│6.1.3.│Разработка регламентов и соглашений, │Приказы │2010 г. │Минздравсоцраз-│

│ │регулирующих порядок совместной │Минздравсоцраз-│ │вития России, │

│ │деятельности в сфере охраны труда │вития России и │ │Роструд, │

│ │Роструда и его территориальных органов -│Роструда │ │органы │

│ │государственных инспекций труда в │организационно-│ │исполнительной │

│ │субъектах Российской Федерации и │го характера │ │власти │

│ │федеральных органов исполнительной │ │ │субъектов │

│ │власти, уполномоченных на осуществление │ │ │Российской │

│ │надзора и контроля в установленных │ │ │Федерации │

│ │сферах деятельности (их территориальных │ │ │ │

│ │органов), а также взаимодействия с │ │ │ │

│ │органами исполнительной власти субъектов│ │ │ │

│ │Российской Федерации │ │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│6.2. │Создание мобильных автоматизированных │Приказ │2010 г. │Минздравсоцраз-│

│ │рабочих мест для государственного │Минздравсоцраз-│ │вития России, │

│ │инспектора труда в субъектах Российской │вития России о │ │Роструд, │

│ │Федерации, обеспечение оснащения │внесении │ │ФСС России │

│ │государственных инспекций труда в │изменений в │ │ │

│ │субъектах Российской Федерации │соответствующие│ │ │

│ │мобильными автоматизированными │нормативные │ │ │

│ │средствами надзора и контроля │правовые акты с│ │ │

│ │(«чемоданчиками инспектора труда») в │целью внедрения│ │ │

│ │целях повышения эффективности контроля │автоматизирова-│ │ │

│ │за состоянием условий труда. │нных рабочих │ │ │

│ │ │мест и средств │ │ │

│ │ │надзора и │ │ │

│ │ │контроля в │ │ │

│ │ │Государственных│ │ │

│ │ │инспекциях │ │ │

│ │ │труда субъектов│ │ │

│ │ │Российской │ │ │

│ │ │Федерации │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│6.3. │Формирование и актуализация │Приказы │В течение │Минздравсоцраз-│

│ │информационной базы результатов │Минздравсоцраз-│2009 — 2010│вития России, │

│ │проведения государственного надзора и │вития России │гг. │Роструд, │

│ │контроля за соблюдением законодательства│организационно-│ │ФСС России │

│ │об охране труда, специализированного │го характера │ │ │

│ │программного обеспечения качества │ │ │ │

│ │результатов оценки условий труда │ │ │ │

│ │государственными инспекциями труда, │ │ │ │

│ │совместимых с АС «Профессиональные │ │ │ │

│ │риски». │ │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│6.3.1.│Разработка и внедрение │Приказ │2010 г. │Минздравсоцраз-│

│ │специализированного программного │Минздравсоцраз-│ │вития России, │

│ │обеспечения для автоматизированного │вития России о │ │Роструд │

│ │контроля государственными инспекциями │внедрении │ │ │

│ │труда качества результатов оценки │специализирова-│ │ │

│ │условий труда, учета и анализа │нного │ │ │

│ │результатов исполнения надзорных │программного │ │ │

│ │функций, совместимого с АС │обеспечения │ │ │

│ │»Профессиональные риски» │ │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│6.3.2.│Разработка и актуализация единой │Приказ │2010 г. │Минздравсоцраз-│

│ │государственной автоматизированной │Минздравсоцраз-│ │вития России, │

│ │подсистемы учета и анализа │вития России о │ │Роструд │

│ │производственного травматизма (ЕГАИС │внедрении ЕГАИС│ │ │

│ │»Производственный травматизм») │»Производствен-│ │ │

│ │ │ный травматизм»│ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│6.3.3.│Разработка и внедрение в территориальных│Приказ │2010 г. │Минздравсоцраз-│

│ │органах Роструда автоматизированных │Минздравсоцраз-│ │вития России, │

│ │информационных систем обеспечения │вития России о │ │Роструд │

│ │надзора и контроля, в том числе за │внедрении АИС │ │ │

│ │соблюдением установленного порядка │ГИТ │ │ │

│ │расследования и учета несчастных случаев│ │ │ │

│ │на производстве (АИС ГИТ) │ │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│6.4. │Совершенствование методики расследования│Приказ │2010 г. │Минздравсоцраз-│

│ │несчастных случаев на производстве и │Минздравсоцраз-│ │вития России, │

│ │профессиональных заболеваний │вития России о │ │Роструд, │

│ │ │внесении │ │Роспотребнадзор│

│ │ │изменений в │ │, │

│ │ │соответствующие│ │ФСС России │

│ │ │нормативно-пра-│ │ │

│ │ │вовые акты │ │ │

├──────┼────────────────────────────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│6.5. │Подготовка научно обоснованных критериев│Постановление │2009 г. │Минздравсоцраз-│

│ │оптимальной нагрузки и численности │Правительства │ │вития России, │

│ │государственных инспекторов труда и │Российской │ │Роструд │

│ │предложений по оптимизации численности │Федерации, │ │ │

│ │должностных лиц, осуществляющих надзор и│вносящее │ │ │

│ │контроль за соблюдением законодательства│изменения в │ │ │

│ │об охране труда. │Положение о │ │ │

│ │ │Роструде с │ │ │

│ │ │определением │ │ │

│ │ │оптимальной │ │ │

│ │ │численности его│ │ │

│ │ │работников │ │ │

└─────┴─────────────────────────────────────┴───────────────┴───────────┴────────────────────

Приложение N 1

к приказу Министерства здравоохранения

и социального развития РФ

от 15 апреля 2005 г. N 275

Медицинская документация

Наименование медицинской Учетная форма N 315/у

организации (штамп) Утверждена приказом

Минздравсоцразвития России

от 15 апреля 2005 г. N 275

Медицинское заключение

о характере полученных повреждений здоровья в результате несчастного случая на производстве и степени их тяжести

Выдано _____________________________________________________________

(наименование организации (индивидуального предпринимателя),

по запросу которой (ого) выдается медицинское заключение)

о том, что пострадавший _______________________________________

(фамилия, имя, отчество, возраст, занимаемая

_____________________________________________________________

должность(профессия) пострадавшего)

поступил в ___________________________________________________

(наименование медицинской организации, ее структурного

_____________________________________________________________

подразделения, куда поступил пострадавший, дата и время

_____________________________________________________________

поступления(обращения)

Диагноз и код диагноза по МКБ-10 ______________________________

(с указанием характера и

_____________________________________________________________

локализации повреждений здоровья)

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

Согласно Схеме определения степени тяжести повреждения здоровья при несчастных случаях на производстве указанное повреждение относится к категории _______________________________________________________________

(указать степень тяжести травмы:

__________________________________________________________

тяжелая, легкая)

Заведующий отделением _____ _________________________________

(или главный врач) (подпись) (фамилия, имя, отчество)

Лечащий врач _______________ _________________________________

Дата ________ (подпись) (фамилия, имя, отчество)

М.П.

Приложение N 2

к приказу Министерства здравоохранения

и социального развития РФ

от 15 апреля 2005 г. N 275

Медицинская документация

Наименование медицинской Учетная форма N 316/у

организации (штамп) Утверждена приказом

Минздравсоцразвития России

от 15 апреля 2005 г. N 275

Справка

о заключительном диагнозе пострадавшего от несчастного

случая на производстве

Дана_________________________________________________________

(фамилия, имя, отчество, возраст, занимаемая должность

_____________________________________________________________

(профессия) и место работы пострадавшего)

о том, что он (она) проходил(а) лечение:

— в период с «___»_____________200__г. по «___»___________________200__г.

по поводу___________________________________________________________

(указать все виды повреждения здоровья, полученные в результате

_____________________________________________________________

несчастного случая на производстве и коды диагнозов по МКБ-10)

— в период с «___»_____________200__г. по «___»___________________200__г.

по поводу лечения заболевания, не связанного с несчастным случаем на

производстве.

Последствия несчастного случая на производстве: выздоровление;

рекомендован перевод на другую работу; установлена инвалидность III, II,

I групп; летальный исход (нужное подчеркнуть)

Заведующий отделением _____ _________________________________

(или главный врач) (подпись) (фамилия, имя, отчество)

Лечащий врач _______________ _________________________________

Дата ________ (подпись) (фамилия, имя, отчество)

М.П.

Приложение

к приказу Министерства здравоохранения

и социального развития РФ

от 24 февраля 2005 г. N 160

Схема определения степени тяжести повреждения здоровья при несчастных случаях на производстве.

1. Несчастные случаи на производстве по степени тяжести повреждения здоровья подразделяются на 2 категории: тяжелые и легкие.

2. Квалифицирующими признаками тяжести повреждения здоровья при несчастном случае на производстве являются:

— характер полученных повреждений здоровья и осложнения, связанные с этими повреждениями, а также развитие и усугубление имеющихся хронических заболеваний в связи с получением повреждения;

— последствия полученных повреждений здоровья (стойкая утрата трудоспособности).

Наличие одного из квалифицирующих признаков является достаточным для установления категории тяжести несчастного случая на производстве.

Признаками тяжелого несчастного случая на производстве являются также повреждения здоровья, угрожающие жизни пострадавшего. Предотвращение смертельного исхода в результате оказания медицинской помощи не влияет на оценку тяжести полученной травмы.

3. К тяжелым несчастным случаям на производстве относятся:

1) повреждения здоровья, острый период которых сопровождается:

— шоком;

— комой;

— кровопотерей (объемом более 20%);

— эмболией;

— острой недостаточностью функций жизненно важных органов и систем (ЦНС, сердечной, сосудистой, дыхательной, почечной, печеночной и (или) их сочетанием);

2) повреждения здоровья, квалифицированные при первичном осмотре пострадавшего врачами стационара, травматологического пункта или другими организациями здравоохранения как:

— проникающие ранения черепа;

— перелом черепа и лицевых костей;

— ушиб головного мозга;

— внутричерепная травма;

— ранения, проникающие в просвет глотки, трахеи, пищевода, а также повреждения щитовидной и вилочковой железы;

— проникающие ранения позвоночника;

— переломовывихи и переломы тел или двусторонние переломы дуг I и II шейных позвонков, в том числе и без нарушения функции спинного мозга;

— вывихи (в том числе подвывихи) шейных позвонков;

— закрытые повреждения шейного отдела спинного мозга;

— перелом или переломовывих одного или нескольких грудных или поясничных позвонков, в том числе и без нарушения функции спинного мозга;

— ранения грудной клетки, проникающие в плевральную полость, полость перикарда или клетчатку средостения, в том числе без повреждения внутренних органов;

— ранения живота, проникающие в полость брюшины;

— ранения, проникающие в полость мочевого пузыря или кишечник;

— открытые ранения органов забрюшинного пространства (почек, надпочечников, поджелудочной железы);

— разрыв внутреннего органа грудной или брюшной полости или полости таза, забрюшинного пространства, разрыв диафрагмы, разрыв предстательной железы, разрыв мочеточника, разрыв перепончатой части мочеиспускательного канала;

— двусторонние переломы заднего полукольца таза с разрывом подвздошно-крестцового сочленения и нарушением непрерывности тазового кольца или двойные переломы тазового кольца в передней и задней частях с нарушением его непрерывности;

— открытые переломы длинных трубчатых костей — плечевой, бедренной и большеберцовой, открытые повреждения тазобедренного и коленного суставов;

— повреждения магистрального кровеносного сосуда: аорты, сонной (общей, внутренней, наружной), подключичной, плечевой, бедренной, подколенной артерий или сопровождающих их вен, нервов;

— термические (химические) ожоги:

III — IV степени с площадью поражения, превышающей 15% поверхности тела;

III степени с площадью поражения более 20% поверхности тела;

II степени с площадью поражения более 30% поверхности тела;

дыхательных путей, лица и волосистой части головы;

— радиационные поражения средней (от 12 Гр) степени тяжести и выше;

— прерывание беременности;

3) повреждения, которые непосредственно не угрожают жизни пострадавшего, но являются тяжкими по последствиям:

— потеря зрения, слуха, речи;

— потеря какого-либо органа или полная утрата органом его функции (при этом, потеря наиболее важной в функциональном отношении части конечности (кисти или стопы) приравнивается к потере руки или ноги);

— психические расстройства;

— утрата репродуктивной функции и способности к деторождению;

— неизгладимое обезображивание лица.

4. К легким несчастным случаям на производстве относятся повреждения, не входящие в пункт 3 настоящей Схемы.

Форма 2

Форма Н-1

Один экземпляр направляется пострадавшему или его доверенному лицу

УТВЕРЖДАЮ

ВрИО начальника Голицынского

пограничного института ФСБ России

полковник юстиции Зарубин В.А.
(подпись, фамилия, инициалы работодателя
«

«

201

г.

Печать

АКТ №

о несчастном случае на производстве

1. Дата и время несчастного случая 12 января 2010 года , 08 час. 10 мин.(число, месяц, год и время происшествия несчастного случая, количество полных часов от начала работы)

2. Организация (работодатель), работником которой является (являлся) пострадавший вч 2567 143043 Московская область, Одинцовский район, г.Голицыно, Можайское шоссе д.75, (наименование, место нахождения, юридический адрес, ведомственная и отраслевая ФСБ России, 1130001, принадлежность (ОКОНХ основного вида деятельности); фамилия, инициалы работодателя —физического лица)

Наименование структурного подразделения

3. Организация, направившая работника (наименование, место нахождения, юридический адрес, отраслевая принадлежность)

4. Лица, проводившие расследование несчастного случая: начальник учебно-методического отдела полковник Будник В.В., техник МТО служащая Григорьева Е.С., инженер 1-й категории Лысенко Н.П. (фамилия, инициалы, должности и место работы)

5. Сведения о пострадавшем:

фамилия, имя, отчество Петрова Мария Александровна

пол (мужской, женский) женский

дата рождения 12 июля 1959 года

профессиональный статус преподаватель

профессия (должность) доцент кафедры

стаж работы, при выполнении которой произошел несчастный случай 30 лет ,(число полных лет и месяцев) в том числе в данной организации 12 лет (число полных лет и месяцев)

6. Сведения о проведении инструктажей и обучения по охране труда

Вводный инструктаж 18 февраля 2008 года (число, месяц, год)

Инструктаж на рабочем месте (первичный, повторный, внеплановый, целевой) (нужное подчеркнуть) по профессии или виду работы, при выполнении которой произошел несчастный случай 10 сентября 2009 года (число, месяц, год)

Обучение по охране труда по профессии или виду работы, при выполнении которой произошел несчастный случай.

Проверка знаний по охране труда по профессии или виду работы, при выполнении которой произошел несчастный случай (число, месяц, год, № протокола)

7. Краткая характеристика места (объекта), где произошел несчастный случай крыльцо административного здания, покрыто керамической плиткой (краткое описание места происшествия с указанием опасных и (или) вредных производственных факторов со ссылкой на сведения, содержащиеся в протоколе осмотра места несчастного случая)

Оборудование, использование которого привело к несчастному случаю нет (наименование, тип, марка, год выпуска, организация — изготовитель)

8. Обстоятельства несчастного случая 12 января 2010 года Петрова Мария Александровна направлялась на работу. Около 08 часов 10 минут на крыльце штаба поскользнулась и, потеряв равновесие, упала с упором на левую руку. В результате падения она почувствовала сильную боль в области запястья левой руки. После она обратилась в медицинскую службу института за медицинской помощью. Меня осмотрел полковник Родионов М.А. и направил в ГКВГ ФСБ России на рентгенологическое исследование. По результатам исследования был поставлен диагноз «тройной перелом лучезапястного сустава без смещения». 13 января 2010 года в Голицынской поликлинике ей был выдан листок нетрудоспособности серия ВЦ 8229744 №39842494, который был закрыт 20 февраля 2010 года. 21 февраля 2010 года она приступила к выполнению трудовых обязанностей. О факте получения травмы она доложила заведующей кафедрой Тюриной Т.Н. 12 января 2010 года в 8 часов 40 минут. Очевидцев получения травмы нет.

Намерений причинить вред своему здоровью с целью уклонения от исполнения трудовых обязанностей не имела, претензий ни к кому не имеет (краткое изложение обстоятельств, предшествовавших несчастному случаю, описание событий и действий пострадавшего и других лиц, связанных с несчастным случаем, и другие сведения, установленные в ходе расследования)

8.1. Вид происшествия несчастный случай

8.2. Характер полученных повреждений и орган, подвергшийся повреждению, медицинское заключение о тяжести повреждения здоровья диагноз «закрытый перелом лучевой кости лучезапястного сустава со смещением отломков». листок нетрудоспособности серия ВЦ 8229744 №39842494

8.3. Нахождение пострадавшего в состоянии алкогольного или наркотического опьянения нет (нет, да — указать состояние и степень опьянения в соответствии с заключением по результатам освидетельствования, проведенного в установленном порядке)

8.4. Очевидцы несчастного случая нет (фамилия, инициалы, постоянное место жительства, домашний телефон)

9. Причины несчастного случая погодные условия, личная неосторожность (указать основную и сопутствующие причины несчастного случая со ссылками на нарушенные требования законодательных и иных нормативных правовых актов, локальных нормативных актов)

10. Лица, допустившие нарушение требований охраны труда:

(фамилия, инициалы, должность (профессия) с указанием требований законодательных, иных нормативных правовых и локальных нормативных актов, предусматривающих их ответственность за нарушения, явившиеся причинами несчастного случая, указанными в п. 9 настоящего акта; при установлении факта грубой неосторожности пострадавшего указать степень его вины в процентах)

Организация (работодатель), работниками которой являются данные лица (наименование, адрес)

11. Мероприятия по устранению причин несчастного случая, сроки организовать занятия по предупреждению травматизма до 31 марта 2010 года

Подписи лиц, проводивших расследование несчастного случая

1 Колобова С.В. Трудовое право России: Учебное пособие для вузов. – Юстицинформ, 2005г.

1 «Журнал российского права», 2002, N 12

1 Лушникова М.В. Курс права социального обеспечения. — М.: ЗАО «Юстицинформ», 2008

2 Основы законодательства Российской Федерации об охране труда от 6 августа 1993 г//. «Российская газета» от 1 сентября 1993 г

1 Практический журнал для руководителей и юристов «Законодательство», 2009, N 3

1 Журнал «Кадровик»// Журнал зарегистрирован Министерством Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций от 22 декабря 2002 г.

1 Журнал «Кадровик»// Журнал зарегистрирован Министерством Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций.

1 Колобова С.В. Трудовое право России: Учебное пособие для вузов. — ЗАО Юстицинформ, 2005 г.

1 Трудовой кодекс Российской Федерации от 30 декабря 2001 г. N 197-ФЗ (ТК РФ) (с изменениями и дополнениями)// Собрание законодательства Российской Федерации от 29 июля 2002 г. N 30 ст. 3014

1 Шептулина Н.Н. Новое законодательство об охране труда. — «Юстицинформ», 2007 г.

1 Журнал «Кадровик»// Журнал зарегистрирован Министерством Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и средств массовых коммуникаций.

2 Буянова М.О., Гусов К.Н., Захаров М.Л. и др. Комментарий к Трудовому кодексу Российской Федерации. — «Проспект», 2009 г.

1 Шептулина Н.Н. Новое законодательство об охране труда. — «Юстицинформ», 2007

1 Приказ Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 16 августа 2004 г. N 83 «Об утверждении перечней вредных и (или) опасных производственных факторов и работ, при выполнении которых проводятся предварительные и периодические медицинские осмотры (обследования), и порядка проведения этих осмотров (обследований)»// Зарегистрировано в Минюсте РФ 10 сентября 2004 г. Регистрационный N 6015

1 «Журнал российского права», 2004, N 6

2 5.Ковалев В.И. Все о труде гражданского персонала Вооруженных Сил Российской Федерации: Серия «Право в Вооруженных Силах — консультант». — М.: «За права военнослужащих», 2008 г.

3 Приказ Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 16 декабря 2008 г. N 728 «О выполнении Плана мероприятий по реализации в 2008-2010 годах Концепции демографической политики Российской Федерации на период до 2025 года, утвержденного распоряжением Правительства Российской Федерации от 14 февраля 2008 г. N 170-р

1 Приложение N 1 к Программе действий по улучшению условий и охраны труда на 2008 — 2010 годы, утв. приказом Министерства здравоохранения социального развития РФ от 23 октября 2008 г. N 586. .// Текст приказа опубликован в Бюллетене трудового и социального законодательства Российской Федерации, 2009 г., N 1

1 Приложение N 2 к Программе действий по улучшению условий и охраны труда на 2008 — 2010 годы, утв. приказом Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 23 октября 2008 г. N 586.// Текст приказа опубликован в Бюллетене трудового и социального законодательства Российской Федерации, 2009 г., N 1

1 Федеральный закон от 24 июля 1998 г. N 125-ФЗ «Об обязательном социальном страховании от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний» »// «Российская газета» от 12 августа 1998 г. N 153-154

1 Шептулина Н.Н. Новое законодательство об охране труда. — «Юстицинформ», 2007 г.

1 Приказ Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 23 октября 2008г. N 586 «Об утверждении Программы действий по улучшению условий и охраны труда на 2008 — 2010 годы»// Текст приказа опубликован в Бюллетене трудового и социального законодательства Российской Федерации, 2009 г., N 1

1 .Ковалев В.И. Все о труде гражданского персонала Вооруженных Сил Российской Федерации: Серия «Право в Вооруженных Силах — консультант». — М.: «За права военнослужащих», 2008 г.

1 Приказ Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 23 октября 2008г. N 586 «Об утверждении Программы действий по улучшению условий и охраны труда на 2008 — 2010 годы»//Текст приказа опубликован в Бюллетене трудового и социального законодательства Российской Федерации, 2009 г., N 1

1. Ковалев В.И. Все о труде гражданского персонала Вооруженных Сил Российской Федерации: Серия «Право в Вооруженных Силах — консультант». — М.: «За права военнослужащих», 2008 г.

1 Постановление Правительства РФ от 23 мая 2000 г. N 399 «О нормативных правовых актах, содержащих государственные нормативные требования охраны труда»// Текст официально опубликован в Собрании законодательства Российской Федерации от 29 мая 2000 г., N 22, ст. 2314

1 Голенко Е.Н. Комплектование гражданским персоналом // Военное право: Учебник / Под. ред. В.Г. Стрекозова, А.В. Кудашкина. М., 2004.

2 Федеральный закон от 27 ноября 2002 г. N 156-ФЗ «Об объединениях работодателей»/ «Парламентская газета» от 30 ноября 2002 г. N 229

3 Ковалев В.И. Все о труде гражданского персонала Вооруженных Сил Российской Федерации: Серия «Право в Вооруженных Силах — консультант». — М.: «За права военнослужащих», 2008.

1 .Постановление Правительства РФ от 15 июля 1999 г. N 825 «Об утверждении перечня работ, выполнение которых связано с высоким риском заболевания инфекционными болезнями и требует обязательного проведения профилактических прививок»//Собрание законодательства Российской Федерации от 19 июля 1999 г., N 29, ст. 3766

1 Трудовой кодекс Российской Федерации от 30 декабря 2001 г. N 197-ФЗ (ТК РФ)// Собрание законодательства Российской Федерации от 29 июля 2002 г. N 30 ст. 3014

1 Трудовой кодекс Российской Федерации от 30 декабря 2001 г. N 197-ФЗ (ТК РФ)(с изменениями и дополнениями)// Собрание законодательства Российской Федерации от 29 июля 2002 г. N 30 ст. 3014

1 .Гуcев А.Н. Комментарий к Трудовому кодексу Российской Федерации. — Система ГАРАНТ, 2009 г.

1 Болдырев В.А., Сысоев В.А. Трудовое право России: Учебник для вузов.- М.: Норма., 2006 г.

1Ковалев В.И. Все о труде гражданского персонала Вооруженных Сил Российской Федерации: Серия «Право в Вооруженных Силах — консультант». — М.: «За права военнослужащих», 2008 г.

1 Скачкова Г.С. Регулирование труда лиц гражданского персонала федеральных органов исполнительной власти Российской Федерации, выполняющих задачи в области обороны, правоохранительной деятельности и безопасности государства: науч.-практ. пособие. — Волтерс Клувер, 2005 г

1 Постановление Правительства РФ от 9 февраля 2004 г. N 65»О дополнительных гарантиях и компенсациях военнослужащим и сотрудникам федеральных органов исполнительной власти, участвующим в контртеррористических операциях и обеспечивающим правопорядок и общественную безопасность на территории Северо-Кавказского региона Российской Федерации»(с изменениями и дополнениями)// «Российская газета» от 13 февраля 2004 г. N 28

1 Ковалев В.И. Все о труде гражданского персонала Вооруженных Сил Российской Федерации: Справочное пособие. Серия «Право в Вооруженных Силах». — М.: «За права военнослужащих», 2008.

1 Приложение N1,2 к приказу Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 15 апреля 2005 г. N 275

1 Трудовой кодекс Российской Федерации от 30 декабря 2001 г. N 197-ФЗ (ТК РФ)// Собрание законодательства Российской Федерации от 29 июля 2002 г. N 30 ст. 3014

1Федеральный закон от 24 июля 1998 г. N 125-ФЗ «Об обязательном социальном страховании от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний»

2 Трудовой кодекс Российской Федерации от 30 декабря 2001 г. N 197-ФЗ (ТК РФ)(с изменениями и дополнениями)// Собрание законодательства Российской Федерации от 29 июля 2002 г. N 30 ст. 3014

1 Ковалев В.И. Все о труде гражданского персонала Вооруженных Сил Российской Федерации:.Серия «Право в Вооруженных Силах — консультант». — М.: «За права военнослужащих», 2008.

1 Приказ Минобороны РФ от 25 октября 1999 г. N 499 «О расследовании и учете несчастных случаев на производстве в Вооруженных Силах Российской Федерации»

1 Ковалев В.И. Все о труде гражданского персонала Вооруженных Сил Российской Федерации: Справочное пособие. Серия «Право в Вооруженных Силах — консультант». — М.: «За права военнослужащих», 2008.

2 Приложение к приказу Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 24 февраля 2005 г. N 160

1 .Колобова С.В. Трудовое право России: Учебное пособие для вузов. – Юстицинформ, 2005г.

1 Ковалев В.И. Все о труде гражданского персонала Вооруженных Сил Российской Федерации: Справочное пособие. Серия «Право в Вооруженных Силах — консультант». — М.: «За права военнослужащих», 2008

1 Постановление Минтруда РФ от 24 октября 2002 г. N 73 «Об утверждении форм документов, необходимых для расследования и учета несчастных случаев на производстве, и Положения об особенностях расследования несчастных случаев на производстве в отдельных отраслях и организациях»

1 Федеральный закон от 22 апреля 2003 г. N 47-ФЗ «О внесении изменения и дополнений в Федеральный закон «Об обязательном социальном страховании от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний».Собрание законодательства Российской Федерации от 28 апреля 2003 г. N 17 ст. 1554

2 Болдырев В.А., Сысоев В.А. Трудовое право России: Учебник для вузов. — М.:Норма,2006

1Ковалев В.И. Все о труде гражданского персонала Вооруженных Сил Российской Федерации: Справочное пособие. Серия «Право в Вооруженных Силах — консультант». — М.: «За права военнослужащих», 2008.

1 Трудовой кодекс Российской Федерации от 30 декабря 2001 г. N 197-ФЗ (ТК РФ)//Собрание законодательства Российской Федерации от 29 июля 2002 г. N 30 ст. 3014

1 Постановление Минтруда РФ от 22 января 2001 г. № 10 «Об утверждении Межотраслевых нормативов численности работников службы охраны труда в организациях» // Бюллетень Министерства социального развития РФ. 2001. № 2.

1 Болдырев В.А., Сысоев В.А. Трудовое право России: Учебник для вузов. — М.:Норма, 2006

1 Колобова С.В. Трудовое право России: Учебное пособие для вузов. — ЗАО Юстицинформ, 2005 г.

2 Указ Президента РФ от 9 марта 2004 г. N 314 «О системе и структуре федеральных органов исполнительной власти» »// Текст Указа опубликован в «Российской газете» от 11 марта 2004 г. N 48, от 12 марта 2004 г. N 50

1 Болдырев В.А., Сысоев В.А. Трудовое право России: Учебник для вузов.- М.: Норма., 2006г.

1 Колобова С.В. Трудовое право России: Учебное пособие для вузов. — ЗАО Юстицинформ, 2005 г.

2 Конвенция Международной Организации Труда N 81 «об инспекции труда в промышленности и торговле» »// Текст Конвенции опубликован в сборнике «Конвенции и рекомендации, принятые Международной Конференцией труда. 1919 — 1956. Т. I

1 Трудовой кодекс Российской Федерации от 30 декабря 2001 г. N 197-ФЗ (ТК РФ)(с изменениями и дополнениями)// Собрание законодательства Российской Федерации от 29 июля 2002 г. N 30 ст. 3014

1 Кодекс Российской Федерации об административных правонарушениях от 30 декабря 2001 г. N 195.(с изменениями и дополнениями)// Текст Кодекса Российской Федерации об административных правонарушениях опубликован в «Российской газете» от 31 декабря 2001 г. N 256

2 Борисов А.Н. Административные правонарушения. — «Новая правовая культура», 2005 г

3 Кодекс Российской Федерации об административных правонарушениях от 30 декабря 2001 г. N 19-ФЗ// Текст Кодекса Российской Федерации об административных правонарушениях опубликован в «Российской газетеа» от 31 декабря 2001 г. N 256

1 .Болдырев В.А., Сысоев В.А. Трудовое право России: Учебник для вузов.- М.: Норма., 2006г.

Курсовая работа: Основы теории живучести

Министерство Образования и Науки Республики Казахстан

Атырауский Институт Нефти и Газа

Факультет «Экономика и информационные системы»

Кафедра «Информационные системы»

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему «Основы теории живучести»

по дисциплине: «Надежность систем автоматизации»

Выполнил: ст. гр. АиУ-05 ко

Мухамедияров Д.

Проверила: доцент

Алымов Н.К.

Атырау – 2008 г.

Введение

Впервые в мире понятие живучести было сформулировано русским адмиралом Степаном Осиповичем Макаровым – это способность судна продолжать бой, имея повреждения в различных боевых частях.[1]

В энергетике под живучестью понимается свойство объекта противостоять возмущениям, не допуская их каскадного развития с массовым нарушением питания потребителей.[2]

Толчком к развитию методов оценки и прогнозирования цепочечных аварий в энергосистемах (ЭС) послужила авария, случившаяся 9 ноября 1965 года в США, которая привела к тому, что на территории с населением около 30 млн. человек более чем на 10 часов была прекращена подача электроэнергии. Ущерб от аварии составил более 100 млн. долларов. Последовавшие после этого десяток мелких (с экономической точки зрения), но подобных аварий по стране завершились 13 июля 1977 года аварией в Нью-Йорке. В течение 25 часов была парализована жизнь Нью-Йорка. Ущерб от последствий этой аварии составил более 1 млрд. долларов.[3,4]

Спустя 26 лет, 14 августа 2003 года в 16 часов 11 минут по местному времени из-за повреждения на линии Ниагара – Мохок без электричества осталась почти вся восточная часть Северной Америки, т.е.50 млн. человек.[5]

О каждой из перечисленных аварий можно сказать, что данная энергосистема потеряла живучесть. Живучесть электроэнергетической системы (ЭЭС) зависит от ее структуры, конфигурации, надежности электрооборудования, средств релейной защиты и противоаварийной автоматики, а также от квалификации обслуживающего персонала, запаса устойчивости, резерва активной мощности и т.д.[6] При эксплуатации ЭЭС наблюдается появление так называемых цепочных аварий из-за последовательного отказа в срабатывании нескольких выключателей при отключении повреждений.[7]

Цепочные аварии наблюдались в 25 ЭЭС и двух ОЭС бывшего СССР. За 5 лет было зафиксировано 75 цепочных аварий. В 81 % случаев цепочные аварии происходили из-за повреждений в сети и отказа в функционировании защитных коммутационных аппаратов.[8] На цепочечные аварии приходится 90 % народнохозяйственного ущерба.[9]

Под глубиной цепочной аварии понимается уровень расстройства функционирования установок энергосистемы при авариях и нарушениях в работе.[7,8,10]

Показателем живучести может служить частота появления системных цепочных аварий с различной глубиной нарушения электроснабжения.[8]

Поэтому работа, направленная на разработку новых и совершенствование известных математических моделей и методик по оценке живучести узлов нагрузки, является актуальной. Решение этих проблем позволит практически не допускать появление каскадных аварий в энергосистемах.

Научная ценность работы

В этой работе рассматривается живучесть электрической подстанции В работе 11010 В. получена новая аналитическая зависимость живучести подстанции от интенсивности появления КЗ в ее элементах, надежности систем отключения защитных коммутационных аппаратов и сроков ее контроля.

Практическая ценность работы

Полученная в работе зависимость позволяет прогнозировать живучесть подстанции, сравнивать полученный результат с нормируемым отраслевыми документами уровнем и если полученный уровень живучести узла нагрузки будет больше нормируемого Основы теории живучести,то представляется возможность разрабатывать организационные и технические мероприятия, при которых нормируемый уровень будет обеспечен, т.е. Основы теории живучести.

Состояние вопроса

На современном этапе развития техники и технологии для оценки живучести узлов нагрузки и надежности схем систем электроснабжения (СЭС) широкое распространение получили элементные методы. В этих методах предполагается, что СЭС состоит из отдельных самостоятельных (в смысле анализа надежности) элементов, исключаются из рассмотрения функциональные зависимости между параметрами отдельных элементов устройства.[11-14] Рассматриваемые СЭС состоят из элементов : линии электропередачи, трансформаторы, выключатели, отделители, разъединители, автоматические выключатели и т.д.

Под узлами схемы понимают физические пункты СЭС, которые непосредственно связаны не менее чем с тремя направлениями передачи энергии, т.е. обычно это сборные шины или секции распределительных устройств и т.д.[13]

Для элементов СЭС в работе[14] введены понятия: отказ типа «обрыв цепи» и отказ типа «короткое замыкание» («КЗ»). В работе кроме перечисленных видов отказов предлагается учитывать и переход аварии через коммутационный аппарат. Факторы, которые целесообразно было бы учесть при расчетах надежности СЭС, перечислены в [15] . В работе [16] обосновано, что нецелесообразно делить отказы, которым подвергается электрооборудование в процессе эксплуатации более чем на три вида.

Результаты исследований

Для Донбасской электроэнергетической системы (Артемовские МЭС, Чайкинские МЭС, Мариупольские МЭС, Луганские МЭС) за 5 лет была обработана статистическая информация о повреждениях электрооборудования подстанций.

Получены функции распределения интервалов времени между выходами из строя оборудования по вине человека. Установлено, что для различных энергосистем число выходов из строя оборудования по вине человека колеблется в пределах от 50 % до 54%.

В работе рассматриваются следующие виды отказов элементов схемы: отказ типа «короткое замыкание», отказ типа «обрыв цепи» и отказ в срабатывании (скрытый отказ).

Все остальные отказы, которые встречались в СЭС промышленных предприятий Украины, появлялись на порядок реже отобранных и поэтому в расчетах не учитывались.

Перечисленные виды отказов следует относить к следующим типам электрооборудования:
 1.Отказ типа «короткое замыкание». Такой вид отказа может происходить во всех элементах схемы, через которые проходит ток нагрузки в нормальном режиме работы. Короткие замыкания (КЗ) в таких элементах отключаются основной релейной защитой, в зоне действия которой находится рассматриваемый элемент сети, либо резервной с выдержкой времени. Перекрытие изоляции в самом защитном коммутационном аппарате в этих расчетах не учитываем, так как повреждения встречаются на порядок реже, чем КЗ в защищаемых этими коммутационными аппаратами элементах сети.  2.Для защитных коммутационных аппаратов учитываются два вида отказов:  а) отказ выключателя типа «обрыв цепи». К таким отказам будем относить ложные и излишние отключения выключателей в результате действия релейной защиты, которые ликвидируются с помощью ручного переключения (т.е. без средств автоматики), а также автоматические отключения выключателей в результате повреждений во вторичных цепях релейной защиты;  б) отказ выключателя в срабатывании. Эти отказы выявляются в результате профилактических осмотров выключателей: привода, катушки отключения, дугогасительной камеры , контактной системы , оценивается возможность перекрытия изоляции при внешних и внутренних перенапряжениях, проверяются пути утечки тока. Производится осмотр релейных защит, контактов самих реле, проверяются уставки защит, оперативные цепи питания, работа устройства автоматического повторного включения (АПВ),устройства автоматического ввода резерва (АВР) и т.д.

Все выявленные в результате профилактики отказы, которые могли бы привести к отказу в срабатывании выключателя при появлении КЗ в зоне действия его релейной защиты, заносятся в специальный журнал и эта информация используется для определения параметров потока отказов системы отключения выключателя.

В качестве показателя живучести узла нагрузки в работе используется частота появления цепочной аварии, т.е. частота отключения узла нагрузки при возникновении КЗ в защищаемом элементе сети и отказе в срабатывании ряда защитных коммутационных аппаратов(ЗКА) ,через которые прошел сквозной аварийный ток [17]

Основы теории живучести , (1)

гдеОсновы теории живучести — параметр потока независимых КЗ в j-том элементе сети;

Основы теории живучести— параметр потока отказов в срабатывании i- го защитного коммутационного аппарата;

Основы теории живучести– интервал времени между профилактическими осмотрами системы отключения i-го защитного коммутационного аппарата вместе с его релейной защитой или системы АВР;

m – число защитных коммутационных аппаратов, через которые прошел сквозной аварийный ток (при этом действие их основной или резервной релейной защиты обязательно), или число коммутационных аппаратов с АВР, которые отказали во включении;  n – число единиц электрооборудования, получающих электроэнергию от данного узла нагрузки.  Формула (1) справедлива при выполнении двух условий:  — интервал времени между появлениями КЗ в элементе сети и интервалы времени между отказами в срабатывании системы отключения защитного коммутационного аппарата не противоречат экспоненциальной функции распределения вероятностей с параметрами соответственноОсновы теории живучести и Основы теории живучести;  — должно выполняться неравенствоОсновы теории живучести .  В том случае, если второе условие не соблюдается на кафедре электроснабжения промышленных предприятий и городов Донецкого национального технического университета предложены математические модели в виде систем линейных дифференциальных уравнений, позволяющих прогнозировать вероятность появления цепочечных (каскадных) аварий практически любой глубины в энергосистемах и сетях промышленных предприятий. Там же разработаны принципы построения схем замещения для оценки сложных аварийных ситуаций, дана методика сбора и обработки необходимой для расчетов статистической информации.

При выводе формулы (1) приняты следующие допущения:  — устройства релейной защиты могут выходить из строя только тогда, когда они находятся в режиме ожидания;  — если к моменту возникновения повреждения в сети, на которое должна реагировать релейная защита, она находилась в работоспособном состоянии, то маловероятен ее выход из строя в режиме тревоги [18,19];  — отказы в схемах релейной защиты и приводе выключателя выявляются и устраняются только в результате абсолютно надежных профилактических проверок Основы теории живучести;  — под отказом в срабатывании защитного коммутационного аппарата будем понимать такой, который приводит к отказу в отключении поврежденного элемента сети при КЗ в зоне действия его релейной защиты [20].  В том случае, если сроки профилактики систем отключения всех защитных коммутационных аппаратов рассматриваемой системы будут одинаковы (т.е. Основы теории живучести), тогда формула (1) примет вид  

Основы теории живучести, (2)

 Для подстанции, изображенной на рис.1, была составлена схема замещения и получена формула для определения ее живучести.

Под потерей живучести подстанции будем понимать вероятность наступления такого события в течение времени t, при котором подстанция перестает снабжать электроэнергией все потребители.
 

Основы теории живучести

 Рис. 1- Схема подстанции Смолянка-220 кВ

Основы теории живучести

Телекоммуникационные системы и услуги.

В этом разделе рассматривается живучесть и надежность телекоммуникационных систем. Бурный рост телекоммуникационных услуг (на фоне всеобщего промышленного спада) определил необходимость разделения отдела на два с одновременным усилением направлений, связанных с моделированием систем информатики. Таким образом, новый отдел телекоммуникационных систем был основан с целью разработки новых технологий в области информационных телекоммуникационных систем и доведения этих технологий до реального пользователя.

В связи с этим перед отделом были поставлены следующие задачи:

— разработка математических и имитационных моделей и методов анализа и синтеза информационных сетей, удовлетворяющих заданным требованиям. Например, живучестью, надежностью или качеством функционирования;

— разработка ГИС-технологий проектирования и эксплуатации сетей электросвязи различного назначения;

— разработка новых информационных технологий и систем для предоставления принципиально новых услуг для населения и организаций.

Работы по первым двум направлениям ведутся почти с самого основания института. Здесь получены практически важные и интересные результаты. Так, например, разработка нового математического объекта «гиперсети» и соответствующей теории позволили провести еще в 1981 году системный анализ живучести правительственных сетей связи СССР, который показал их высокую уязвимость. Было показано, что при проектировании этих сетей не учитывались специальные требования к трассировке арендных каналов на магистральных сетях связи страны.

Новая математическая модель и разработанные в связи с данной задачей методы позволили не только анализировать живучесть любых сетей, но и решать задачи синтеза коммуникационных и транспортных сетей с заданными структурными требованиями и ограничениями. В настоящее время эти методы могут использоваться при создании современных цифровых сетей связи.

Методы автоматизации проектирования сетей электросвязи, разработанные в те же годы, нашли свое продолжение в технологии паспортизации сетей электросвязи г.Бердска и Искитимского района с помощью геоинформационной системы, созданной нашими коллегами, сотрудниками фирмы «СОТО».

В настоящее время эти работы интегрируются в единую систему моделирования и оптимизации транспортных и коммуникационных сетей различного назначения (связь, дороги, трубопроводы, ж.д. транспорт и т.д.). Система используется не только в науке и учебном процессе, но и в различных отраслях. В этой системе будут заложены ранее полученные результаты по оптимальному построению систем дискретного имитационного моделирования и их интеллектуализации — работы велись еще в отделе моделирования систем информатики. В последние два года они получили развитие уже в рамках отдела телекоммуникационных систем.

К сожалению, по третьему направлению прошла черная полоса. Что касается научных и технологических результатов, то здесь все в порядке, а вот их практического воплощения, несмотря на принятые колоссальные усилия, не получилось. Например, разработанные нами еще в 1992 году программно-аппаратные средства для предоставления услуг «речевой почты» и организации автоматических справочных служб для населения не нашли своего заказчика. Работа выполнялась в рамках программы «Информатизация России». В те годы таких услуг не было не только у нас, но и за рубежом. Впрочем, и сейчас населению недоступны автоматические телефонные справочные, управляемые абонентом.

Новые технологии можно было бы использовать для создания автоматических аудио-библиотек для слепых (да и не только для них): заказываешь по телефону нужную литературу и тут же прослушиваешь (данный проект финансировался РФФИ).

Еще более интересен и достаточно хорошо проработан проект создания городской системы приема-передачи сигнальной информации для принципиально новых услуг, а также — существующих, но по более низким расценкам.

Суть системы заключается в том, что на структуру городской телефонной сети накладывается сеть передачи данных для обработки сигналов, полученных от абонентов, по радиоканалу. Причем, число приемопередатчиков на сети достаточно, для того чтобы определить место нахождения абонента с точность до 10 метров. Компьютеры сети вычисляют место передачи сигнала и определяют посланный код, затем принимается решение по соответствующей услуге. Система позволяет организовать:

технологию наблюдений за объектами (как подвижными, так и стационарными) с целью предупреждения чрезвычайных ситуаций;

комплекс услуг по охране и помощи подвижных объектов для предприятий и граждан города;

поисковые службы и определения местонахождения абонента (поиск и навигация);

дуплексную связь передачи данных по радиоканалам.

Очевидно, что систему можно использовать и для сотен других полезных услуг, так как она универсальна и значительно дешевле любой известной городской навигационной системы.

Кроме названных направлений, в отделе проводятся исследования в области проектирования и развития интеллектуальных сетей связи. Создаем статистические и динамические математические модели сетевых систем и занимаемся решением оптимизационных задач на сетях.

Результаты исследования в области математических моделей связности и соответствующих разделов теории живучести информационных сетей нашли применение в практике проектирования реальных сетей связи специального назначения. Разработанные алгоритмы решения NP-трудных задач теории графов и гиперграфов, потоковых задач, задач составления расписания использовались в процессе моделирования сложных иерархических структур.

Решены задачи моделирования ремонтных и регламентных работ и оптимизации их расписания.

Проводятся исследования и разрабатываются методы проектирования сетей абонентского доступа на базе ГИС-технологий. Разработана технология описания сети, позволяющая моделировать структуру сети и ее анализ с применением цифровой карты и в трехмерном пространстве.

Созданы программно-аппаратные средства для интеллектуальных сетей связи и работы в области компьютерной телефонии. В частности, разработан программный комплекс автоматизированного телефонного сервиса, включающий в себя речевую почту, факс по телефону, систему оповещения абонентов и автоматизированную справочную службу.

Проводятся исследования экономических и технических предпосылок создания автономных цифровых радиосетей для общественных телекоммуникационных услуг. Разработана концепция автономной цифровой радиосети быстрого развертывания с использованием аэростатов в качестве носителей антенн и части приемо-передающего оборудования. Данный проект финансировался институтом CNET Francs-Telecom и получил одобрение французских специалистов. Такие системы связи могли бы быть полезными при чрезвычайных ситуациях или в районах, где разворачивание обычных средств связи невозможно.

Разрабатываются математические модели, программные системы моделирования и оптимизации цифровых информационных систем для различных режимов их функционирования. В частности — модели катастрофических процессов в информационных сетях.

На базе читаемых сотрудниками отдела курсов в различных вузах Новосибирска и полученных научных результатов ведутся работы по созданию открытой обучающей системы моделирования и оптимизации сетевых структур. Ставятся и решаются актуальные вопросы разработки автоматизированных обучающих систем, методика построения которых основана на комплексе математических моделей. Ведется разработка диалоговой системы гибридного моделирования и оптимизации транспортных и коммуникационных сетей.

Развернуты работы по проекту «Опорная оптоволоконная сеть Новосибирского научного центра». Главная целью проекта — создание высокоскоростной транспортной сети ННЦ для интегрированной передачи аудио- и видеоинформации и данных. Основное научное направление в этой области — создание и моделирование протоколов для обмена в сетях передачи данных. В рамках проекта создается современная цифровая сеть в здании ИВМиМГ СО РАН.

Многопроцессорные вычислительные системы реального времени.

Рассматривается возможность использования принципов теории живучести многопроцессорных вычислительных систем реального времени (МВС РВ) с целью увеличения срока их функционирования в условиях локальных радиационных воздействий на их аппаратуру.

Естественным способом борьбы за работоспособность системы в условиях локальных радиационных воздействий можно считать резервирование. При этом ВС с резервированием вычислительного элемента формально является многопроцессорной, однако производительность такой системы не превосходит производительности однопроцессорной ВС. Выбор соотношения между эффективностью использования аппаратуры и ее безотказностью в условиях локальных радиационных воздействий является актуальной проблемой при проектировании любой высоконадежной аппаратуры, включая бортовую РЭА. Однако специальные методы проектирования МВС, основанные на использовании аппарата теории живучести, позволяют значительно повысить эффективность использования аппаратуры, имея при этом стойкость МВС к локальным неблагоприятным воздействиям различной природы близкой к стойкости резервированной ВС с тем же объемом аппаратуры. МВС РВ представляет собой совокупность аппаратных и программно-алгоритмических средств, в совокупности обеспечивающих допустимую (оптимальную) реализацию алгоритма функционирования. МВС, подвергнутая ограниченному в пространстве радиационному воздействию, теряет часть своей аппаратуры, что, как следствие, ведет к потере не только аппаратной поддержки какой-либо ветви рабочего алгоритма, но и к неработоспособности программ, тем или иным образом связанных с отказавшей частью аппаратуры. Без использования возможностей повышения живучести, потенциально заложенных МВС, следствием локального воздействия на аппаратуру МВС обычно является полный функциональный отказ системы, чем можно считать как аварийный останов, так и работу с выдачей неверных результатов или снижение производительности системы ниже критического уровня.

Теория живучести предоставляет методы повышения живучести МВС, следствием чего

является увеличение времени функционирования МВС в условиях локальных радиационных воздействий.

В работе живучесть понимается как способность МВС функционировать с заданным качеством благодаря самоорганизации и адаптации системы к текущим условиям функционирования путем выбора оптимального режима функционирования в данных условиях за счет своих внутренних ресурсов, взаимосвязанных программной и аппаратной реконфигурации перестраиваемой структуры, изменения функций отдельных подсистем и их поведения на основании результатов внутреннего контроля и самодиагностирования системы. Использование в системе некоторого множества С методов оперативного контроля и самодиагностирования, определение текущего состояния S, безусловно, увеличивает время решения основных задач. Однако взаимосвязанная аппаратно-программная реконфигурация R системы по результатам контроля с переходом к оптимальной в текущих условиях конфигурации, продолжение функционирования в новой конфигурации с допустимой потерей качества функционирования, значительно увеличивает эффективное время работы МВС до наступления функционального отказа. Особый уровень реконфигурации – алгоритмический, когда МВС РВ выполняет лишь некоторое приоритетное подмножество из первоначального множества возложенных на нее задач с использованием работоспособных ресурсов, отбираемых у менее приоритетных задач. Приоритетное подмножество задач является динамически изменяющимся по мере накопления отказов компонентов системы и формируется с учетом временных ограничений на время выполнения каждой задачи, ее важности для системы и допустимой потери качества функционирования МВС РВ.

Математическая модель МВС РВ с повышенной живучестью содержит модель состояния, модель контроля и диагностики, модель реконфигурации. Взаимосвязь моделей состояния S, контроля и диагностики С, реконфигурации R в МВС РВ с повышенной живучестью представлена на рис.2.

Основы теории живучести

Рис.2. Взаимосвязь моделей состояния, контроля и диагностики, реконфигурации для

МВС с повышенной живучестью

Таким образом, применение средств и методов теории живучести МВС РВ позволяет более эффективно использовать аппаратуру системы и значительно увеличить время функционирования МВС РВ в условиях локальных радиационных воздействий.

Литература

Макаров С.О. Разбор элементов, составляющих боевую силу судов.// Морской сборник, 1894,№6, с.1-106.

  2. Надежность систем энергетики. Терминология. М.: Наука, 1980. Вып.95 – 44с.

 3. Китушин В.Г. Надежность энергетических систем. М.: высшая школа, 1984. – 256 с.

  4. Prevention of power failures Vol.3 studies of the task groups on the northeast power interruption. Areport to the federal power commission. June 1967, 142 p.

  5. Горохов К. Америке устроили темную. Комсомольская правда в Украине, 16 августа 2003 г.

  6. Руденко Ю.Н., Ушаков И.А. Надежность систем энергетики. М.: Наука, 1986. – 276 с.

  7. Китушин В.Г. Определение характеристик отказов системы при цепочечном развитии аварий. – Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, 1977, №3. с. 20-30.

  8. Гук Ю.Б. Теория надежности в электроэнергетике: Учеб. Пособие для вузов. – Л.: Энергоатомиздат, 1990. – 208 с.

  9. Гук Ю.Б. Анализ надежности электроэнергетических установок – Л.: Энергоатомиздат. Ленинградское отделение, 1988. – 224 с.

  10. Розанов М.Н. Надежность электроэнергетических систем.: Энергоатомиздат, 1984. – 176 с.

  11. Рябинин И.А. Основы теории и расчета надежности судовых электроэнергетических систем. -2-е изд. – Л.: Судостроение, 1971. – 456 с.

  12. Нечипоренко В.И. Структурный анализ систем(эффективность и надежность). – М.: Сов. радио, 1977. – 216 с.

  13. Фокин Ю.А., Харченко А.М. Расчет надежности систем электроснабжения. – Электричество, 1982, № 8, с. 5-10.

  14. Константинов Б.А., Лосев Э.А. Логико-аналитический метод расчета надежности восстанавливаемых систем электроснабжения. — Электричество, 1971,№ 12, с.21-25.

  15. Синьчугов Ф.И. Основные положения расчета надежности электроэнергетических систем. – Электричество, 1980, №4, с. 12-16.

  16. Лосев Э.А. Отклик на статью Синьчугова Ф.И. – Электричество, 1981, №9, с. 72-73.

  17. Ковалев А.П., Якимишина В.В. О живучести объектов энергетики. – Промышленная энергетика, 2006, №1, С. 20-26.

  18. Фабрикант В.П. О применении теории надежности к оценке устройств релейной защиты. – Электричество, 1965, №9, с. 36-40.

  19. Белоусенко И.В., Ершов М.С., Ковалев А.П., Якимишина В.В., Шевченко О.А. О расчете надежности систем электроснабжения газовых промыслов. – Электричество, 2004, №3, с. 23-28.

  20. Эндрени Дж. Моделирование при расчетах надежности в электроэнергетических системах. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 336 с.

Реферат: Методы уменьшения шумов и повышения помехоустойчивости электронных устройств

ВВЕДЕНИЕ

Универсальные приборы,эквивалентные по значению транзистору,которые создаются на тонких кремниевых пластинках СБИС,в настоящее время так миниатюрны и дешевы,что чрезвычайно большое число процессоров может быть объединено в единую сеть.В 1978г. 100.000 элементов было успешно интегрировано в ЗУ объемом 64Кбит.В 1981г. фирма Hewlett-Packard объявила о создании микропроцессорного кристалла,содержащего 450.000 элементов.
Следовательно,многопроцессорные компьютеры «среднего класса» с числом кристаллов от нескольких тысяч и до нескольких миллионов скоро станут рельностью. Т.е. отдельный компьютер может содержать 10[pic] х 10[pic] =10[pic] элементов.

Такие микропроцессорные системы могут быть очень успешно использованы для решения проблем,примером которых является моделирование в трех измерениях атмосферных масс для прогноза погоды,моделирование трехмерных зон земной коры,моделирование обширных сетей нейронов,составляющих мозг человека,и очень большой набор преобразований,необходимых для восприятия сложного поведения пространственных объектов.

Для таких компьютеров обработка изображений и восприятие образов станут основными областями применения,т.к. они выдвигают прроблемы обработки информации,решение которых требует очень больших и быстродействующих компьютеров с высоким паралелизмом.
Действительно,как показывают исследования,основные вычислительные процедуры при решении большинства задач обработки сигналов в реальном масштабе времени могут быть сведены к набору операций над матрицами.Широкие исследования в области вычислительных методов линейной алгебры привели к созданию устойчивых пакетов программ для выполнения этих операций с помощью однопроцессорных компьютеров последовательного действия.Для обеспечения выполнения большинства алгоритмов в реальном масштабе времени требуется на порядок увеличить скорость вычислений.Несмотря на достижения в технологии цифровых интегральных схем(ИС),нельзя просто рассчитывать на дальнейшие успехи в производстве быстродействующих элементов вычислительных устройств, и увеличение на несколько порядков производительности процессора для обработки в реальном масштабе времени должно осуществляться эффективным использованием параллелизма при вычислениях.

Самым непосредственным способом реализации параллельной обработки сигналов является простое присоединение ряда процессоров к общей шине.
Действительно,большинство современных серийных микропроцессорных комплектов отличается такой мультипроцессорностью.К этой мысли пришли не сразу.На идею о целесообразности использования структуры из повторяющихся модулей навела высокая стоимость разработки проекта высокопараллельного
СБИС-процессора.

В духе этих тенденций развитие архитектуры микропроцессорных систем сводится к построению многопроцессорных систем различных типов и разрешению попутно появляющихся задач.

Мы остановимся на основных направлениях развития многопроцессорных систем и на проблеме взаимодействия процессоров с магистралями(затронем историю развития модульных систем из магистрально-модульных).

Традиционные однопроцессорные последовательные ЭВМ и многопроцессорные сети.

Обычная «последовательная универсальная ЭВМ» строится,как правило,посредством подключения быстродействующей памяти к единственному центральному процессору(ЦП),который выбирает команды из памяти,декодирует каждую из них,выбирает данные(в соответствии с предписанием в команде),хранящиеся в указанных ячейках памяти,выполняет указанные операции и запоминает результаты в предписанных ячейках .Кроме того,к системе должны быть подключены устройства ввода и вывода.

ЦП рис.1. Вариант представления такой системы:

ВВОД->R->ВЫВОД ЗУ подключено к ЦП(содержащему и

ПАМЯТЬ процессор,и контроллер);они,в свою очередь,связаны с устройствами

ввода и вывода

(часто через регистры R).

Конвейерные системы компьютеров(или процессоров).

Каждый процессор в такой системе многократно выполняет одну и ту же команду над последовательностью данных,проходящих через систему.Это значит,что если одна и та же последовательность команд должна выполняться над большим числом различных блоков данных,может быть построена конвейерная система длиной во всю последовательность команд и данные могут быть пропущены через процессоры системы П1-ПN

рис.2. Конвейер из N процессоров,через которые проходят данные.

Устройство->П1->П2->П3->…->ПN-> Устройство ввода вывода

В такте 1 процессор П1 будет выполнять первую команду над первым блоком данных.В такте 2 процессор П2 будет выполнять вторую команду над первым блоком данных,а П1-первую команду над вторым блоком данных,и т.д.

Если в конвйере имеется N процессоров,программа будет выполняться приблизительно в d*N раз быстрее,чем в однопроцессорной ЭВМ(d- коэффициент,учитывающий,что нет необходимости в выборке и декодировании следующей команды,поскольку каждый процессор осуществляет выборку один раз,а затем многократно повторяет выполнение одной и той же команды).
Наиболее высокопроизводительные из современных «супер-ЭВМ»,например,Cray-
1 и CDC-255 фирмы Seymour Cray содержат подобные конвейеры из примерно десятка очень мощных и дорогостоящих процессоров для выполнения векторных операций над массивами данных.
Наиболее мощный из построенных к концу 90х г.г. конвейеров-конвейер многопроцессорной системы CytoComputer,специализированный на выполнение операций обработки изображений.Каждый из процессоров машины CytoComputer гораздо проще и меньше,чем в ЭВМ Cray-1,но их общее число-113.
Используя новые кристаллы СБИС(один процессор в кристалле),проектируемые на будущее системы планируется построить из еще большего числа процессоров,которые могут быть объединены в конвейеры(теоретически произвольной длины).

Матричные структуры из очень большого числа простых процессоров.

В 80е г.г. были построены 3 очень большие двумерные системы.В их число входят:
-распределенный матричный процессор DAP(distributed array processor) размером 64Х64,спроектированный фирмой ICL.
-сотовый логический процессор изображений
CLIP-4(cellular logic image processor)размером96Х96, разработанный в лондонском университетском колледже,
-и большой параллельный процессор MPP(massively parallel processor)размером 128Х128,спроектированный фирмами
GoodYear-Aerospace и NASA Goddard.
В этих системах каждый из тысяч процессоров выполняет одну и ту же команду над различными потоками данных.Данные,которые необходимо обработать,и объем которых в идеале соответствует размерам матрицы процессоров,вводятся в систему таким образом,что каждый из процессоров имеет в собственной памяти одно подмножество таких данных,например, один элемент растра.
Затем каждый из процессоров обрабатывает данные,хранящиеся в собственной памяти,а также данные его ближайших соседей.

рис.3.Матричные структуры ЭВМ.

а) П-П-П-П-П-П-П-П Двумерная матрица из 8Х8 процессоров.

П-П-П-П-П-П-П-П Каждый процессор соединен с 4мя соседними по

П-П-П-П-П-П-П-П горизонтали и вертикали(в других структурах

П-П-П-П-П-П-П-П процессоры могут быть соединены в четверки по

П-П-П-П-П-П-П-П диагоналям или каждый процессор может быть

П-П-П-П-П-П-П-П соединен с 6ю соседними).Каждый процессор

П-П-П-П-П-П-П-П непосредственно связан с общей памятью(на

П-П-П-П-П-П-П-
П рисунке не показано),а также по изображенным

линиям связи с памятью 4х соседних.

б) П-П-П-П-П-П-П-П Матрица из 1Х8 процессоров,каждый из
Ввод->R-R-R-R-R-R-R-R->Вывод которых соединен с собственной

М М М М М М М М памятью М,а также(через регистры R)с

вводом и выводом(иначе это можно рассматривать как вид на приведенную выше структуру 8Х8 с одной стороны,показывающий,что каждый из процессоров(П) одномерной матрицы 1Х8 двумерной структуры размером 8Х8 соединяется с собственной памятью М и вводом-выводом через регистры).

Такие большие матричные системы возможны только благодаря тому,чтокаждый процессор выполнен настолько простым,насколько это возможно,и все они выполняют одну и ту же команду(т.е.необходим только один контроллер).При использовании СБИС-технологий будущего такие параллельные матричные системы будут становиться все более привлекательными из-за простоты и высокой повторяемости их модульной структуры.

Вариации более общих структур сетей.

Из-за ограниченных возможностей матриц,вызванных в основном соображениями стоимости(одноразрядные процессоры,единый контроллер и связи только с соседними процессорами) предпочтительно иметь дело с сетями(процессоров) других видов.Было разработано много типов сетей,включая кольцевые,n- кубические,решетчатые,звездные,»снежинка», чечевицеобразные,древовидные,х-древовидные,пирамидальные и множество структур,описываемых другими графами.В нашем случае граф-просто отображение набора подсистем, объединенных в единый мультипроцессор;инода узлами графа являются отдельные процессоры или память,а не полные ЭВМ.
Однако таких систем в действительности было построено очень мало и только
2 из них с числом процессоров больше 50:Cm и Genoa machine.Число вариантов построения практически бесконечно,поскольку они включают все мыслимые способы соединения все возрастающего по мере совершенствования и удешевления технологии числа процессорных элементов.
Среди наиболее привлекательных сетей выделяются те, структура которых отражает выполняемый алгоритм.Наиболее интересными примерами таких структур являются древовидные и матрицы изменяемой конфигурации из обычных
ЭВМ.
Деревья имеют хорошую структуру для большого числа задач,в которых информация сортируется,сравнивается или каким-либо образом уплотняется и реорганизуется,а также где она запоминается,извлекается или передается.Матрицы имеют хорошую структуру для локальной передачи информации.
Наилучшими считаются пирамидальные многопроцессорные системы,поскольку они очень эффективны не только при параллельной локальной обработке,но и при глобальных передачах и преобразованиях информации.

Архитектура проблемно-ориентированных систем для преобразования потоков данных.

В многопроцессорной сети наилучшим образом можно разместить проблемно- ориентированный алгоритм-операции организуются как на сборочном конвейере,а информация продвигается также как бы через конвейер.Это дает поток данных(типа транспортного) о двумерном изображении,и этот поток проходит по трехмерной структуре.
Большие двумерные образы прекрасно размещаются в больших матричных структурах,и большие матричные многопоцессорные системы способны очень эффективно производить последовательности операций по обработке поэтапно преобразуемого изображения.
Пирамидальные процессоры в дополнение к этому позволяют программисту свертывать и сжимать запоминаемую информацию о преобразованном изображении,когда необходимо сократить объем этих данных.Представляется также,что пирамидальные процессоры потенциально должны обеспечивать чрезвычайно высокую мощность при обработке потоков изображений в реальном масштабе времени благодаря конвейерной организации обработки таких двумерных изображений при сложной последовательности операций поэтапно нарастающей глобальности,выполняемых в различных слоях трехмерной пирамиды.

Соответствие матричных и пирамидальных процессоров технологии СБИС.

Процессоры,используемые в матричных и пирамидальных системах,обычно стремятся сохранить максимально простыми. Почти во всех вариантах систем использовались одноразрядные процессоры с числом вентилей от 100 до 800.
Причиной этого является то,что для достижения хотя бы четырехкратного увеличения скорости и вычислительной мощности обработки благодаря последовательному наращиванию параллельно работающих процессоров разработчики систем выбирали наиболее простые из возможных одноразрядные процессоры,обеспечивая выполнение К одноразрядных операций для обработки
К-разрядных чисел или строк.
По-видимому,объем памяти,необходимый каждому процессору, является функцией от общего объема памяти,необходимого для обработки изображений или других наборов данных,поступающих в систему.Поэтому каждый процессор нуждается в памяти относительно небольшого объема (реализованные системы снабжены памятью от 32 до 4096 бит на процессор).
Процессоры объединяются в высокорегулярную микромодульную систему,которая является одной из наиболее пригодных для реализации в виде СБИС при высокой плотности упаковки.
В настоящее время в одном кристалле СБИС выпускается по 4,8 и более таких одноразрядных процессоров.Впоследствии должно стать возможным производство в одном кристалле сотен и даже тысяч процессоров с собственной памятью для каждого.Это резко контрастирует с реализацией в СБИС обычных однопроцессорных систем,для которых(даже при возможности упаковки одного или нескольких процессоров на одном кристалле)останется необходимым наличие нескольких кристаллов для работы с несколькими миллионами байт быстродействующей памяти каждого из процессоров.
Многопроцессорные матричные и пирамидальные системы из 1024 и более процессоров можно будет построить на основе матрицы размером 16Х16,т.е. всего из 256 кристаллов,в каждом из которых содержится матрица размером
64Х64 из 4096
400-элементных процессоров с памятью объемом 512 бит.Такая матрица или пирамида,основанием которой была бы матрица, содержащая не более одной трети числа процессоров в основании,может быть реализована на достаточно небольшом числе кристаллов со степенью интеграции 10, упакованных на одной пластине.Высокорегулярная микромодульная матричная или пирамидальная структура наиболее привлекательна для изготовления отказоустойчивой СБИС с интеграцией на уровне пластины.

Модульные многопроцессорные информационно-измерительные системы.

В 60х г.г.развитие вычислительной техники привело к необходимости стандартизировать не только размеры модулей,но и каналы связи между ним.Это было сделано к 1969г.,когда опубликовали европейский стандарт EUR-
6100 на модульную систему КАМАК(CAMAC),разработанную ядерными электронщиками ведущих европейских институтов для оснащения сложных экспериментов,например,на ускорителях атомных частиц.Одно из прочтений слова CAMAC-Computer Applications for Measurements and Control-применение компьютеров для измерения и управления.
В электронной системе модулем является печатная плата с узкой передней панелью и плоским многоконтактным разъемом на противоположной стороне платы.Модули вставляют в каркас с направляющими,в которых скользит плата.Задняя стенка каркаса выполнена в виде платы с ответными частями разъемов,которые соединены печатными или навесными проводниками,образующими электрические магистрали для передачи кодированной информации.По специально назначенным проводникам в модули подается электрическое питание.
Все присоединительные размеры модулей и каркасов строго стандартизованы.Определены длительности и амплитуды электрических сигналов,а также напряжения питания модулей.Впервые в международной практике были стандартизованы не только размеры,но и логический протокол- правила передачи информации по линиям магистрали.
В дорогостоящей магистрали КАМАК линии были использованы весьма нерационально:24 линии для чтения,5-для передачи команд и только 4 линии были определены для передач всего-навсего 16ти адресов в модуле.Все линии начинались в крейт-контроллере-крайнем правом модуле,который служил для связи магистали каркаса-крейта с внешним мини-компьютером, работающим в ином логическом протоколе («crate» по-английски означает плоский ящик с отделениями,например,ящик стекольщика).Налево в магистраль контроллер передавал для 24х модулей информацию,выработанную компьютером,а направо шла из модулей необработанная,но уже закодированная информация, отображающая величины,измеренные датчиками в эксперименте.Двунаправленность интерфейсного контроллера была отображена в эмблеме системы КАМАК в виде двуликого бога Януса.
Через 3-4 года после публикации стандарта десятки фирм в разных странах выпускали модули КАМАК более 300 типов как для экспериментов,так и для контроля и управления технологическими процессами на производствах.
Подобно железнодорожным системам,электрические модульные системы также долговременны.Если модули достаточно широко распространились и их количество превзошло некий критический уровень,то даже морально устаревшую аппаратуру оказывается выгодным эксплуатировать.Большой парк накопившихся разнообразных модулей позволяет в течение нескольких дней,а то и часов, скомпоновать систему с новыми характеристиками.Системе КАМАК уже более 25 лет,но она все еще используется как с ПЭВМ,так и с микропроцессорами, встроенными непосредственно в контроллер.

Микропроцессоры в модулях.

Создатели системы КАМАК в конце 60х г.г. сами начали применять только что появившиеся интегральные микросхемы, однако у них не хватило смелости предположить,что в 1972г. в электронике начнется революция-появится микропроцессор.
Неудобства магистрали КАМАК заставили электронщиков искать решения,позволяющие эффективно использовать качественно новую ИС.Введение микропроцессора в модули превращало их в микрокомпьютеры,а крейты-в многопроцессорные системы, которые нуждаются в емкой памяти с большим количеством адресов.16 адресов в модуле КАМАК оказались совершенно недостаточными,поэтому ведущие электронные фирмы Motorola и Intel к середине 70х г.г.создали модульные системы 3го поколения:Versabus и
Multibus,магистрали которых содержали 16,а затем и 20 адресных линий,что обеспечивало емкость системы около 1млн.адресов.
Потребовались и новые функции в логическом протоколе. Некоторые из процессорных модулей выполняли самые важные задачи в системе,а другие включались в работу реже, поэтому пришлось устанавливать приоритеты модулей на право занятия магистрали,а также разрешать конфликтные ситуации,когда 2 или больше модулей одновременно пытаются занять магистраль.
Для этого потребовались дополнительные линии.Чтобы ограничить общее количество линий,стали использовать одни и те же линии для передачи как адресов, так и данных:сначала передавали адрес(несколько битов которого являются адресом модуля),а затем линии переключали на регистр данных.Эти новшества заложили основы магистрально-модульных многопроцессорных информационно-измерительно-управляющих систем-МММИИУС.

Что было дальше.

Для завоевания мирового рынка Motorola быстро перевела свою систему на европейские конструктивы,назвав ее Versabus Module EuropeBus,сокращенно
VME,а Intel в европейских же конструктивах выпустил новую систему Multibus-
2,использовав новшества,реализованные в системе Fastbus,созданной ядерными электронщиками США к 1982г.Во всех трех системах слова адреса и данных увеличены до 32х разрядов,что обеспечило емкость общей памяти системы в 4 млрд.адресов.
VME первой вышла на международный рынок,а более совершенная система
Multibus-2 опоздала и не получила должного распространения,хотя эту аппаратуру начали выпускать более 100 фирм.Аппаратуру VME и ее улучшенные модификации выпускают более 300 фирм в разных странах,несмотря на архаичность базовой структуры системы.В России собирают модули VME,но на иностранных комплектующих и в небольших объемах.
В ПЭВМ также есть магистраль,обслуживающая процессор, платы памяти и устройства ввода-вывода информации.В компьютере PS/2 фирмы
IBM к магистрали «Microchannel» могут быть присоединены до восьми 16- разрядных процессорных модулей или до четырех 32-разрядных модулей.
Архитектура «Microchanne» специализирована на структуру микропроцессоров
Intel.
В стандарте Fastbus была определена локальная информационная сеть произвольной конфигурации,работающая в логическом протоколе,впервые едином для модулей, крейтов и сети.Скорость передачи информации через магистраль доведена до рекордного на те времена значения 80 Мбайт/сек.,для этого длительность фронтов импульсов пришлось уменьшить до 10 нс- в 10 раз короче,чем в системе КАМАК.
Развитие МАГИСТРАЛЬНО-модульных систем завершает разработка с громким названием Futurebus(«магистраль будущего»)по стандарту США 1991г.В этой системе сделано одно принципиальное добавление,учитывающее особенность многопроцессорных компьютеров.В таких системах каждый микропроцессор имеет в своем распоряжении вспомогательную кэш-память.Во время выполнения параллельных программ у одного из процессоров появляется промежуточный результат, необходимый другим процессорам для дальнейшей работы.Этот результат нужно быстро передать в кэш-памяти нуждающихся процессоров.Процедура таких передач как раз и предусмотрена в стандарте
Futurebus.

Отказ от магистрали-переход к РСИ.

Прогресс технологии микроэлектроники привел к тому,что в наше время размеры элементов в микросхемах
(транзисторов,резисторов,конденсаторов)удалось уменьшить до 0.6-0.8 мкм,а число элементов в одном кристалле увеличить до нескольких миллионов.Например,микропроцессор Pentium cодержит 3 млн. транзисторов,имеет соственную встроенную кэш-память и работает с частотой до 100 Мгц. Если несколько таких процессоров подсоединить к одной магистрали общего пользования,то их работа становится неэффективной:процессор, быстро подготовивший промежуточный результат,занимает магистраль для передачи данных другому процессору,а остальные процессоры вынуждены простаивать в течение относительно медленной передачи.Магистраль,бывшая в
70-80х г.г. верхом достижений,к концу 80х годов стала узким местом,нужно было искать новое решение.
Специалисты,создававшие Fastbus и Futurebus+,в 1988 г. объединились для создания системы,способной решить новые задачи.Была начата разработка стандарта,известного сейчас как ANSI/IEEE Std 1596-1992 Scalable Coherent
Interface-SCI,в русском переводе-Расширяемый Связный Интерфейс,РСИ.

рис.4.Модель узла РСИ. [pic]

Принцип магистрали общего пользования был отклонен в начале исследований.Решили,что в новой системе узлы следует соединять индивидуальными связями,причем информация должна передаваться по каналам связи только в одном направлении.Узел получает информацию из входного канала в дешифратор адреса.Если сообщение адресовано данному узлу,оно через дешифратор поступает в промежуточную память FIFO с очередью типа «первым вошло-первым вышло» и далее проходит на прикладные схемы узла для обработки,например, микропроцессорами и транспьютерами.Если сообщение адресовано другому узлу,оно через проходную FIFO и переключатель передается в выходной канал к следующему узлу.Если ранее уже началась выдача обработанной информации из выходной FIFO,передача проходящей информации задерживается до окончания выдачи. Можно заметить,что узлы РСИ действуют подобно железнодорожному узлу:если со станции выходит поезд и выходной путь занят,то приходящий поезд направляют на запасной путь для отстоя;если же состав адресован именно этому узлу,то его вагоны сортируют и подают на разгрузочные пути.
Последний из цепочки узлов РСИ соединяется с первым узлом-образуется колечко из нескольких узлов связей.
Наименьшее колечко состоит из 2х узлов.Кольцеобразная структура позволяет любому узлу получать подтверждение в приеме своего сообщения.Для этого адресованный узел сразу же после приема сообщения вырабатывает эхо- сообщение и передает его в выходной канал,чтобы оно прошло по колечку к узлу, вызвавшему первичное сообщение.Предусмотрены специальные узлы- агенты,имеющие выходы на боковые каналы, для соединения с другими колечками иными устройствами, выполняемыми в других стандартах.При помощи интерфейсных агентов конкретная система может быть расширена добавлением новых колечек с образованием сети произвольной конфигурации.РСИ является открытой системой, все составляющие которой работают в едином логическом протоколе и не требуют чуждых интерфейсов.
[pic] рис.5.Применение системы РСИ.
У-узел РСИ,А-агент,М-агент-мост,П-агент-переключатель,
РС-рабочая станция в стандарте РСИ,VME-крейт VME,
ПК-персональный компьютер,
ПКР-персональный компьютер в стандарте РС,
Э-сеть Ethernet.

Слово «связный» в названии системы означает,что в стандарте предусмотрены логические средства для образования связной группы кэш-памятей,получающих идентичную обновленную информацию.Связность устанавливается программно при помощи кодов-указателей адресов тех узлов,которые должны войти в связную группу. Затем процессор,создавший новую информацию, быстро выполняет ее запись в основную память и в группу кэшей.
[pic] рис.6.Запомининие в кэшах связной кэш-строки при помощи кодов-указателей адресов.

Система РСИ-модульная,но не магистральная.Поскольку магистраль общего пользования в ней не понадобилась,из аббревиатуры МММИИУС исчезла одна буква М.Физический облик ММИИУС в стандарте РСИ может быть очень разнообразным:от персональной рабочей станции до суперкомпьютера,содержащего тысячи микропроцессоров,и транспьютеров;от одиночного персонального компьютера в комнате до информационной сети протяженностью десятки километров,объединяющей множество компьютеров и измерительно-управляющих устройств.Для компоновки аппаратурных систем в стандарте определены каналы связи 2х типов.Для передачи сообщений между модулями в стандартизованном каркасе служат 18 параллельных печатных линий на задней плате.Передачи между обособленными узлами выполняются последовательными кодами-по коаксиальному кабелю на расстоянии десятки метров или по оптоволоконному кабелю на километры и более.Скорости передач рекордные:при параллельной передаче 1 Гбайт/сек на частоте 250 МГц,при последовательной-1 Гбит/сек.
Объем полного адреса-64 разряда,причем наиболее значимые 16 разрядов выражают адрес узла в целом,поэтому в аппаратурной системе максимальное число узлов может быть равно 2[pic] =65536.Остальные 48 разрядов определяют допустимое число адресов в каждом узле-около 280 трлн. Если в каждом адресе хранить стандартное 64-разрядное слово данных,то максимальный объем информации в узле составит 1.8 трлн. авторских листов по 40.000 знаков или 3.8 млрд.книг «Советский
Энциклопедический словарь».На практике полный объем памяти не используют,но запас нужен для удобства программирования.Стандартом предусмотрены и малые дешевые системы с 32-разрядным адресом.В 1995 г. РСИ стал международным стандартом,он принят в качестве базовой системы в ВВС
США и в ВМФ США и Канады.Благодаря агентам-мостам аппаратура РСИ будет соединена со старыми магистрально-модульными системами и уже существующими сетями.
Говоря языком рекламы,РСИ-мост в ХХ1 век-век информатики,основанной на модульных открытых информационных сетях.

Симметричная многопроцессорная обработка.

Еще один пример фундаментальной компьютерной технологии,которая от уникальных вычислительных систем проложила себе путь к относительно массовым и недорогим платформам, используемым в локальных вычислительных сетях,-симметричная многопроцессорная обработка(Symmetric MultiProcessing-
SMP).

Сущность SMP

По сути,для многопроцессорной обработки всегда требуются и соответствующие аппаратные платформы,и операционные системы(ОС).Однако ОС могут использовать многопроцессорные платформы несколькими различными способами.
При асимметричной многопроцессорной обработке процессы прикладных программ назначаются конкретному процессу на аппаратной платформе.Нити каждого процесса должны ждать, пока назначенный им процессор не освободится.Такой метод, как правило,менее эффективен,чем симметричный метод.
Симметричная многопроцессорная обработка предполагает,что все процессоры имеют одинаковые возможности.
В SMP-модели нагрузка динамически распределяется между процессорами,так что невозможна ситуация,в которой одни ЦП перегружены,в то время,как другие ничем не заняты.
Есть 2 общие реализации SMP,известные как сильносвязанная и слабосвязанная.Сильносвязанная базируется на схеме,согласно которой процессоры совместно используют данные из совокупности общих ресурсов,прежде всего,из общей памяти.
Слабосвязанные системы используют механизм обмена сообщениями между процессами для совместного использования ресурсов,когда это необходимо.В некоторых слабосвязанных системах каждый процессор может даже иметь свой собственный контроллер диска и другие подсистемы.
Чтобы полнее воспользоваться преимуществами SMP при организации многозадачности,выполнение нитей процесса контролируется с помощью приоритетных прерываний.
Приоритетное прерывание позволяет ОС поддерживать контроль над программами:какую программу и когда запускать,так что сбившиеся программы не могут поработить систему и вызвать проблемы.
Основным преимуществом такой архитектуры является то, что прикладные программы имеют в своем распоряжении столько ЦП,сколько имееется в наличии у сервера.Т.к. ОС занимается планированием работы процессоров,прикладным программам нет необходимости знать о количестве имеющихся процессоров.ОС назначит каждую нить первому свободному процессору.

Программа-планировщик в ядре ОС позволяет распределять нагрузку и в конечном итоге выполнять программы точно с той же скоростью,с какой несколько ЦП могуут с ними справиться.

Масштабируемость.Конфликты на шине.

Часто встречающиеся словосочетания типа «несколько процессоров»,»многопроцессорные системы» и т.п. наводят на вопрос,можно ли сказать,чему равно оптимальное число процессоров в системе?
Необходимо иметь в виду,что эффективность не растет линейно при добавлении еще одного процессора.Вернее,она растет линейно с увеличением числа процессоров только до тех пор,пока не наступают ограничения,связанные с проблемами соединения с общей шиной.Согласно известному предположению
Минского для широкого класса алгоритмов конфликт между N процессорами с коллективным распределением ресурсов, соединенными с общей шиной, ограничивает повышение производительности величиной log2N.
Современные конструкторы «суперкомпьютеров» использовали ряд параллельных структур и достигли повышения производительности в соответствиис законом
Амдала:N/log2N.
Рассмотрим подробнее суть конфликтов на шине.Сетевая ОС должна управлять каждым процессором и,следовательно, взаимодействием процессора с внутренними вызовами и периферийными устройствами на шине(поэтому,собственно, производительность и не растет линейно).Когда нить в однопроцессорной системе не может более выполняться до осуществления некоторого условия,процессор маскирует программное прерывание так,что никакой другой процесс не может воспользоваться данным ресурсом.Затем он сохраняет состояние нити,чтобы выполнение кода могло возобновиться при осуществлении условия.
В системе с одним процессором маскированное прерывание предотвращает использование процессором ресурса.Кроме того,достаточно просто сохранять описание уровней прерывания и масок,контролирующих доступ к структурам данных ОС.С добавлением каждого нового процессора эта задача становится все более трудной.ОС для SMP-платформы должна уточнить,что только один процессор в данный момент выполняет сегмент кода,который меняет глобальную структуру данных.Словом,в SMP-среде этот механизм (маскированное прерывание) не гарантирует,что различные процессы не будут иметь доступа к тому же самому ресурсу через другое прерывание.
Для управления прерываниями между процессорами иногда используется(например,Windows NT Advanced Server)метод взаимоблокировки.По сути,взаимоблокировка является программной процедурой,которая блокирует доступ второго процессора к уже занятому ресурсу.Такой метод позволяет предотвратить порчу процессорами глобальных структур данных,однако при непродуманной реализации он может привести к тому,что процессоры будут бездействовать в течение длительного периода,ожидая освободившийся замок блокировки.
По мере добавления новых процессоров к системе накладные расходы на управление конфликтами возрастают,и это уменьшает отдачу от
ОС,ориентированных на симметрично-многопроцессорную обработку.Это обстоятельство по идее будет как сейчас,так и впредь ограничивать число процессоров, которое оправдано установить в SMP-платфорфу.
Действительно,наиболее узким местом,как установлено,является системная шина,а ее пропускная способность,несмотря на все нововведения, только-только поспевает за ростом производительности ЦП,а тут еще надо справиться с ростом их числа.

Спецификация многопроцессорных систем компании Intel.

На основе вышеизложенного можно получить некоторое представление о многопроцессорных(МП) системах,в частности,о SMP-платформах.В качестве конкретного примера использования многопроцессорных систем рассмотрим их спецификацию, предложенную компанией Intel(MPS-MultiProcessor Specification
V.1.1).Главная цель спецификации-определить стандартный интерфейс для многопроцессорных платформ,который позволит расширить область применения
PC/AT-платформ по сравнению с традиционными платформами,в то же время сохраняя полную совместимость с PC/AT на уровне программ(термин «PC/AT- совместимость» используется,чтобы характеризовать компоненты,видимые(доступные)для программных средств).
Сердцем спецификации являются структуры данных, определяющие конфигурацию
МП-системы.Эти структуры данных создает ВIOS,в известном формате представляя аппаратные средства стандартным драйверам устройств или Уровню
Изоляции Аппаратуры(HAL-Hardware Abstraction Layer)ОС. Спецификация определяет задаваемые по умолчанию конфигурации аппаратуры,и в целях большей гибкости определяет расширения для стандартного BIOS.
[pic] рис.7.Концептуальные понятия.
1.Операционная система
2.Уровень абстрагирования от аппаратных средств
3.BIOS МП-системы
4.Структуры данных,задающих конфигурацию МП-системы
5.Аппаратные средства

В спецификации рассматриваются следующие вопросы:
-создание на основе PC/AT-платформ многопроцессорных систем, которые могут исполнять существующие программы для однопроцессорных и многопроцессорных микроядерных ОС.
-поддержка APIC(МП-контроллера прерываний)для обработки симметричного ввода-вывода.
-возможность использовать BIOS с минимальной настройкой на конкретную
МП-систему.
-таблица факультативных МП-конфигураций с информацией о конфигурации.
-включение ISA и других промышленных стандартов на шины, такие,как
EISA,MCA,VL и PCI в МП-совместимые системы.
-требования,обеспечивающие прозрачную(для программного обеспечения)реализацию вторичной шины кэша и памяти.
Минимальный набор аппаратных средств,который необходим для реализации МП- спецификации,таков:
-один или несколько процессоров,по набору команд совместимых с архитектурой семейств процессоров Intel 486 и Pentium;
-один или несколько контроллеров APIC на процессорах Pentium 735/90 или 815/100;
-прозрачные для программ подсистемы кэшей и лбщей памяти;
-видимые для программ компоненты PC/AT-платформ.
Документ также определяет свойства МП-систем,видимые для BIOS и ОС.Однако надо учитывать,что по мере развития технологии выполняемые BIOS функции могут изменяться.

Общая структура МП-системы

При построении многопроцессорной архитектуры может использоваться одна из нескольких концептуальных моделей соединения вычислительных элементов,а также множество схем взаимосвязи и вариантов реализации.
На рисунке показана общая структура МП-системы,построенной на основе спецификации MPS 1.1.В нее входит сильно связанная архитектура с общей памятью с распределенной обработкой данных и прерываний ввода-вывода.Она полностью симметрична; т.е.все процессоры функционально идентичны и имеют одинаковый статус,и каждый процессор может обмениваться с каждым другим процессором.Симметричность имеет два важных аспекта:симметричность памяти и ввода-вывода.
Память симметрична,если все процессоры совместно используют общее пространство памяти и имеют в этом пространстве доступ с одними и теми же адресами.Симметричность памяти предполагает,что все процессоры могут исполнять единственную копию ОС.В таком случае любые существующие системы и прикладные программы будут работать одинаково,независимо от числа установленных в системе процессоров.
Требование симметричности ввода-вывода выполняется,если все процессоры имеют возможность доступа к одним и тем же подсистемам ввода-вывода(включая порты и контроллеры прерывания),причем любой процессор может получить прерывание от любого источника.Некоторые МП-системы,имеющие симметричный доступ к памяти,в то же время являются асимметричными по отношению к прерываниям устройств ввода-вывода,поскольку выделяют один процессор для обработки прерываний.Симметричность ввода-вывода помогает убрать потенциально узкие места ввода-вывода и тем самым повысить расширяемость системы.
Системы,удовлетворяющие МП-спецификации,обладают симметричностью памяти и ввода-вывода,что позволяет обеспечить расширяемость аппаратных средств,а также стандартизовать программные средства.
[pic]
1.ЦП 7.Шины коммуникаций контроллера прерываний
2.Контроллер прерываний APIC 8.Модуль общей памяти
3.Контроллер шины памяти 9.Буфер графических фреймов
4.Контроллеры кэша 10.Контроллер прерываний APIC
5.Кэш-память 11.Интерфейс ввода-вывода
6.Высокопроизводительная шина 12.Шина расширения ввода-вывода памяти

Рис8.Архитектура МП-системы.

Основные компоненты

МП-спецификация определяет системную архитектуру на основе следующих компонентов аппаратуры:системные процессоры, контроллеры APIC,системная память,шина расширения ввода-вывода.
Системные процессоры.В целях обеспечения совместимости с существующими программными средствами для PC/AT,спецификация основывается на процессорах семейства Intel 486 или Pentium. Хотя все процессоры в МП-системе функционально идентичны, спецификация выделяет два их типа:загрузочный процессор(BSP) и прикладные процессоры(AP).Какой процессор играет роль загрузочного,определяется аппаратными средствами или совместно аппаратурой и BIOS.Это сделано для удобства и имеет значение только во время инициализации и выключения. BSP-процессор отвечает за инициализацию системы и за загрузку ОС.AP-процессор активизируется после загрузки ОС.
Контроллеры APIC.Данные контроллеры обладают распределенной архитектурой,в которой функции управления прерываниями распределены между двумя функциональными блоками:локальным и ввода-вывода.Эти блоки обмениваются информацией через шину,называемую шиной коммуникаций контроллера прерываний(ICC-interrupt communication controller).
В МП-системе множество локальных блоков и блоков ввода-вывода могут коллективно использовать одну запись, взаимодействуя через шину ICC.Блоки
APIC совместно отвечают за доставку прерывания от источника прерываний до получателей по всей МП-системе.
Блоки APIC дополнительно увеличивают расширяемость за счет разгрузки шины памяти от трафика прерываний,а также разделения между процессорами нагрузки по обработке прерываний.
Благодаря распределенной архитектуре,локальные блоки или блоки ввода- вывода могут быть реализованы в отдельной микросхеме или интегрированы с другими компонентами системы.
Системная память.В системах,совместимых с МП-спецификацией, используется архитектура памяти стандарта AT.Вся память используется как системная за исключением адресов, зарезервированных под устройства ввода-вывода и BIOS.
МП-системы нуждаются в значительно более высокой пропускной способности по сравнению с однопроцессорными. Требования возрастают пропорционально числу процессоров на шине памяти.Поэтому спецификация содержит рекомендации использовать кэши второго уровня,призванные снизить трафик по шине и реализующие следующие функции:стратегия обновления с обратной записью и протокол определения согласованности кэшей.От кэшей второго уровня и контроллеров шины памяти требуется,чтобы они были полностью прозрачны для программных средств.
Шина расширения ввода-вывода.Спецификация обесречивает построение МП- систем на основе платформ PC/AT,отвечающих промышленным стандартам.В проектах могут быть использованы стандартные шины ISA,EISA,MCA,VL и PCI.
BIOS выполняет функции слоя,изолирующего особенности аппаратных средств от ОС и программных приложений. Стандартный однопроцессорный BIOS выполняет следующие функции:проверяет системные компоненты;строит таблицы конфигурации,используемые ОС;инициализирует процессор и всю остальную систему.
В многопроцессорных системах BIOS дополнительно выполняет следующие функции:передает информацию о конфигурации в ОС, которая идентифицирует все процессоры и другие компоненты МП-систем;переводит все процессоры и другие компоненты многопроцессорной системы в заданное состояние.
Одна из главных целей этой спецификации состоит в том, чтобы обеспечить возможность построения микроядерных ОС для многопроцессорных систем.Это достигается благодаря гибкому балансу между возможностями аппаратуры и BIOS. Посредством BIOS потенциально огромное разнообразие аппаратных конфигураций уменьшается всего до нескольких вариантов,которые могут быть обработаны на начальной загрузочной фазе работы ОС.

Спецификация аппаратных средств.

Для того,чтобы ОС могла работать на многопроцессорных платформах,аппаратные средства должны обладать определенным набором свойств.Их спецификация определяет способ реализации компонентов,перечисленных в предыдущем разделе.Соответствие спецификации подразумевает несколько аспектов,которые перечислены ниже.
Конфигурация системной памяти.Спецификация МП-памяти основывается на стандартной карте памяти PC/AT размером до
4 Гбайт.
Кэшируемость и доступность физической памяти для процессоров.Кэшируется вся память,за исключением области, отведенной для описания регистров локального блока APIC.Все процессоры имеют доступ к главной памяти и участкам памяти,отведенным под ROM BIOS.
Требования к реализации внешних кэшей.Часто для улучшения рабочих характеристик в МП-системах приходится использовать внешние кэши.Наличие и детали реализации внешних кэшей в спецификации MPS не рассматриваются.Однако,если предполагается их использовать,они должны отвечать определенным требованиям:
-внешние кэши должны поддерживать согласованность между собой,с главной памятью,внутренними кэшами и другими важными устройствами.
-процессоры должны обмениваться между собой надежным образом,что означает невозможность взаимовлияния в тех случаях,когда сразу несколько процессоров получают доступ к одной области памяти.Внешние кэши должны гарантировать,что все блокированные операции видимы другим процессорам.
Управление памятью(блокировка).Для защиты целостности некоторых критических операций с памятью Intel-совместимые процессоры используют специальный сигнал.Разработчики системных программных средств должны использовать этот сигнал для управления доступом процессоров к памяти.
Для гарантии AT-совместимости блокировка некорректных операций с памятью в AT-совместимых шинах в согласованной системе должна реализовываться строго в соответствии со спецификациями на шины.
Упорядочение записей в памяти.Применяется при управлении устройствами ввода-вывода,чтобы операции с памятью и вводом-выводом выполнялись строго в запрограммированном порядке. Строгое упорядочивание операций ввода-вывода поддерживается процессорами.
Для оптимизации функционирования памяти процессоры и микропроцессорные наборы часто реализуют буферы записи и кэши обратной записи.Intel- совместимые процессоры гарантируют упорядоченный доступ процессоров ко всем внутренним кэшам и буферам записи.
Управление прерываниями.В МП-совместимой системе прерывания управляются контроллерами APIC.Контроллеры APIC являются элементом распределенной аррхитектуры,в которой функции управления прерываниями распределены между двумя функциональными блоками.Эти блоки обмениваются информацией чере шину
ICC.Устройство ввода-вывода определяет появление прерывания,адресует его локальному блоку и посылает по шине ICC.
В МП-совместимой системе используется по одному локальному блоку на процессор.Число блоков ввода-вывода должно быть не менее одного.
Чтобы обеспечить расширение функций и внесение изменений в будущем,архитектура APIC определяет только программный интерфейс блоков
APIC.Разные версии протоколов APIC могут быть реализованы с разными протоколами шины и спецификациями электрических сигналов.
Режимы прерывания.В спецификации определены три режима прерывания:
1.Режим PIC-эффективно обходит все компоненты APIC и заставляет систему функционировать в однопроцессорном режиме.
2.Режим виртуальной линии-использует APIC как виртуальную линию,в остальном совпадает с режимом PIC.
3.Режим симметричного ввода-вывода-позволяет работать с многими процессорами.
Первые два режима обеспечивают совместимость с PC/AT.В МП-совместимой системе должен быть реализован хотя бы один из этих режимов.ОС многопроцессорной системы загружается в одном из PC/AT-совместимых режимов.Затем ОС переключается в многопроцессорный режим.В этом режиме требуется функционирование хотя бы одного блока ввода-вывода APIC.
Прерывания ввода-вывода генерируются контроллером блока ввода-вывода.Все линии прерывания или замаскированы,или работают вместе с блоком ввода- вывода в смешанном режиме. Блок ввода-вывода имеет вход прерываний общего назначения, который можно программировать индивидуально для различных режимов работы.Распределение линий прерывания ввода-вывода делается конкретно для каждой системы.
Распределение системы прерываний на локальном блоке APIC.
Данный блок имеет два входа прерываний общего назначения, зарезервированных для системных прерываний.Эти входы можно программировать индивидуально для различных режимов работы.
Для обеспечения совместимости с PC/AT загрузочный процессор должен поддерживать DOS-совместимое исполнение операций с плавающей запятой при работе в каждом из PC/AT-совместимых режимов.
Отображение памяти APIC.В согласованной МП-системе все контроллеры APIC должны быть реализованы как описанные в памяти устройства ввода- вывода.Базовые адреса APIC находятся в верхней части адресного пространства памяти.Все локальные блоки отображаются в одних и тех же адресах,которые не подлежат коллективному использованию,а используются каждым процессором индивидуально.
Напротив,контроллеры ввода-вывода отображаются так,чтобы обеспечить их совместное использование всеми процессорами, т.е. полную симметричность доступа.
Разработчики системы должны определить идентификацию локальных блоков и гарантировать уникальность их идентификаторов.Используются два пути задания идентификаторов:при помощи аппаратных средств и при помощи BIOS с поддержкой аппаратных средств.
Таймеры интервалов.Локальные блоки содержат 32-битный программируемый таймер с 2мя независимыми входами.Таймеры блока ввода-вывода имеют один вход.
Поддержка перезагрузки.Для приведения всех систем компьютера в начальное состояние требуется возможность перезагрузки системы.В системе может выполняться «жесткая» перезагрузка,которая устанавливает все компоненты системы в начальное состояние.»Жесткая» перезагрузка производится при включении питания или при нажатии кнопки RESET на передней панели.
«Мягкая» загрузка только частично инициализирует процессор.
При использовании такой перезагрузки не происходит потери обрабатываемой информации,т.е. система ожидает окончания выполнения цикла,а также не сбрасывает содержимое кэшей и регистров с плавающей запятой.Такой тип перезагрузки может выполняться на процессорах типа Pentium,но не Intel 486.
«Мягкая» загрузка одного из процессоров-одна из основных функций в МП- системе,наряду с включением и выключением.С ее помощью BSP-контроллер может выборочно инициализировать AP-контроллер для последующего включения в работу или восстановления AP-контроллера после непоправимой системной ошибки.Такого рода перезагрузка должна инициализироваться программными средствами.
Начальное состояние системы-это состояние до передачи управления от BIOS операционной системе.

Таблицы конфигурации МП-систем.

ОС должна иметь доступ к информации о конфигурации МП-системы.В спецификации предусмотрено два метода передачи этой информации в
ОС:минимальный,позволяющий задать конфигурацию посредством выбора одного из нескольких подразумеваемых наборов значений параметров аппарратуры;и максимальный,обеспечивающий высокую гибкость при проектировании аппаратных средств благодаря возможности произвольных установок.
На рис.9 показана общая схема структур данных,определяющих конфигурацию
МП-системы.Используются две структуры данных.
Таблица конфигурации системы

Переменное число записей переменной длины
Запись(длина зависит от типа записи)
Тип записи
Заголовок фиксированной длины

Структура Указателя Переходов

Указатель физических адресов

Рис.9.Структуры данных,определяющие конфигурацию МП-системы.

Структура указателя переходов.Эта структура содержит указатель физических адресов в таблице конфигурации и другие характеристики МП-системы.
Таблица конфигурации МП-системы.Эта таблица не является обязательной.Она содержит точную информацию о контроллерах APIC,процессорах,шинах и прерываниях.Она содержит заголовок, за которым следует множество записей различных типов.Формат и длина каждой записи определяются ее типом.Если таблица конфигурации присутствует,она хранится или в системной части оперативной памяти,или в ROM BIOS.
Первый байт каждой записи идентифицирует тип записи.Каждый тип записи имеет фиксированную длину.Описания типов записей: процессор,шина,блок ввода- вывода.Распределение прерываний ввода-вывода,распределение локальных прерываний.
Спецификация по умолчанию определяет несколько конфигураций МП- систем.Цель этих установок в том,чтобы упростить проектирование BIOS.Если система соответствует одной из конфигураций,заданных по умолчанию,BIOS не должен обеспечивать таблица конфигурации МП-системы.ОС будет содержать такую таблицу внутри себя.
Типы конфигураций системы,заданные по умолчанию, определяются байтом 1 информации о свойствах МП-системы, которая является частью Структуры
Указателя Переходов.Чтобы система поддерживала конфигурацию,заданную по умолчанию, она должна поддерживать два процессора и отвечать еще ряду требований.Всего имеется 7 типов системы,задаваемых по умолчанию.В них задаются следующие поля:число процессоров, тип используемых в системе шин;тип контроллеро APIC; варианты;заложена схема МП-системы.
Функции BIOS в МП-системе.В зависимости от многопроцессорных компонентов в МП-системе BIOS может иметь следующие дополнительные функции:
1.Перевод AP в «спящий» режим,так чтобы они не пытались исполнять те же коды BIOS,что и BSP.Это необходимо,поскольку коды BIOS обычно не предназначены для мультиобработки.
2.Инициализация контроллеров APIC и других МП-компонент.
3.Создание таблицы конфигурации МП-системы.

Наличие такой спецификации позволит создавать рабочие станции высокого класса и серверы масштаба предприятия с хорошим отношением
«цена/производительность» и с возможностью исполнения всех существующих программ для ПК,а также сформирует фундамент для программных пакетов для микроядерных ОС МП-систем.

Заключение

Описанные параллельные матричные,конвейерные и некоторые другие многопроцессорные системы обеспечивают огромный потенциальный рост производительности и вычислительной мощности.Действительно,любой граф,узлами которого являются отдельные процессоры,а дугами- непосредственные связи между ними,сейчас можно разместить в конкретной МП- системе.
Кроме того,также упомянутые пирамидальные системы обладают сравнительно новой топологией,которая представляется особенно подходящей для обработки изображений,распознавания образов и машинного зрения.Это топология,при которой последовательно уменьшающиеся матрицы объединяются в единую пирамидальную структуру.Каждый слой пирамидальной системы может достигать такой же потенциально высокой производительности обработки,как и сопоставимые по размерам матричные процессоры,поскольку каждый ее слой в сущности и является матричным процессором.К тому же все слои пирамидальной системы могут работать одновременно.
Важно и то,что внутренняя древовидная топология пирамиды определяет возможность накопления и объединения информации по мере поэтапного преобразования изображения.
Матричные,конвейерные и в особенности пирамидальные структуры обеспечивают увеличение производительности и вычислительной мощности на несколько порядков по сравнению с традиционными ЭВМ с одним ЦП.Они особенно пригодны для обработки изображений,распознавания образов и в системах технического зрения.Они также хорошо соответствуют требованиям технологии
СБИС благодаря своей регулярной микомодульной структуре.
Касаясь открытых модульных информационно-измерительно-управляющих систем,скажем,что в начале 1994г.в США была образована Ассоциация пользователей,разработчиков и производителей аппаратуры РСИ.Появилось также понимание того,что РСИ обеспечит выполнение не только самых сложных расчетов в науке и высоких технологиях,но и позволит экономно и логически просто реализовать надежные информационные сети,в частности,сети в самообучающихся системах искусственного интеллекта.
Хотя вариантов многопроцессорных ситем много,однако системы SMP в ближайшем будущем станут основными.Главным доводом,говорящим в пользу этого,является низкая стоимость аппаратного расширения.
Потенциальные возможности SMP начинают находить применение.Во- первых,уменьшаются габариты платформы.Во-вторых,коммуникационные стандарты сделали доступными распределенные вычисления.Вычисления в архитектуре
«клиент-сервер» непосредственно используют возможности связанных систем и разделяют рабочую нагрузку.В-третьих, независимое масштабирование архитектуры(т.е. без увеличения накладных расходов или необходимости переписывания приложений)является ключевым элементом поддержки как процесса-клиента,так и процесса-сервера.Все эти элементы хорошо поддерживаются системами SMP.
Кроме того,сетевые операционные системы и прикладные программы для ПК получают возможность воспользоваться преимуществами аппаратного обеспечения для SMP.Компания Intel подготовила солидный плацдарм для этого,представив значительно обновленный контроллер прерываний APIC,а главное разработав спецификацию МП-архитектуры и добившись ее популярности у своих ведущих партнеров-производителей
ПК-серверов.
Словом,основные тенденции развития многопроцессорных систем медленно,но верно воплощаются в жизнь(режим on-line!).

Литература.

1.Сверхбольшие интегральные схемы и современная обработка сигналов;под ред.С.Гуна,Х.Уайтхауса,Т.Кайлата.-
М:Радио и связь,1989г.-471с.
2.К.Эрглис «Открытые модульные многопроцессорные информационно- измерительно-управляющие системы»//
Открытые системы.-1995г.-№2.с.57-61.
3.Е.Ленгрен «Сетевые ОС для SMP-платформ»//
Открытые системы.-1995г.-№2.с.16-19.
4.А.А.Мячев «Спецификация многопроцессорных систем компании
Intel»//Открытые системы.-1995г.-№3.с.56-63.
5./Ассоциация пользователей ОС UNIX/»Развитие архитектур баз данных»//Открытые системы.-1995г.-№2.с.4-11.
6.Применение интегральных микросхем памяти;под ред.
А.Ю.Гордонов,А.А.Дерюгина.-М:Радио и связь,1994г.-230с.

Реферат: Модели машинной графики

1.Введение
В последнее время модемы становятся неотъемлемой частью компьютера.Установив
модем на свой компьютер, вы фактически от­крываете длясебя новый мир.Ваш
компьютер превращается из обособленного компьютера в звено глобальной сети.
Модем позволит вам, не выходя из дома, получить доступ к базам данных, которые
могут быть удалены от вас на многие тыся­чи километров,разместить сообщение на
BBS (электронной доске обьявлений), доступной другим пользователям, скопировать
с той же BBS интересующие вас файлы, интегрироватьдомашний компьютер в сеть
вашего офиса, при этом (не считая низкой скорости обмена данными) создается
полное ощущение работы в сети офиса. Кроме того,воспользовавшись глобальными
сетями (RelCom, FidoNet) можно принимать и посылать электронные письма не только
внутри города, но фактически в любойконец земного шара. Глобальные сети дают
возможность не только обмениваться почтой, но и участвовать во всевозможных
конференциях, получать новостипрактически по любой интересующей вас тематике.
Существует три основных способа соединения компьютеров для обмена информацией:
— непосредственная связь, через асинхронный порт;
— связь с использованием модема;
— связь через локальные сети.
В реферате рассматривается первые два типа соединений — непосредственное и
соединение через модем.
2.Последовательный асинхронный адаптер
Практически каждый компьютер оборудован хотя бы одним последовательным
асинхронным адаптером. Обычно он представляет собой отдельнуюплату или же
расположен прямо на материнской плате компьютера. Его полное название —
RS-232-C. Каждый асинх­ронный адаптер обычно содержит несколькопортов, через
которые к компьютеру можно подключать внешние устройства. Каждому тако­му порту
соответствует несколько регистров, через которые прог­раммаполучает к нему
доступ, и определенная линия IRQ (линия запроса прерывания) для сигнализации
компьютеру об изменении состояния порта. Каждому портуприсваивается логическое
имя (COM1,COM2,и т.д.).
Интерфейс RS-232-C разработан ассоциацией электронной про­мышленности ( EIA )
как стандарт для соединения компьютеров и различных последовательныхпериферийных
устройств.
Компьютер IBM PC поддерживает интерфейс RS-232-C не в пол­ной мере; скорее
разьем, обозначенный на корпусе компьютера как портпоследовательной передачи
данных, содержит некоторые из сигналов, входящих в интерфейс RS-232-C и имеющих
соответствую­щие этому стандарту уровнинапряжения.
В настоящее время порт последовательной передачи данных используется очень
широко. Вот далеко не полный список примене­ний:
— подключение мыши;
— подключение графопостроителей, сканеров, принтеров, ди­гитайзеров;
— связь двух компьютеров через порты последовательной пе­редачи данных с
использованием специального кабеля и таких программ, как FastWire IIили Norton
Commander;
— подключение модемов для передачи данных по телефонным линиям;
— подключение к сети персональных компьютеров;
Последовательная передача данных означает, что данные пе­редаются по
единственной линии. При этом биты байта данных пе­редаются по очереди
сиспользованием одного провода. Для синх­ронизации группе битов данных обычно
предшествует специальный стартовый бит, после группы битов следуют бит
проверкина чет­ность и один или два стоповых бита. Иногда бит проверки на
чет­ность может отсутствовать.
Использование бита четности, стартовых и стоповых битов определяют формат
передачи данных. Очевидно, что передатчик и приемник должныиспользовать один и
тот же формат данных, иначе обмен не возможен.
Другая важная характеристика — скорость передачи данных. Она также должна быть
одинаковой для передатчика и приемника.
Скорость передачи данных обычно измеряется в бодах ( по фамилии французского
изобретателя телеграфного аппарата Emile Baudot — Э.Бодо).Боды определяют
количество передаваемых битов в секунду. При этом учитываются и старт/стопные
биты, а также бит четности.
2.1. Аппаратная реализация
Компьютер может быть оснащен одним или двумя портами последовательной передачи
данных. Эти порты расположены либо на материнскойплате, либо на отдельной плате,
вставляемой в слоты расширения материнской платы.
Бывают также платы, содержащие четыре или восемь портов последовательной
передачи данных. Их часто используют для подк­лючениянескольких компьютеров или
терминалов к одному, цент­ральному компьютеру. Эти платы имеют название
«мультипорт».
В основе последовательного порта передачи данных лежит микросхема INTEL 8250 или
ее современные аналоги — INTEL 16450,16550,16550A.Эта микросхема является
универсальным асинхронным приемопередатчиком ( UART — Universal Asynchronous
Receiver Transmitter). Микросхема содержит несколько внутренних регистров,
доступных через команды ввода/вывода.
Микросхема 8250 содержит регистры передатчика и приемника данных. При передаче
байта он записывается в буферный регистр передатчика,откуда затем переписывается
в сдвиговый регистр передатчика. Байт «выдвигается» из сдвигового регистра по
битам.
Программа имеет доступ только к буферным регистрам, копи­рование информации в
сдвиговые регистры и процесс сдвига выпол­няется микросхемой UARTавтоматически.
К внешним устройствам асинхронный последовательный порт подключается через
специальный разьем. Существует два стандарта на разьемыинтерфейса RS-232-C, это
DB-25 и DB-9. Первый имеет 25, а второй 9 выводов.
Разводка разъема DB25
Номер контакта Назначение контакта (со стороны компьютера) Вход или выход
1 2 3 4 5 6 7 8 9-19 20 21 22 23-25 Защитное заземление (Frame Ground,FG)
Передаваемые данные (Transmitted Data,TD) Принимаемые данные (Received
Data,RD) Запрос для передачи (Request to send,RTS) Сброс для передачи
(Clear to Send,CTS) Готовность данных (Data Set Ready,DSR) Сигнальное
заземление (Signal Ground,SG) Детектор принимаемого с линии сигнала (Data
Carrier Detect,DCD) Не используются Готовность выходных данных (Data
Terminal Ready,DTR) Не используется Индикатор вызова (Ring Indicator,RI)
Не используются Разводка разъема DB9 — Выход Вход Выход Вход Вход — Вход
Выход Вход
Номер контакта Назначение контакта (со стороны компьютера) Вход или выход
1 2 3 4 5 6 7 8 9 Детектор принимаемого с линии сигнала (Data Carrier
Detect,DCD) Принимаемые данные (Received Data,RD) Передаваемые данные
(Transmitted Data,TD) Готовность выходных данных (Data Terminal Ready,DTR)
Сигнальное заземление (Signal Ground,SG) Готовность данных (Data Set
Ready,DSR) Запрос для передачи (Request to send,RTS) Сброс для передачи
(Clear to Send,CTS) Индикатор вызова (Ring Indicator,RI) Вход Вход Выход
Выход — Вход Выход Вход Вход
Интерфейс RS-232-C определяет обмен между устройствами двух типов : DTE (Data
Terminal Equipment — терминальное уст­ройство) и DCE(Data Communication
Equipment — устройство свя­зи). В большинстве случаев, но не всегда, компьютер
является терминальным устройством. Модемы, принтеры,графопостроители всегда
являются устройствами связи.
Сигналы интерфейса RS-232-C
Входы TD и RD используются устройствами DTE и DCE по-раз­ному. Устройство DTE
использует вход TD для передачи данных, а вход RD для приемаданных. И наоборот,
устройство DCE использу­ет вход TD для приема, а вход RD для передачи данных.
Поэтому для соединения терминального устройства иустройства связи вы­воды их
разъемов необходимо соединить напрямую.
Подтверждение связи
Рассмотрим процесс подтверждения связи между компьютером и модемом. В начале
сеанса связи компьютер должен удостоверится, что модем можетпроизвести вызов
(находится в рабочем состоя­нии). Затем, после вызова абонента, модем должен
сообщить компьютеру, что он произвел соединение судаленной систе­мой. Подробнее
это происходит следующим образом.
Компьютер подает сигнал по линии DTR, чтобы показать моде­му, что он готов к
проведению сеанса связи. В ответ модем пода­ет сигнал по линииDSR. Когда модем
произвел соединение с дру­гим, удаленным модемом, он подает сигнал по линии DCD,
чтобы сообщить об этом компьютеру.
Если напряжение на линии DTR падает, это сообщает модему, что компьютер не может
далее продолжать сеанс связи, например из-за того, чтовыключено питание
компьютера. В этом случае мо­дем прервет связь. Если напряжение на линии DCD
падает, это сообщает компьютеру, что модем потерялсвязь и не может больше
продолжать соединение. В этом случае эти сигналы дают ответ на наличие связи
между модемом и компьютером.
Существует более высокий уровень, который используется для управления скоростью
обмена данными, но он также реализуется аппаратно.Практически управление
скоростью обмена данными (уп­равление потоком) необходимо, если производится
передача боль­ших обьемов данных с высокойскоростью. Когда одна система
пы­тается передать данные с большей скоростью, чем они могут быть обработаны
принимающей системой, результатом может статьпотеря части передаваемых данных.
Чтобы предотвратить передачу больше­го числа данных, чем то, которое может быть
обработано, исполь­зуют управление связью,называемое «управление потоком».
Стандарт RS-232-C определяет возможность управления пото­ком только для
полудуплексного соединения, при котором в каждый момент времениданные могут
передаваться только в одну сторону.
Фактически этот механизм используется и для дуплексных соединений, когда данные
передаются по линии связи одновременно в двухнаправлениях.
Управление потоком
В полудуплексных соединениях устройство DTE подает сигнал RTS, когда оно желает
передать данные. DCE отвечает сигналом по линии CTS,когда оно готово, и DTE
начинает передачу данных. До тех пор, пока оба сигнала RTS и CTS не примут
активное состоя­ние, только DCE может передавать данные.
При дуплексных соединениях сигналы RTS/CTS имеют значения противоположные тем,
которые они имели для полудуплексных сое­динений.
Когда DTE может принять данные, он подает сигнал по линии RTS. Если при этом DCE
готово для принятия данных, оно возвра­щает сигнал CTS.Если напряжение на линиях
RTS и CTS падает, то это сообщает передающей системе, что получающая система не
го­това для приема данных.
Однако на практике не все так просто. Соединить компьютер и модем не составляет
труда, т.к. интерфейс RS-232-C как раз для этого ипредназначен. Но если вы
захотите связать вместе два компьютера при помощи такого же кабеля, который вы
исполь­зовали для связи модема и компьютера, то увас возникнут проб­лемы. Для
соединения двух терминальных устройств — двух компь­ютеров — как минимум
необходимо перекрестное соединение линий TR и RD.Однако часто этого
недостаточно, т.к. для устройств DTE и DCE функции, выполняемые линиями DSR,
DTR, DCD, CTS, RTS асимметричны.
Устройство DTE подает сигнал DTR и ожидает получения сиг­налов DSR и DCD. В свою
очередь, устройство DCE подает сигналы DSR, DCD и ожидаетполучения сигнала DTR.
Таким образом, если соединить вместе два устройства DTE кабелем, который вы
исполь­зовали для соединения устройств DTE и DCE, то они несмогут до­говориться
друг с другом.
Теперь перейдем к сигналам RTS и CTS, управления потоком данных. иногда для
соединения двух устройств DTE эти линии сое­диняют вместе накаждом конце кабеля.
В результате получаем то, что другое устройство всегда готово для получения
данных. Поэ­тому, если при большой скорости передачипринимающее устройство не
успевает принимать и обрабатывать данные, возможна потеря данных.
Чтобы решить все эти проблемы для соединения двух уст­ройств типа DTE
используется специальный кабель, в обиходе на­зываемый нуль-модемом.
Технические параметры интерфейса RS-232-C
При передаче данных на большие расстояния без использова­ния специальной
аппаратуры из-за помех, наводимых электромаг­нитными полями,возможно
возникновение ошибок. Вследствие этого накладываются ограничения на длину
соединительного кабеля между устройствами DTR-DTR и DTR-DCE.
Официальное ограничение по длине для соединительного кабе­ля по стандарту
RS-232-C составляет 15,24 метра. Однако на практике это расстояниеможет быть
значительно больше. Оно не­посредственно зависит от скорости передачи данных.
110бод — 1524м / 914,4м
300бод — 1524м / 914,4м 1200бод — 914,4м / 914,4м 2400бод — 304,8м / 152,4м
4800бод — 304,8м / 76,2м 9600бод — 76,2м / 76,2м
Первое значение — скорость передачи в бодах, второе — максимальная длина для
экранированного кабеля,третье — макси­мальная длина для неэкранированного
кабеля.
Уровни напряжения на линиях разьема составляют для логи­ческого нуля -15..-3
вольта, для логическойединицы +3..+15 вольт. Промежуток от -3 до +3 вольт
соответствует неопределен­ному значению.
2.2. Программирование адаптера
Порты асинхронного адаптера
На этапе инициализации системы, модуль POST BIOS тестиру­ет имеющиеся
асинхронные порты RS-232-C и инициализирует их. В зависимости отверсии BIOS
инициализируются первые два или че­тыре порта. Их базовые адреса располагаются в
области данных BIOS начиная с адреса 0000:0400h.
Первый адаптер COM1 имеет базовый адрес 3F8h и занимает диапазон адресов от 3F8h
до 3FFh. Второй адаптер COM2 имеет ба­зовый адрес 2F8hи занимает адреса
2F8h..2FFh.
Асинхронные адаптеры могут вырабатывать прерывания:
COM1,COM3 — IRQ4
COM2,COM4 — IRQ3
Имеется 7 основных регистров для управления портами:
а) Регистр данных
Регистр данных расположен непосредственно по базовому ад­ресу порта RS-232-C и
используется для обмена данными и для за­дания скоростиобмена.
Для передачи данных в этот регистр необходимо записать пе­редаваемый байт
данных. После приема данных от внешнего уст­ройства принятый байт можнопрочитать
из этого же регистра.
В зависимости от состояния старшего бита управляющего ре­гистра ( расположенного
по адресу base_adr+3, где base_adr соответствует базовомуадресу порта RS-232-C)
назначение этого регистра может изменяться. Если старший бит равен нулю, регистр
используется для записи передаваемых данных. Если жестарший бит равен единице,
регистр используется для ввода значения младшего байта делителя частоты
тактового генератора. Изменяя содержимое делителя, можноизменять скорость
передачи данных. Старший байт делителя записывается в регистр управления
преры­ваниями по адресу base_adr+1.
Максимальная скорость обмена информацией, которую можно достичь при
использовании асинхронного адаптера, достигает 115200 бод, чтопримерно
соответствует 14 Кбайт в секунду.
б) Регистр управления прерываниями
Этот регистр используется либо для управления прерываниями от асинхронного
адаптера, либо (после вывода в управляющий ре­гистр байта сустановленным в 1
старшим битом) для вывода зна­чения старшего байта делителя частоты тактового
генератора.
в) Регистр идентификации прерывания
Считывая его содержимое, программа может определить причи­ну прерывания
г) Управляющий регистр
Управляющий регистр доступен по записи и чтению. Этот ре­гистр управляет
различными характеристиками UART : скоростью передачи данных,контролем четности,
передачей сигнала BREAK, длиной передаваемых слов(символов).
д) Регистр управления модемом
Регистр управления модемом управляет состоянием выходных линий DTR, RTS и линий,
специфических для модемов — OUT1 и OUT2, а такжезапуском диагностики при
соединенных вместе входе и выходе асинхронного адаптера.
е) Регистр состояния линии
Регистр состояния линии определяет причину ошибок, которые могут возникнуть при
передаче данных между компьютером и мик­росхемой UART.
ж) Регистр состояния модема
Регистр состояния модема определяет состояние управляющих сигналов, передаваемых
модемом асинхронному порту компьютера.
Инициализация асинхронного адаптера
Первое, что должна сделать программа, работающая с асинх­ронным адаптером —
установить формат и скорость передачи дан­ных. После загрузкиоперационной
системы для асинхронных адап­теровустанавливается скорость 2400 бод, не
выполняется провер­ка на четность, используются один стоповый ивосьмибитовая
дли­на передаваемого символа. Можно изменить этот режим командой MS-DOS MODE.
Выполнив ввод из управляющего регистра, программа может получить текущий режим
адаптера. Для установки нового режима измените нужныевам поля и запишите новый
байт режима обратно в управляющий регистр.
Если вам надо задать новое значение скорости обмена данны­ми, перед записью
байта режима установите старший бит этого байта в 1, при этомрегистр данных и
управляющий регистр используются для задания скорости обмена. Затем
последовательно двумя командами ввода загрузите делитель частотытактового
ге­нератора. Младший байт запишите в регистр данных, а старший — в регистр
управления прерываниями.
Перед началом работы необходимо также проинициализировать регистр управления
прерываниями, даже если в вашей программе не используютсяпрерывания от
асинхронного адаптера. Для этого сначала надо перевести регистр данных и регистр
управления пре­рываниями в обычный режим, записав ноль встарший бит
управляю­щего регистра. Затем можно устанавливать регистр управления
прерываниями. Если прерывания вам не нужны, запишите в этот портнулевое
значение.
Современные микросхемы UART
Фактически микросхема UART 8250 в ее исходном виде исполь­зовалась только в
старых моделях компьютеров IBM PC. Современ­ные микросхемы — UART 16450, 16550,
16550A изготовленные по но­вой технологии, позволяют достичь более высокой
скорости обмена данными, а такжеобладают новыми аппаратными возможностями.
Основные возможности различных микросхем UART:
— 8250 (8250-B) : Использовался на первых моделях IBM PC
— 16450 (8250-A) : Эта микросхема имеет большую производи­тельность по сравнению
с 8250. Фактически это 8250, но изготов­ленный с использованиемновой технологии.
Микросхема дополнена регистром расширения (scratch register). Устранены ошибки в
ре­гистре разрешения прерываний и добавлена возможностьперевода линии OUT2 в
высокоимпедансное состояние во время проведения тестов, когда выход данных
замкнут на вход.
— 16550 : Фактически соответствует 16450. Добавлена воз­можность внутренней
буферизации передаваемых и принимаемых дан­ных. Буфера выполнены посхеме FIFO
(First In First OUT — пер­вый вошел, первым вышел) или, другими словами в виде
очере­ди.При использовании буферизации возможно заметноуменьшить число
прерываний, вырабатываемых асинхронным портом. Однако из-за ошибки в микросхеме
эту возможность лучше не использовать
— можно потерять отдельные символы. В общем случае микросхема 16550 более
быстрая, чем 16450. Дополнительно 16550 дает воз­можностьиспользовать несколько
каналов прямого доступа ( DMA channels).
— 16550A (16550AN) Соответствует 16550, исправлены ошибки реализации FIFO. Эта
микросхема дает возможность использования программистунескольких каналов прямого
доступа. 16550А, как правило, используется в компьютерах с процессорами
80386/486 и в компьютерах с RISC-архитектурой. Есливы хотите работать на
скоростях больших, чем 9600 бод, желательно использовать именно эту микросхему.
3.Типы модемов
В настоящее время выпускается огромное количество всевоз­можных модемов, начиная
от простейших, обеспечивающих скорость передачи около 300бит/сек, до сложных
факс-модемных плат, поз­воляющих вам послать с вашего компьютера факс или
звуковое письмо в любую точку мира.
В реферате будет рассказано только о так называемых hayes-совместимых модемов.
Эти модемы поддерживают разработан­ный фирмой Hayesнабор АТ-команд управления
модемами. В настоя­щее время такие модемы широко используются во всем мире для
связи персональных компьютеров IBM PC/XT/AT, PS/2через теле­фонные линии.
Аппаратно модемы выполнены либо как отдельная плата, вставляемая в слот на
материнской плате компьютера, либо в виде отдельногокорпуса с блоком питания,
который подключается к последовательному асинхронному порту компьютера. Первый
из низ называется внутренним модемом, а второй -внешним.
Типичный модем содержит следующие компоненты: специализи­рованный
микропроцессор, управляющий работой модема, оператив­ную память,
хранящуюзначения регистров модема и буферизующие входную/выходную информацию,
постоянную память, динамик, позво­ляющий выполнять звуковой контроль связи,
атакже другие вспо­могательные элементы ( трансформатор, резисторы,
конденсаторы, разьемы). Если у вас достаточно современный модем, то он
скореевсего дополнительно содержит электрически перепрограммируемую постоянную
память, в которой может быть сохранена конфигурация модема даже при
выключениипитания.
Чтобы модемы могли обмениваться друг с другом информацией, надо, чтобы они
использовали одинаковые способы передачи данных по телефоннымлиниям. Для
разработки стандартов передачи данных был создан специальный международный
консультативный комитет по телеграфии и телефонии (CCITT) иприняты следующие
рекоменда­ции:
CCITT V.21 — 300 bps. Модем, регламентированный данной ре­комендацией,
предназначен для передачи данных по выделенным и коммутируемым линиям.
Он работает в асинхронном дуплексном режиме. Для передачи и приема данных
используетсяспособ частотной модуляции.
CCITT V.22 — 1200 bps. Модем, работающий в соответствии с данной рекомендацией,
использует асинхронно-синхронный дуп­лексный режимпередачи.
Асинхронно-синхронный режим означает, что компьютер передает модему данные в
асинхронном режиме. Мо­дем удаляет из потока данных компьютерастартовые и
стоповые биты. И уже в синхронном виде передает их удаленному компьюте­ру. Для
модуляции передаваемого сигнала применяется метод диф­ференциальнойфазовой
модуляции.
CCITT V.22bis — 2400 bps. Дуплексный модем, со скоростью передачи данных 2400
bps. При передаче со скоростью 2400 bps используется методквадратурной
модуляции, а при скорости 1200
— метод дифференциальной фазовой модуляции. На скорости 1200 bps модем CCITT
V.22bis совместим с CCITT V.22.
CCITT V.23 — 600/1200 bps. Асинхронный модем, использующий метод частотной
модуляции. Модем может работать в дуплексном режиме соскоростью передачи данных
по прямому каналу — 600/1200 bps, а по обратной — только 75 bps. Этот стандарт
не совместим с CCITT V.21, V.22, V.22bis.
Bell 103 — 300 bps, Bell 212A — 1200 bps.
Bell — это американский стандарт, не совместимый со стан­дартами CCITT.
4. Программирование модемов
После выпуска американской фирмой Hayes модемов серии Smartmodem, система
команд, использованная в ней, стала неким стандартом, которогопридерживаются
остальные фирмы — разработ­чики модемов. Система команд, применяемая в этих
модемах, носит название hayes-команд, или AT-команд.
Со времени выпуска первых AT-совместимых модемов набор их команд несколько
расширился, но все основные команды остались без изменения.
Все команды, передаваемые компьютером модему, надо начи­нать префиксом AT
(ATtention — внимание) и заканчивать символом возврата каретки ( ). Только
команда А/ и Escape-последо­вательность «+++» не требуют для себя префикса AT.
После префикса AT могут идти одна или сразу несколько ко­манд. Для ясности эти
команды могут быть отделены друг от друга символами пробела,тире, скобками. В
большинстве случаев коман­ды могут быть написаны как заглавными, так и строчными
буквами.
При передаче модему команд они сначала заносятся во внут­ренний буфер, который,
как правило, имеет размер 40 символов. Команды, записанные вбуфер модема,
исполняются после поступле­ния символа возврата каретки. Вследствие
ограниченности размера буфера не следует передавать модему слишкомдлинные
команды ( больше размера буфера). Длинные команды можно разбивать на части и
передавать в несколько заходов. При этом каждая часть должна начинатьсяпрефиксом
АТ и заканчиваться символом возвра­та каретки.
Если вы допустили ошибку при наборе команды, то ее можно исправить, используя
клавишу BackSpace.
После выполнения каждой команды модем посылает обратно компьютеру ответ в виде
числа или слова. Этот ответ означает, выполнена ликоманда или произошла ошибка.
Если у вас внешний модем, то на его лицевой панели нахо­дится восемь световых
индикаторов. Хотя их расположение на раз­личных моделях можетменяться, их
обозначения являются стан­дартными:
MR Modem Ready — Модем готов к обмену данными. Если этот индикатор не горит, то
надо проверить линию питания модема.
TR Terminal Ready — Компьютер готов к обмену данными с мо­демом. Этот индикатор
горит, когда модем получил от компьютера сигнал DTR.
CD Carrier Detect — Индикатор зажигается, когда модем об­наружил несущую частоту
на линии. Индикатор должен гореть на протяжении всего сеансасвязи и гаснуть,
когда один из модемов освободит линию.
SD Send Data — Индикатор мигает, когда модем получает дан­ные от компьютера.
RD Receave Data — Индикатор мигает, когда модем передает данные к компьютеру
HS High Speed — Модем работает на максимально возможной для него скорости.
AA Auto Answer — Модем находится в режиме автоответа. То есть модем
автоматически будет отвечать на приходящие звонки. Когда модемобнаружит звонок
на телефонной линии, этот индика­тор замигает.
OH Off-Hook — Этот индикатор горит, когда модем снял труб­ку ( занимает линию).
Основные команды модема
AT — Начало (префикс) командной строки. После получения этой команды модем
автоматически подстраивает скорость передачи и формат данных к параметрам
компьютера.
A — Автоответ. Если режим автоматического ответа выключен (S0=0), команда
используется для ответа на звонок от удаленного модема. Командазаставляет модем
снять трубку ( подключиться к линии ) и установить связь с удаленным модемом.
A/ — Модем повторяетпоследнюю введенную команду. Команда передается на модем без
префикса AT и исполняется модемом не­медленно, неожидая прихода символа возврата
каретки. Если вы передадите модему строку AT A/ , то модем укажет на ошибку
и вернет слово ERROR.
Bn — Команда производит выбор стандарта, согласно которому будет происходить
обмен данными между модемами. При скорости передачи 300 бит/спроисходит выбор
между стандартами BELL 103 и CCITT V.21, при скорости 1200 bps — между BELL 212A
и CCITT
V.22bis. При скорости 2400 bps эта команда игнорируется и используется стандарт
CCITT V.22. Если n=0, устанавливаются стандарты CCITTV.21/V.22, а если n=1 —
стандарты BELL 103/212A.
Ds — Команда используется для набора номера. После получе­ния этой команды модем
начинает набор номера и при установлении связи переходит врежим передачи данных.
Команда состоит из префикса AT, символа D и телефонного номера, в состав
которого могут входить следующие управляющие модификаторы: Pили T. Эти
модификаторы производят выбор между импульсной и тоновой систе­мой набора ( в
нашей стране используется импульсная система).
, — Символ запятой вызывает паузу при наборе номера. Дли­тельность паузы
определяется содержимымрегистра S8.
; — Символ точки с запятой, если он находится в конце ко­мандной строки,
переводит модем после набора номера в командный режим.
@ — Модем ожидает пятисекундной тишины на линии в течение заданного промежутка
времени. Промежуток времени, в течение ко­торого модеможидает тишины, задается в
регистре S7. Если в те­чение этого времени паузы тишины не было, модем
отключается и отвечает NO ANSWER.
! — Если знак ! стоит перед знаками последовательности на­бора, модем переходит
в состояние ON HOOK (кладет трубку) на 1/2 секунды, а затемснова переходит в
состояние OFF HOOK ( снимает трубку).
S — Модем набирает телефонный номер, записанный в его па­мяти. Эта команда
выполняется только для модемов, имеющихвстроеннуюэнергонезависимую память и
возможность записи в нее номеров телефонов.
R — После набора номера переводит модем в режим автоотве­та. Этот модификатор
должен находиться в конце набираемого но­мера.
W — Перед дальнейшим набором телефонного номера модем ожи­дает длинный гудок из
линии. Причем время ожидания гудка содер­жится в регистре S7.Если в отведенное
время гудок не появился, модем прекращает набор номера и возвращает сообщение NO
DIALTONE. Этот параметр может быть полезен при наборемеждуго­родних номеров.
En — Управление эхо-выводом команд, передаваемых модему. После команды Е1 модем
возвращает каждый знак, передаваемый ему, обратнокомпьютеру, что позволяет
узнать, как работает связь модема и компьютера. Команда Е0 запрещает эхо-вывод.
Fn — Переключение между дуплексным/полудуплексным режима­ми. При n=0 переход в
полудуплексный режим, а при n=1 — в дуп­лексный.
Hn — Эта команда используется для управления телефонной линией. Если n=0, то
происходит отключение модема от линии, если n=1, модемподключается к линии.
In — Выдает идентификационный код модема и контрольную сумму содержимого памяти
модема. Если n=0, модем сообщает свойидентификационный код, если n=1, модем
проводит подсчет конт­рольной суммы EPROM и передает ее компьютеру, n=2 — модем
про­веряет состояние внутреннейпамяти ROM и возвращает сообщение OK или CHECKSUM
ERROR (ошибка контрольной суммы). При n=3 выда­ется состояние модема.
Ln — Установка громкости сигнала внутреннего динамика: n=0,1 соответствует
низкой громкости, n=2 — средней и n=3 — максимальной.
Mn — Управление внутренним динамиком. При n=0 динамик вык­лючен. При n=1 динамик
включен только во время набора номера и выключен послеобнаружения несущей. При
n=2 динамик включен все время. При n=3 динамик включается после набора последней
цифры номера и выключается после обнаружениянесущей отвечающего мо­дема.
Qn — Управление ответом модема на AT-команды. При n=0 от­вет разрешен, при n=1
ответ запрещен. Независимо от состояния Q0 или Q1 модемвсегда сообщает
содержание S-регистров, свой идентификационный код, контрольную сумму памяти и
результаты теста.
On — Команда переводит модем из командного режима в режим передачи данных. При
этом модем отвечает CONNECT. Команда О и О0 переводятмодем в режим передачи
данных без инициирования последовательности сигналов проверки линии связи.
Команда О1 переводит модем в режим передачи данных изаставляет модем пе­редать
последовательности сигналов проверки линии связи, т.е. производить повторное
квитирование с удаленным модемом.
Sr? — Чтение содержимого регистра модема, имеющего номер r.
Sr=n — Запись в регистр модема с номером r числа n. Число n может иметь значения
от 0 до 255. Все команды модифицируют содержимое одногоили более S-регистров.
Некоторые S-регистры содержат временные параметры, которые можно поменять только
ко­мандой S.
Vn — Производит выбор вида ответа модема на AT-команды. При n=0 ответ происходит
цифровым кодом, а при n=1 модем отве­чает в символьномвиде на английском языке.
Использование циф­ровой формы ответа облегчает обработку результатов выполнения
команды при написании собственных программуправления модемом.
Стандартный набор ответов модема
OK0Модем выполнил команду без
ошибок
CONNECT1Модем установил связь со
скоростью 300 bps
RING2Модем обнаружил сигнал
звонка
NO CARRIER3Модем потерял несущую
частоту
ERROR4Ошибка в командной строке
CONNECT 12005Модем установил
связь со скоростью 1200 bps
NO DIALTONE6Отсутствие сигнала
станции при снятии трубки
BUSY7Модем обнаружил сигнал
«занято»
NO ANSWER8Нет ответа после
ожидания сигнала
CONNECT 6009Модем установил
связь со скоростью 600 bps
CONNECT 2400 10 Модем установил связь со скоростью 2400 bps
Yn — Способ отключения модема от линии. Существуют два способа отключения модема
от линии: стандартный, когда модем получаетнеактивный сигнал DTR от компьютера,
и принудительный, когда модем получает от удаленного модема сигнал перерыва
BREAK. Команда ATH0 направляет удаленному модему сигналпрерыва BREAK, который
длится 4с. При n=0 модем отключается стандартно, при n=1 модем отключается после
получения из линии сигнала BREAK.
Z — Сбрасывает конфигурацию модема. При этом во все ре­гистры загружаются
значения, принятые по умолчанию. Значения регистров, принятые поумолчанию
берутся из энергонезависимой памяти модема или, если модем такой памяти не
имеет, из посто­янной памяти или определяется исходя из переключателейна плате
модема.
+++ — Escape-последовательность, используемая для перехода в командный режим
работы модема. Благодаря этой команде можно перейти из режимапередачи данных
модемом в командный режим ра­боты без разрыва связи. Модем требует тишины перед
и после нап­равления этой Escape-последовательности.Величина этого проме­жутка
тишины определена в регистре S12.
&Cn — Данная команда управляет сигналом DCD порта RS-232-C. При n=0 сигнал DCD
всегда активен, а при n=1 сигнал DCDустанавливается только тогда, когда модем
обнаруживает несущую частоту от удаленного модема.
&Dn — Управление сигналом DTR. При n=0 модем игнорирует DTR, n=1 — при потере
сигнала DTR модем переходит в командный режимработы, n=2 — при потере сигнала
DTR модем прекращает связь, отключается от линии, отключает режим автоответа и
пере­ходит в командный режим работы, n=3 -при потере сигнала DTR автоматически
сбрасывается конфигурация модема, как при выпол­нении команды ATZ. Модем
обнаруживает потерю сигнала DTR, если сигнал DTRотсутствует дольше времени,
определенного в регистре модема S25.
&F — модем устанавливает конфигурацию, записанную в посто­янную память.
&Gn — Включение/выключение защитной частоты. n=0 — защит­ная частота выключена,
n=1 — модем генерирует защитную частоту 550 Hz,n=2 — модем генерирует защитную
частоту 1800 Hz. Использование данной команды зависит от особенностей телефонной
линии.
&Ln — Вид линии связи. При n=0 передача по обычным (комму­тируемым) линиям
связи, n=1 передача по выделенным каналам.
&Mn — Установка асинхронно/синхронного режима работы. При n=0
устанавливаетсяасинхронный режим, при n=1,2,3 устанавлива­ется синхронный режим.
&Pn — Установка импульсного коэффициента набора номера в соответствии с
различными стандартами. При n=0 — коэффициент заполнениязамыкание/интервал 39/61
(Америка), при n=1 — 33/67 (Англия).
&Rn — Управление сигналом CTS: n=0 — сигнал переходит в активное состояние после
получения сигнала RTS. Данные, переда­ваемые модемудо поступления сигнала RTS,
игнорируются. Если n=1 модем игнорирует RTS.
&Sn — Управление сигналом DSR порта RS-232-C. При n=0 сиг­нал DSR активен
всегда, а при n=1 сигнал DSR активизируется только послеокончания этапа
установления связи между модемами.
&Tn — Тестирование модема. От n зависит вид теста.
&V — Модем показывает свою текущую конфигурацию и телефон­ные номера, записанные
в энергонезависимой памяти.
&W — Модем записывает свою текущую конфигурацию в энерго­независимую память. При
сбросе модема будет загружена именно этаконфигурация.
&Zn — Используется для записи телефонного номера в энерго­независимую память
модема. Количество телефонов зависит от мо­дели модема.
Основные принципы программирования модемов
Доступ к модему происходит через последовательный асинх­ронный порт. При этом
для передачи модему команд их необходимо просто записать врегистр данных
COM-порта, на котором нахо­дится модем. Ответ от модема также поступает через
последова­тельный порт.Передавая модему команды, его можнопроинициализи­ровать,
перевести в режим автоответа или заставить набрать но­мер.
Когда модем наберет номер удаленного абонента или когда модему в режиме
автоответа придет вызов, он попытается устано­вить связь судаленным модемом.
После установления связи модем передает компьютеру через COM-порт специальное
сообщение и пе­реключится из командного режима в режимпередачи данных. После
этого данные, передаваемые модему, перестают восприниматься им как команды и
сразу передаются по телефонной линии наудаленный модем.
Итак, после установления связи с удаленным модемом, комму­никационная программа
может начинать обмен данными. Обмен дан­ными так же, как и передачакоманд,
осуществляется через COM-порт. Затем при помощи специальной
Escape-последователь­ности можно переключить модем из режима передачи
данныхобратно в командный режим и положить трубку, разорвав связь с удаленным
модемом.
Последовательность действий для установления связи
а)Инициализация COM-порта
Проводим инициализацию COM-порта, к которому подключен мо­дем. Для этого
программируем регистры микросхемы UART, задавая формат данных искорость обмена.
Заметим, что модем будет про­водить соединение с удаленным модемом как раз на
этой скорости. Чем скорость выше, тем быстрее будетпроисходить обмен данными с
удаленным модемом.
Однако при увеличении скорости на плохих телефонных линиях сильно возрастает
количество ошибок.
б)Инициализация модема
Передавая модему AT-команды через СОМ-порт, производим его инициализацию. При
помощи АТ-команд можно установить различные режимы работымодема — выбрать
протокол обмена, установить на­бор диагностических сообщений модема и т.д.
в)Соединение с удаленным модемом
Передаем модему команду набора номера (ATD). В этом случае модем набирает номер
и пытается установить связь с удаленным модемом. Илипередаем модему команду AT
S0=1 для перевода его в режим автоответа. После этого модем ожидает звонка от
удаленно­го модема, а когда он приходит, пытаетсяустановить с ним связь.
г)Ожидаем ответ от модема
В зависимости от режима, в котором находится модем, он мо­жет передавать
компьютеру различные сообщения. Например, если модем производитвызов удаленного
модема (АТ-команда ATD), то модем может выдать следующие сообщения:
CONNECTУспешное соединение
BUSYНомер занят
NO DIALTONEНа линии отсутствует сигнал коммутатора
NO ANSWERАбонент не отвечает
NO CARRIERНеудачная попытка установить связь
Когда приходит звонок, модем передает компьютеру сообщение RING, если регистр
модема S0 равен нулю. В этом случае для от­вета на звонокнадо послать модему
команду АТА. Если модем на­ходится в режиме автоответа и регистр модема S0 не
равен нулю, то модем автоматически пытается ответить назвонок и может вы­дать
следующие сообщения:
CONNECTУспешное соединение
NO DIALTONE Нет несущей частоты удаленного модема
NO CARRIERНеудачная попытка установить связь
Если модем передал компьютеру сообщение CONNECT ,значит, он успешно произвел
соединение и теперь работает в режиме пере­дачи данных.Теперь все данные,
которые вы передадите модему через СОМ-порт, будут преобразованы модемом в
форму, пригодную для передачи по телефонным линиям, ипереданы удаленному
моде­му. И наоборот, данные, принятые модемом по телефонной линии, переводятся в
цифровую форму и могут быть прочитаны через СОМ-порт, ккоторому подключен модем.
Если модем передал компьютеру сообщения BUSY, NO DIALTONE, NO ANSWER, NO CARRIER
значит, произвести соединение с удаленным модемом неудалось и надо попытаться
повторить соединение.
д)Подключение модема в командный режим
После окончания работы коммуникационная программа должна перевести модем в
командный режим и передать ему команду поло­жить трубку(ATH0). Для перевода
модема в командный режим можно воспользоваться Escape-последовательностью «+++».
После того как модем перешел вкомандный режим, можно опять передавать ему
АТ-команды.
е)Сбрасываем сигналы на линиях DTR и RTS
Низкий уровень сигналов DTR и RTS сообщает модему, что компьютер не готов к
приему данных через COM-порт.
При работе с асинхронным последовательным адаптером вы мо­жете использовать
механизм прерываний. Так какпередача и прием данных модемом представляют собой
длительный процесс, то приме­нение прерываний от порта позволяет использовать
процессорное время для других нужд.
5.Протоколы обмена данными
5.1.Протоколы коррекции ошибок нижнего уровня
При передаче данных по зашумленным телефонным линиям всег-
да существует вероятность, что данные, передаваемые одним моде­мом, будут
приняты другим модемом в искаженном виде. Например,
некоторые передаваемые байты могут изменить свое значение или даже просто
исчезнуть.
Для того, чтобы пользователь имел гарантии, что его данные переданы без ошибок,
используются протоколы коррекции ошибок.
Общая форма передачи данных по протоколам с коррекцией ошибок следующая: данные
передаются отдельными блоками (пакета­ми) по 16-20000байт, в зависимости от
качества связи. Каждый блок снабжается заголовком, в котором указана проверочная
ин­формация, например контрольная сумма блока.Принимающий компь­ютер
самостоятельно подсчитывает контрольную сумму каждого бло­ка и сравнивает ее с
контрольной суммой из заголовка блока. Если эти двеконтрольный суммы совпали,
принимающая программа считает, что блок передан без ошибок. В противном случае
прини­мающий компьютер передает передающему запросна повторную пере­дачу этого
блока.
Протоколы коррекции ошибок могут быть реализованы как на аппаратном уровне, так
и на програмном. Аппаратный уровень реа­лизации болееэффективен. Быстродействие
аппаратной реализации протокола MNP примерно на 30% выше, чем програмной.
MNP-протоколы
MNP (Microcom Network Protocols) — серия наиболее расп­ространенных аппаратных
протоколов, впервые реализованная на модемах фирмы Microcom. Этипротоколы
обеспечивают автомати­ческую коррекцию ошибок и компрессию передаваемых данных.
Сейчас известны 10 протоколов:
MNP1. Протокол коррекции ошибок, использующий асинхронный полудуплексный метод
передачи данных. Это самый простой из про­токолов MNP.
MNP2. Протокол коррекции ошибок, использующий асинхронный дуплексный метод
передачи данных.
MNP3. Протокол коррекции ошибок, использующий синхронный дуплексный метод
передачи данных между модемами (интерфейс мо­дем — компьютеростается
асинхронным).
Так как при асинхронной передаче используется десять бит на байт — восемь бит
данных, стартовый бит и стоповый бит, а при синхроннойтолько восемь, то в этом
кроется возможность ускорить обмен данными на 20%.
MNP4. Протокол, использующий синхронный метод передачи, обеспечивает оптимизацию
фазы данных, которая несколько улучша­етнеэффективность протоколы MNP2 и MNP3.
Кроме того, при изме­нении числа ошибок на линии соответственно меняется и
размер блоков передаваемых данных. Приувеличении числа ошибок размер блоков
уменьшается, увеличивая вероятность успешного прохожде­ния отдельных блоков.
Эффективность этого метода составляет около 20% по сравне­нию с простой
передачей данных.
MNP5. Дополнительно к методам MNP4, MNP5 часто использует простой метод сжатия
передаваемой информации. Символы часто встречающиеся впередаваемом блоке
кодируются цепочками битов меньшей длины, чем редко встречающиеся символы.
Дополнительно кодируются длинные цепочки одинаковыхсимволов. Обычно при этом
текстовые файлы сжимаются до 35% своей исходной длины. Вместе с 20% MNP4 это
дает повышение эффективности до 50%.
Заметим, что если вы передаете уже сжатые файлы, а в боль­шинстве это так и
есть, дополнительного увеличения эффектив­ности за счет сжатия данныхмодемом
этого не происходит.
MNP6. Дополнительно к методам протокола MNP5 автоматически переключается между
дуплексным и полудуплексным методами пере­дачи взависимости от типа информации.
Протокол MNP6 также обеспечивает совместимость с протоколом V.29.
MNP7. По сравнению с ранними протоколами использует более эффективный метод
сжатия данных.
MNP9. Использует протокол V.32 и соответствующий метод ра­боты, обеспечивающий
совместимость с низкоскоростными модемами.
MNP10. Предназначен для обеспечения связи на сильно зашум­ленных линиях, таких,
как линии сотовой связи, междугородними линиями, сельские линии.Это достигается
при помощи следующих методов:
— многократного повторения попытки установить связь
— изменения размера пакетов в соответствии с изменением уровня помех на линии
— динамического изменения скорости передачи в соответствии с уровнем помех линии
Все протоколы MNP совместимы между собой снизу вверх. При установлении связи
происходит установканаивысшего возможного уровня MNP-протокола. Если же один из
связывающихся модемов не поддерживает протокол MNP, то MNP-модем работает без
MNP-прото­кола.
Режимы MNP-модемов.
MNP-модем обеспечивает следующие режимы передачи данных:
— Стандартный режим. Обеспечивает буферизацию данных, что позволяет работать с
различными скоростями передачи данных меж­ду компьютером имодемом и между двумя
модемами. В результате для повышения эффективности передачи данныхвы можете
устано­вить скорость обмена компьютер-модем выше, чеммодем-модем. В стандартном
режиме работы модем не выполняет аппаратной коррек­ции ошибок.
— Режим прямой передачи. Данный режим соответствует обыч­ному модему, не
поддерживающему MNP-протокол. Буферизация дан­ных не производится иаппаратная
коррекция ошибок не выполня­ется.
— Режим с коррекцией ошибок и буферизацией. Это стандарт­ный режим работы при
связи двухMNP-модемов. Если удаленный мо­дем не поддерживает протокол MNP, связь
не устанавливается.
— Режим с коррекцией ошибок и автоматической настройкой. Режим используется,
когда заранее не известно, поддерживает ли удаленный модемпротокол MNP. В начале
сеанса связи после опре­деления режима удаленного модема устанавливается один из
трех других режимов.
Протоколы V.42 и V.42bis.
Протокол с коррекцией ошибок и преобразованием асинхрон­ный-синхронный. Протокол
использует метод компрессии, при кото­ром определяется частотапоявления
отдельных символьных строк и происходит их замена на последовательности символов
меньшей длины. Этот метод компрессии носит названиеLempel-Ziv. Данный метод
компрессии обеспечивает 50% сжатие текстовых файлов. Вместе с 20% выигрышем от
синхронного преобразования это увели­чиваетэффективность на 60%.
5.2. Протоколы передачи файлов
В отличие от протоколов нижнего уровня данные протоколы позволяют организовать
прием и передачу файлов.
ASCII.
Этот протокол работает без коррекции ошибок. В результате при передаче файлов по
телефонным каналам из-за шума принятый файл сильноотличается от передаваемого.
Если вы передаете вы­полняемый файл, то ошибки при передаче могут стать роковыми
— полученная программа не будет работать. Если выпередаете ко­роткие текстовые
сообщения, то ошибки легко могут быть исправ­лены.
XModem.
Наиболее распространены три разновидности протокола XModem:
— оригинальный протокол Xmodem
— Xmodem c CRC
— 1K Xmodem
Оригинальный протокол Xmodem разработал Вард Кристенсен (Ward Christensen) в
1977 году. Вард Кристенсен был одним из первыхспециалистов по протоколам обмена
данными. В честь него этот протокол иногда называют также протоколом
Кристенсена.
При передаче файлов с помощью протоколов Xmodem формат данных должен быть
следующим: 8-битовые данные, один стоповый бит и отсутствиепроверки на четность.
Для передачи использу­ется полудуплексный метод, т.е. данные могут передаваться
в каждый момент времени только в одном направлении.
Протокол Xmodem Cheksum передает данные пакетами по 128 байт. Вместе с пакетом
передается егоконтрольная сумма. При получении пакета контрольная сумма
вычисляется снова и сравни­ваетсяс суммой, вычисленной на передающей машине.
Пакет пере­дан без ошибок, если суммы совпадают.
Этот метод обеспечивает достаточно хорошую защиту от оши­бок. Только один из 256
пакетов может содержать ошибки, даже если контрольная суммаправильная.
Xmodem c CRC. Более защищенным от ошибок является протокол Xmodem CRC (Cyclic
Redundancy Check).Xmodem CRC — протокол с проверкой циклическим избыточным
кодом. В нем 8-битовая конт­рольная сумма заменена на 16-битовый циклический
избыточный код. Этот протоколгарантирует вероятность обнаружения ошибок, равную
99,9984%. Только один из 700 биллионов плохих пакетов будет иметь правильный
CRC-код. Протокол Xmodem CRCтакже пере­дает данные пакетами по 128 байт.
1K Xmodem. Если передача идет без ошибок, протокол 1К Xmodem увеличивает размер
пакета с 128 до 1024байт. При увели­чении числа ошибок размер пакета снова
уменьшается. Такое изме­нение длины пакета позволяет увеличить скорость передачи
фай­лов. В остальномпротокол 1K Xmodem совпадает с протоколом Xmodem CRC.
Ymodem.
Протокол Ymodem разработал Чак Форсберг в 1984-1985 годах. Протокол Ymodem похож
на протокол 1K Xmodem, но имеет одно от­личие: протоколYmodem может передавать
или принимать за один заход несколько файлов.
Существует модификация протокола Ymodem — Ymodem G. Прото­кол Ymodem G
предназначен для использования с модемами, автома­тическиосуществляющими
коррекцию ошибок на аппаратном уровне. Например, MNP-модемы с аппаратной
реализацией MNP. В этом про­токоле упрощена защита от ошибок, т.к. еевыполняет
сам модем. Не используете этот протокол, если ваш модем не осуществляет
аппаратную коррекцию ошибок.
Другой особенностью протокола Ymodem является то, что вместе с файлом передаются
все его атрибуты. В результате как минимум имя файлаи дата остаются неизменными.
Zmodem.
Zmodem — это быстрый протокол передачи данных, использую­щий окна. Zmodem
осуществляет передачу данных пакетами по несколько штук в окне.При этом
принимающий данные компьютер не передает сигнал подтверждения или сигнал
переспроса неправиль­ного пакета, пока не получит все пакеты в окне.
Протокол Zmodem, так же как и протокол 1K Xmodem, может изменять длину пакета
(блока) от 64 до 1024 байт в зависимости от качествалинии.
Кроме того, протокол обладает следующей полезной особен­ностью: если при
передаче файла произошел сбой на линии и вы не успели передать весьфайл, то в
следующий раз при передаче это­го же файла он автоматически начнет передавать с
того же места, где произошел обрыв связи. Таким образом, оченьбольшие файлы вы
можете передавать по частям.
Из всех протоколов верхнего уровня, описанных выше, этот протокол самый быстрый
и удобный.
BiModem.
Особенностью протокола Bimodem является возможность однов­ременной передачи двух
файлов в разных направлениях. Кроме то­го, одновременно спередачей файлов вы
можете побеседовать с оператором удаленного компьютера при помощи клавиатуры.
Kermit.
Широко известны две разновидности протокола Kermit — стан­дартный и Super
Kermit. Этот протокол был разработан в Колум­бийском университете в1981 году для
связи междуразличными ти­пами компьютеров, включая большие компьютеры,
мини-компьютеры и персональные компьютеры. В отличие от протоколовXmodem и
Zmodem он использует для передачи данных пакеты переменной дли­ны и максимальным
размером 94 байт.
Так же как и Ymodem, протокол Kermit может передавать или принимать несколько
файлов за один сеанс.
Протокол Super Kermit предназначен специально для исполь­зования в сетях типа
TeleNet или TymNet. Эти сети имеют очень большие задержки припередаче данных.
Так что если ждать подт­верждения для каждого пакета, это может привести к
резкому сни­жению скорости обмена. В протоколе Super Kermitэта проблема решается
следующим способом. Несколько пакетов передается за один раз. Все действия по
контролю над ошибками остаются, за исключением того, чтопринимающий данные
компьютер не передает сигнал подтверждения или сигнал на переспрос неправильного
па­кета, пока не получит все пакеты в окне.
В результате использования такого механизма происходит резкое сокращение времени
задержки. Окно может содержать от од­ного до 31пакета.
В дополнение Kermit использует также предварительную комп­рессию данных для
увеличения эффективной скорости обмена данны­ми.
6.Телекоммуникационные программы
Существует огромное множество различных телекоммуникацион­ных программ,
предоставляющих пользователю удобное средство ра­боты с модемом -MTE, Telix,
Comit, Bitcom и т.д.
Основные параметры по которым оцениваются коммуникационные программы являются:
програмная эмуляция протоколов коррекции ошибок (MNP),наличие разнообразных
протоколов обмена файлами, интерфейс с пользователем.
MTE.
Широко распространенная коммуникационная программа фирмы MagicSoft Inc. В MTE
версии 2.10 програмно реализован протокол MNP. Поэтому,если ваш модем не имеет
аппаратной реализации протокола MNP, использование МТЕ позволяет установить
устойчи­вую связь с MNP-модемами.
МТЕ имеет следующие встроенные протоколы обмена файлами: ASCII, Xmodem CRC,
Ymodem, Ymodem-G, Zmodem, Kermit.
Telix.
Telix, версия 3.12 — удобная коммуникационная программа, поддерживающая много
протоколов обмена файлами. В Telix реали­зованы следующиепротоколы: Kermit,
Modem7, SEAlink, Telink, Xmodem, Xmodem-1k, Ymodem, ymodem-G, Zmodem, HSlink,
MobyTurbo, ASCII.
Однако Telix имеет один большой недостаток: эта программа не поддерживает
програмной эмуляции MNP. Вследствие этого ее невозможноиспользовать на сильно
зашумленных линиях с модема­ми, не обеспечивающими аппаратную коррекцию ошибок.
Comit.
Comit, версии 1.27b — удобная коммуникационная программа, часто поставляется в
комплекте с модемами, не имеющими аппарат­ной реализацииMNP. Выполняет
програмную эмуляцию протоколов MNP2, MNP4, MNP5, MNP7.
К сожалению, эта коммуникационная программа имеет очень бедный набор протоколов
для обмена файлами. Поддерживаются про­токолы Xmodem,Xmodem CRC, Ymodem,
Ymodem-G, ASCII.
Bitcom.
Bitcom, версии 3.584 — коммуникационная программа, часто поставляемая в
комплекте с модемами, не имеющими аппаратной ре­ализации MNP.Выполняет
програмную эмуляцию протоколов MNP (до MNP5 включительно).
Bitcom поддерживает следующие протоколы обмена файлами: ASCII, Xmodem CRC,
Ymodem, Ymodem-G, Kermit, CompuServe Plus.
Следует также отметить, что в Bitcom неудачно реализован интерфейс с
пользователем.
7. Использование модемов
7.1. Электронная доска обьявлений
BBS ( Bulletin Board System ) — это компьютер, снабженный одним или несколькими
модемами, на котором выполняется специ­альная программа.Эта программа дает
возможность удаленным пользователям связываться с ней по телефонным линиям и
выпол­нять обмен файлами и сообщениями.
Большинство операторов станций BBS также являются членами сети FidoNet. Сеть
FidoNet представляет собой международную не­коммерческуюсеть пользователей
компьютеров многих стран. Не надо путать BBS и FidoNet. Станции BBS могут не
входить в FidoNet, и в свою очередь, узлы FidoNet могут неиметь BBS, а
использоваться только для пересылки почты.
Если вы успешно установили модем на своем компьютере, то у вас возникнет
естественное желание куда-нибудь позвонить. Для этого вы можетевоспользоваться
любой телекоммуникационной программой — MTE, COMIT, BITCOM. Если ваш модем не
имеет аппа­ратной коррекции ошибок, то лучше использовать MTEили другую
программу, имеющую возможность эмуляции MNP (например COMIT).
Хотя различные BBS используют различные программы для ор­ганизации своей работы
— TPBoard, Allan’s Kakboard, Remote Access, Opus, Phoenix, Maximusи т.д.,
фактически все они имеют одинаковый набор команд. Здесь мы рассмотрим станции
BBS, использующие программу Maximus.
Maximus организует диалог с пользователем, позволяет поль­зователю получить
адресованные ему сообщения (почту), отпра­вить почту другимпользователям данной
станции BBS или сети FidoNet (если данная станция входит в эту сеть).
Пользователь BBS получает возможность просматривать архивы файлов BBS,
переписывать себе интересующие его файлы, переда­вать на BBS своифайлы, которые
могут кого-нибудь заинтересо­вать.
Итак, вы звоните на BBS. В большинстве случаев после сое­динения с BBS на вашем
дисплее появитсяследующее сообщение:
CONNECT 2400
FrontDoor 2.02; Noncommercial version
Press Escape twice for Maximus
Maximus is being loaded
Оно означает, что станция является узлом какой-либо сети, нап­ример FidoNet, и
на ней выполняется специальная почтовая прог­раммаFrontDoor. Вам предлагается
нажать два раза на клавишу ESC для загрузки программы Maximus, которая и будет
далее под­держивать диалог с вами.
Если в это время станция работает только для обмена почтой в сети, то на экране
появится другое сообщение:
CONNECT 2400
FrontDoor 2.02; Noncommercial version
Mail-only system. Please hang up.
Если BBS работает, то через некоторое время на ней за­пустится программа Maximus
или аналогичная и на вашем экране появится заставка -информация о данной BBS,
которая может включать номера телефонов, расписание работы, фамилию системно­го
оператора.
Затем BBS попросит ввести вас свое имя и фамилию. Если вы входите на BBS первый
раз, то у вас будут запрошены истинные имя и фамилия,рабочий и домашний
телефоны, тип используемого вами терминала.
Под типом терминала понимается возможность распознавать те или иные управляющие
символы. Обычновам предоставляется выбор из двух возможных типов терминалов —
TTY и ANSI.
TTY представляет собой наиболее простой тип терминала. Он не позволяет управлять
цветом символов, выводимых на экран и устанавливатькурсор в заданную позицию.
ANSI — это наиболее универсальный тип терминала. Он под­держивает управление
положением курсора, а также цветом симво­лов и фоном символов.Управление цветом
и положением курсора обеспечивается специальными Escape-последовательностями.
После такой процедуры регистрации вас попросят выбрать се­бе пароль и вы
автоматически становитесь пользователем данной BBS. При последующихвходах на эту
BBS используйте то же имя и фамилию, что и первый раз. Программа на BBS отыщет
ваше имя в списке пользователей и предложит вам ввести пароль,определен­ный при
первом вхождении в систему.
Главное меню BBS
Когда система наконец признает в вас своего пользователя, на экран будет
выведено основное меню:
MAIN:
M)essage AreasF)ile Areas
S)tatistics
C)hange SetupW)ho is on/)Chat
Menu
Y)ell for SysopR)egistration
G)oodbye
Рассмотрим каждую из команд меню:
Message Areas
Выбрав этот элемент основного меню, вы переходите в об­ласть сообщений. Наэкране
отобразится меню работы с сообщения­ми, из которого высможете просмотреть,
послать или принять сообщения.
File Areas
Переход в файловую область BBS. На экране появится меню для работы с файлами. Из
него вы сможете просмотреть список файлов, имеющихсяна BBS, принять или передать
на BBS файлы.
Statistics
Эта команда отображает на экране статистику вашей работы с BBS: время,
отведенное на этот сеанс, время которое вы уже про­работали с этойсистемой и
оставшееся время. Также выводится информация о размерах принятой и переданной
вами информации, а также сколько еще килобайт вы можете перекачатьсебе сегодня.
Change Setup
При выборе этого элемента меню вы сможете изменить ваше имя, пароль, номера
телефонов, тип терминала, который вы используете.
Who is on
Система сообщит вам, о том, кто еще подключился к BBS ( если BBS имеет несколько
телефонных линий).
Chat Menu
Если система имеет несколько телефонных линий, то вы смо­жете передать сообщение
тому, кто находится на другой линии этой BBS.
Yell for Sysop
При помощи этой команды можно попробовать вызвать систем­ного оператора, если он
находится поблизости от BBS и пожелает вступить впереговоры. Если вам повезет,
вы сможете с помощью клавиатуры передать ему сообщение и получить ответ.
Registration
Система начнет задавать вам вопросы для вашей регистрации на BBS.
Goodbye
С помощью этой команды вы разорвете связь с BBS.
7.2. Электронная почта
Электронные доски обьявлений BBS являются, пожалуй, самым простым способом
обмена сообщениями и файлами. Значительно больший интереспредоставляет
использование глобальных сетей.
Одной из возможностей использования глобальных сетей явля­ется организация
электронной почты. Если ваш компьютер подклю­чен к глобальной сетии вы имеете
специальное програмное обеспечение для обмена почтой, то вы можете отправлять
через сеть письма другим пользователям сети.
Само письмо представляет собой обычный файл, содержащий текст письма и
специальный заголовок, в котором указано, от ко­го письмонаправлено, кому
предназначено, какая тема письма и дата отправления.
В зависимости от используемой вами сети электронный адрес может иметь различный
формат.
Отправляя электронное письмо, надо знать только адрес по­лучателя. Маршрут, по
которому оно будет передаваться, опреде­ляется самой системойэлектронной почты и
может изменяться в зависимости от загруженности отдельных линий.
Таким образом, отправленное вами письмо через несколько минут или дней ( в
зависимости от расстояния и других причин) попадет накомпьютер адресата. Когда у
адресата будет время, он сможет просмотреть пришедшую почту и в случае
необходимости от­правит вам ответ.
Другой возможностью использования глобальных сетей явля­ются телеконференции.
Использование телеконференций соот­ветствует возможностиобмена сообщениями на
BBS, но предпола-
гает больший сервис и круг пользователей.
Телеконференции или новости обычно делятся в зависимости от их тематики на
несколько областей. Абонент сети может «под­писаться»на интересующие его
конференции. После этого он полу­чает возможность отправлять свои сообщения по
тематике данной конференции и автоматическиполучать все новые сообщения по этой
конференции, отправленные другими пользователями сети.
В настоящее время в нашей стране самыми большими являются сеть Relcom и FidoNet.
Relcom является маленьким подмножеством сети InterNet.Обе эти сети позволяют
передавать данные не только внутри России, но и по всему миру.
7.3. Факс-модемные платы
В последнее время на рынке появилось множество факсимиль­ных и факс-модемных
плат. Если вы подключите эту плату к вашему компьютеру, то выполучите
факсимильный аппарат. Благодаря этим платам вы можете передать факс на любой
факсимильный аппарат или на любую факс-модемную плату в мире.
Факс-модемные платы можно использовать и как обычные моде­мы.
Програмное обеспечение, обслуживающее факс-модемные платы, позволяет
преобразовывать данные в различных форматах к формату факсимильныхаппаратов.
Например, программа Quick Link II Fax позволяет передавать на факс-машины и
другие факс-модемы следу­ющие данные: текст, файлы в форматахTIFF, IMG
подготовленные программой GEM Artline или Ventura Pablisher, BMP из Microsoft
Windows, CUT из Dr.Halo и PCX из Paintbrush.
Некоторые модемы позволяют даже послать звуковое письмо. Они обеспечивают запись
и последующее воспроизведениеречевого сигнала с помощью встроенных
аналогово-цифрового и цифроанало­гового преобразователей.

Реферат: Автоматизированные технологические комплексы

Содержание.

> 1.Введение

2стр.
> 2.Основные технические характеристики

6стр.
> 2.1.Регулирующая модель

6стр.
> 2.2.Логическая модель

9стр.
> 2.3.Пульт настройки ПН-1

12стр.
> 2.4.Блок питания БП-1

14стр.
> 2.5.Блок усилителей сигналов резистивных датчиков
> БУС-10

14стр.
> 2.6.Блок усилителей сигналов низкого уровня и
> термопар БУТ-10

14стр.
> 2.7.Блок усилителя БУМ-10

18стр.
> 2.8.Блок БПР-10

18стр.
> 2.9.Блок «шлюза»

20стр.
> 2.10.Устройство связи с объектом УСО

20стр.
> 2.11.Организация внешних соединений

21стр.
> 2.12.Сигналы и параметры настройки

21стр.

> 3.Функциональные возможности

24стр.
> 3.1.Виртуальная структура

24стр.
> 3.2.Общие свойства алгоритмов и алгоблоков

25стр.
> 3.3.Ресурсы требуемых алгоритмов

28стр.

> 4.Подготовка и включение РЕМИКОНТ Р-130 29стр.
> 4.1.Подготовка блока контроллера БК-1 к работе 30стр.
> 4.2.2.Тестирование

30стр.
> 4.2.3.Приборные параметры

33стр.
> 4.2.4.Системные параметры

36стр.
> 4.2.5.Алгоритмы

37стр.
> 4.2.6.Конфигурация

38стр.
> 4.2.7.Настройка

39стр.
> 4.2.8.Начальные условия

40стр.
> 4.2.9.Операции с памятью

40стр.
> 4.2.10.Контроль ошибок

42стр.
> 4.3.Настройка и контроль

42стр.

> Приложение
> 1.Основные технические характеристики

43стр.
> 2.Коды ошибок в подтверждении блока «шлюз»
> 3.Ресурсы, требуемые алгоритмом
> 4.Модификация регуляторов
> 5.Неисправности типа «отказ»
> 6.Неисправности типа «ошибка»
> 7.Библиотека алгоритмов

ВВЕДЕНИЕ.

Широкое распространение сложных автоматизированных технологических комплексов, включающих в себя технологические объекты управления (ТОУ) и автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП), требует достаточно высокого уровня подготовки обслуживающего их персонала.
Сложность такой подготовки обусловлена техническим прогрессом в электронной и приборостроительной промышленностях. За последнее десятилетие эти отросли освоили выпуск средств автоматического контроля, управления и регулирования нового поколения на основе микропроцессорной и вычислительной техники.
Этиприборы , обладают широкими функциональными возможностями, имеют не очень высокую стоимость позволяют строить автоматизированные системы управления технологическими процессами на небольших предприятиях.
Совместимость этих средств с вычислительными средствами ( в частности персональными ЭВМ), позволяет применять существующие программные средства для формирования управляющих возможностей и отображения информации о состоянии процесса. Все это делает АСУ ТП гибкой, более наглядной легко управляемой. Однако, за этой кажущейся простотой, скрывается высокая сложность применяемых технических средств, постичь которую необходимо находясь на учебной скамье. Поэтому, в настоящее время, в учебный процесс стали внедряться учебно-производственные комплексы, имитаторы и тренажеры, позволяющие максимально приблизить процесс обучения к производственным условиям. Решая различные учебные задачи с помощью таких средств, студенты постигают принцип действия применяемых средств, их функциональные возможности и применение. Именно эти цели преследует данная техническая разработка учебного комплекса РЕМИКОНТ Р 130 для моделирования типовых звеньев и систем АСР в целом. В цикле практических занятий и лабораторных работ студенты знакомятся со всеми функциональными блоками и узлами изделия РЕМИКОНТ Р 130 , выполняют операции по предустановочной проверке и подготовке микропроцессорных средств управления и регулирования, их технологического программирования и запуска в работу. На примере моделирования типовых звеньев АСР студенты знакомятся с применением проектирования алгоритмических структур, с характеристиками алгоритмов ввода-вывода и обработки поступающей измерительной информации.

Полученные на этапе значения и практические навыки используются для выполнения задания более высокого уровня — моделирования автоматической системы регулирования . Это дает возможность применять комплекс в процессе курсового и дипломного проектирования для оценки качества регулирования в проектируемой АСР. Проделанный цикл практических занятий и лабораторных работ не является окончательным и может развиваться и совершенствоваться путем постановки новых учебных задач.

1. Общие сведения об изделии РЕМИКОНТ Р 130.

РЕМИКОНТ Р-130 — это компактный малоканальный многофункциональный контроллер общепромышленного назначения, обеспечивающий автоматическое регулирование и логическое управление технологическими процессами. Эффективность применения РЕМИКОНТ
Р-130 обеспечивается за счет высокой надежности реализуемых как простых, так и достаточно сложных функций управления небольшими агрегатами в низовых звеньях автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП).
Приборостроительная промышленность выпускает РЕМИКОНТ Р-130 двух модификаций — регулирующий и логический. Регулирующая модель предназначена для решения задач автоматического регулирования технологических параметров. Логическая модель реализует логический режим программного пошагового управления. Регулирующая модификация позволяет реализовать локальное , каскадное , программное , супервизорное , многосвязное регулирование.
Архитектура этой модели обеспечивает возможность вручную и автоматически включать, отключать, переключать и реконфигурировать контуры регулирования, причем все эти операции выполняются безударно независимо от сложности структуры. В сочетании с обработкой аналоговых сигналов эта модель позволяет выполнять также логические преобразования сигналов и вырабатывать не только аналоговые или импульсные , но и дискретные команды управления. Логическая модель РЕМИКОНТ Р-130 формирует программу шагового управления с анализом условия выполнения каждого шага, заданием контрольного времени на каждом шаге и условным или безусловным переходом программы к заданному шагу. В сочетании с обработкой дискретных сигналов эта модель позволяет выполнять также разнообразные функциональные преобразования аналоговых сигналов и вырабатывать не только дискретные, но и аналоговые управляющие сигналы. Основным элементом РЕМИКОНТ Р-130 является блок контроллера БК-1, на лицевой панели которого расположены органы контроля и управления , позволяющие вручную изменять режимы работы , устанавливать задание , управлять ходом выполнения программы, вручную управлять исполнительными устройствами, контролировать сигналы и получать исполнительными устройствами, контролировать сигналы и получать сообщения об ошибках. Стандартные аналоговые и дискретные и дискретные датчики и исполнительные устройства подключаются к
РЕМИКОНТУ Р-130 с помощью индивидуальных кабельных связей. РЕМИКОНТУ Р-130 с помощью индивидуальных кабельных связей. Обработка сигналов внутри контроллера выполняется в цифровой форме. Блоки, как регулирующей, так и логической модели могут объединяться в локальную управляющую сеть «Транзит» кольцевой конфигурации, при этом для такого объединения никаких дополнительных устройств не требуется. Обмен информацией между контроллерами осуществляется по двухпроводной линии. С помощью блока
«Шлюз», входящего в состав РЕМИКОНТ Р-130, сеть «Транзит» может взаимодействовать с любым внешним абонентом, например ПЭВМ, имеющим соответствующий интерфейс. Микропроцессорный контроллер является программируемым устройством. Однако каких-либо особых знаний программирования от оператора не требуется. Процесс программирования сводится к тому , что путем последовательного нажатия нескольких клавиш из библиотеки , «зашитой» в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), извлекаются нужные алгоритмы , которые затем объединяются в системы заданной конфигурации и в них устанавливаются требуемые параметры настройки. Введенная информация может сохраняться в ПЗУ при отключении сетевого питания за счет питания от встроенной гальванической батареи.
Для обеспечения нормальной работы блока контроллера БК-1, преобразующего и обрабатывающего аналоговую и дискретную информацию в цифровой форме, используется ряд дополнительных блоков. Эти блоки предназначены для усиления сигналов, идущих от датчиков естественных сигналов и преобразования их в унифицированные, а также формирования дискретных сигналов напряжением 220 В , организации внешних переключений и блокировок.
РЕМИКОНТ Р-130 снабжен средствами самодиагностики, сигнализации и идентификации неисправностей, в том числе при отказе аппаратуры или выходе сигналов за допустимые границы.

1. Состав комплекса.

Перечень блоков и узлов входящих в состав изделия РЕМИКОНТ Р 130

Табл. 1.1

| | |
|Обозначение |Наименование |
|БК-1 |Блок контроллера |
|ПН-1 |Пульт настройки для технологического програм мирования блока |
| |контроллера |
|РН-1 |Резисторы нормирующие |
|МБС |Межблочный соединитель |
|КБС-0 |Клеммно-блочный соединитель для размножения общих точек |
|КБС-1 |Клеммно-блочный соединитель для реализации приборных цепей БК-1 и |
| |подключения нагрузки к блокам БУТ-10,БУС-10 и БУМ-10 |
|КБС-2 |Клеммно-блочный соединитель для дискретных цепей ввода-вывода БК-1|
| |и БПР-10 |
|КБС-3 |Клеммно-блочный соединитель для аналоговых цепей ввода-вывода БК-1 |
|БП-1 |Блок питания |
|БУТ-10 |Блок усилителей сигналов низкого уровня |
|БУС-10 |Блок усилителей сигналов низкого уровня резистивных датчиков |
| |(термосопротивлений) |
|БУМ-10 |Блок усилителей мощности |
|БПР-10 |Блок переключений |
|БСТ-1 |Блок стирания |
|БШ 1 |Блок шлюза |

2.ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ.

Блок контроллера БК-1

Блок контроллера БК-1 выполняет функции: 1) преобразования аналоговых и дискретных входных сигналов в цифровую форму; 2) преобразования сигналов, представленных в контроллере в цифровой форме, в аналоговые и дискретные выходные сигналы; 3) обработки поступающей информации в соответствии с требуемыми алгоритмами управления; 4) обработки дискретных аварийных сигналов; 5) приема и передачи сигналов через интерфейсный канал цифровой последовательной связи; 6) оперативного контроля и управления с помощью индикаторов и клавиш, расположенных на лицевой панели блока. На задней панели блока БК-1 расположен легкосьемный аккумулятор, состоящий из 3 элементов подключенных непосредственно к модулю процессора без разрушения информации.

2.1. Регулирующяя модель РЕМИКОНТ Р-130.

В регулирующей модели предусмотрено: 1. Организация до четырех контуров локального или каскадного регулирования, с аналоговым или импульсным выходом, с ручным, программным (или многопрограммным) или супервизорными задатчиками; 2. разнообразное сочетание (в зависимости от требований заказчика) аналоговых и дискретных входов-выходов; 3. «библиотека» включает в себя более 76 записанных в ПЗУ алгоритмов непрерывной и дискретной обработки сигналов, включая алгоритмы ПИД-закона регулирования математических, динамических, нелинейных, аналоговых и логических преобразований; 4. до 99 алгоритмических блоков
(алгоблоков) со свободным внесением в них любых алгоритмов из библиотеки и свободным конфигурированием между собой и с входами и выходами контроллера;
5. ручная установка любых коэффициентов настройки в любых алгоритмах и автоподстройка их в процессе работы; 6. безударные (*) изменения режимов управления и безударное включение, отключение, переключение, изменение конфигурации контуров регулирования любой степени сложности; 7. формирование нескольких (до 47 программ), с возможностью оперативного выбора нужной программы . 8. объединение до 5 контроллеров в локальную регулирующую сеть «Транзит», в которой контроллеры могут обмениваться информацией. Сеть также допускает включение в нее логических моделей контроллера.

Оперативное управление Регулирующей модели

Для оперативного управления на лицевой панели блока контроллера БК-
1(01) расположены следующие органы контроля и управления:
— пять ламповых индикаторов устройства контроля ошибок;
— одноразрядный цифровой индикатор номера контура регулирования;
— четырехразрядный цифровой индикатор «Задание»;
— четырехразрядный цифровой индикатор группы «Режим контроля»;
— семь ламповых индикаторов группы «Режим контроля»;
— шкальный индикатор «Выход»; — четыре ламповых индикатора «Режим управления»;
— три ламповых индикатора «Режим задания»;
— двенадцать клавиш оперативного управления блоком;
— разъем для подключения пульта настройки ПН-1. Одноразрядный цифровой индикатор «Контур» показывает номер контура регулирования с которым работает оператор. При этом на цифровой индикатор «Задание» выводится заданное значение регулируемого параметра для данного контура. На цифровой индикатор группы «Режим контроля» в зависимости от выбора могут быть выведены значения следующих параметров:

Вх — значение входной величины(регулируемого параметра);

Е — значение сигнала рассогласования (ошибки);

Вых — значение выходной величины (регулирующего воздействия);

Z — значение произвольного сигнала, назначение которого программируется;

Nп — номер программы программного задатчика; tп — время, оставшееся до окончания текущего этапа программы программного задатчика;

ОК — ошибка контура(указывается номер сигнала, значение которого вышло за допустимые пределы. Шкальный индикатор «Выход», имеющий двадцать один сегмент, предназначен для отображения значения сигнала на выходе контура регулирования(регулирующего воздействия) или положения исполнительного механизма(регулирующего органа) в пределах от 0 до 100%. Находящиеся рядом два индикатора / / сигнализируют о срабатывании импульсного регулятора «Больше — Меньше». Четыре индикатора группы «Режим управления» отображают режим работы контура:

КУ — каскадное управление;

ЛУ — локальное управление;

ДУ — дистанционное управление;

РУ — ручное управление.
Три индикатора группы «Режим задания» сигнализируют режимы формирования задания:

ВЗ — внешний задатчик;

ПЗ — программный задатчик;

РУ — ручной задатчик.

2.2. Логическая модель РЕМИКОНТ Р-130.

Максимальное число независимых одновременно выполняемых программ 4.
Максимальное число этапов (при условии, что число алгоблоков не превышает
99) 89 Максимальное число шагов в каждом этапе 29 выполнение программы однократное, многократное, циклическое.
Максимальное число многократных повторений программы отдельных ее этапов, конфигураций и программы 81) 91. Конфигурации и программы линейная
(последовательно шаг за шагом)с разветвлениями по условиям команды управления пуск, стоп, сброс, выбор начального этапа и шага включения и отключение выхода вручную, пуск одного шага состояние программы пуск, стоп, выбор, пуск одного шага, ожидание, конец программы, контролируемые параметры номер программы, номер повторения, номер этапа, номер шага, время, оставшееся до истечения контрольного времени состояния программы, состояние до трех дискретных сигналов, ошибки программы.

Оперативное управление

Логической модели.
Лицевая панель предназначена для оперативного управления логическими программами и содержит ламповые индикаторы (ЛИ), цифровые индикаторы (ЦИ) и клавиатуру. На верхней части панели расположены пять ЛИ -контролирующих ошибки. Тридцать два Ли «дискретный контроль» используются для контроля состояния до 32 дискретных сигналов. Одноразрядный ЦИ «прог» (программа) показывает номер программы , с которой работает оператор. Семь ЛИ в группе
«режим контроля» указывают, какая информация выводится на четырех разрядный
ЦИ. Семь ЛИ в группе «состояние» указывают, в каком состоянии находится программа, а также состояние выхода текущего шага. Лицевая панель имеет 12 клавиш, с помощью которых ведется оперативное управление логической программой. В нижней части панели расположено гнездо разьема , в которое включается пульт настройки ПН -1.

2.3. Пульт настройки ПН-1

Для технологического программирования настройки и контроля Ремиконта Р-
130 используется пульт настройки ПН-1. Он подключается к блоку контроллера
БК-1 через разъем, размещенный на его лицевой панели. Единичные индикаторы сигнализируют о режиме работы выбранной процедуре и ошибках. Цифровые индикаторы используются для контроля сигналов и параметров программирования
,,тестирования и т.д. Шесть клавиш используются для выбора режима
,процедур, параметров, для изменения параметров, запуска тестов и т.д.
Конструктивно пульт настройки представляет собой портативный блок калькуляторного типа, который при работе можно держать в руке или класть на стол. Пульт настройки ПН-1 содержит два цифровых индикатора: нижний и верхний, оба имеют по четыре десятичные цифры. На нижнем цифровом индикаторе кроме того может высвечиваться знак»-«. Верхние единичные индикаторы высвечивают сигналы: Ош- ошибка; отказ- отказ блока контроллера; откл.интер.- отключение интерфейса; И п — наличие питания для программирования. В средней части пульта настройки ПН-1 расположены * идентичных индикаторов с последующим назначением процедур в режимах
«программ»- программирование и работа, о чем высвечивают единичные индикаторы.

Назначение единичных индикаторов в режиме программирования:

Табл. 1.2.
|ТЕСТ |Тестирование, выполняется тестирование памяти интерфейса |
|ПРИБ |установка приборных параметров |
|СИСТ |установка системных параметров, логический номер контроллера в |
| |локальной сети и режим работы интерфейса |
|АЛГ |установка алгоритмов |
|КОНФ |установка конфигурации |
|НАСТР |установка параметров настройки |
|Н.УСЛ |установка начальных условий |
|ППЗУ |работа с ППЗУ; запись, восстановление информации из ППЗУ в |
| |ОЗУ,регенерация ПЗУ |

Назначение единичных индикаторов в режиме работа:

Табл 1.3

|ОШ |контроль ошибок |
|ПРИБ |контроль приборных параметров |
|СИОТ |контроль системных параметров |
|ВЫХ |контроль выходов алгоблоков |
|НАСТР |контроль параметров настройки |
|КЛБР |Калибровка, установка «нулей» в алгоблоках и выходных |
| |сигналов |
|ВХ |контроль входов алгоблоков |

Методика работы с клавиатурой, составление тест-команд, состав и контроль программы описаны в техническом описании и инструкции по эксплуатации
2.899.550. ТО. Работа пульта настройки аналогична работе лицевой панели.

2.4. Блок питания БП-1

Блок питания подключается к промышленной сети переменного токанапряжением 220 или 240V и вырабатывает три стабилизированных напряжения 24V постоянного тока. Эти напряжения используются для питания:
1) блока контроллера БК-1 2) цепей дискретного входа-выхода
БК-1 3) цепей аналогового выхода БК-1 4) интерфейсных цепей БК-1 5) цепей аварийного выхода БК-1 6) усилителей БУТ-10 и БУС-10 Кроме того, блок питания БП-1 обеспечивает безразрывность локальной управляющей сети
«Транзит» при отказе одного из подключенных к сети контроллеров, а также имеет релейный вход, сигнализирующий об отказе блока контроллера. Блок БП-
1 применяется лишь в случае ,когда у потребителя отсутствует приборная сеть с напряжением 24V или когда требуется объединить контроллеры в локальную сеть «транзит».

2.5. Блок усилителей сигналов резистивных датчиков БУС-10

Усилитель БУС-10 преобразует изменение сопротивления резистивных датчиков (термопреобразователей сопротивления, реохордов) в токовый сигнал
0-5мА. Усилитель БУС-10 обеспечивает также настройку начального значения сопротивления (соответствующего нулевому выходному сигналу) и диапазона измерения сопротивления (соответствующего изменению выходного сигнала на 5мА). К блоку БУС-10 по трех проводной схеме могут подключаться как термометры сопротивления ,так и резистивные датчики. Один блок БУС-10 содержит два независимых канала усиления имеющих одинаковую настройку.

2.6. Блок усилителей сигналов низкого уровня и термопар БУТ-10.

Усилитель слаботочных сигналов БУТ-10 является связующим узлом между датчиками естественного сигнала и блоком контроллера БК-1 и выполняет следующие функции: 1. преобразование сигнала измерительной информации в унифицированный сигнал постоянного тока 0-5 мА; 2. обеспечивает конфигурацию изменения температуры свободных концов термопары; 3. обеспечивает смещение пути входного сигнала и растяжку диапазона изменения входного сигнала.
Один усилитель содержит два независимых канала усиления, рассчитанных на одинаковую термопару и имеющих одинаковую настройку. Усилитель может использоваться и не только для усиления сигнала термопары, но также для усиления напряжения низкого уровня, получаемого от источника Э.Д.С. Вход и выход каждого канала усилителя гальванически связанны, однако между собой и от источника питания каналы гальванически изолированны. Т.к. выход усилителя подключается к гальванически изолированному аналоговому входу контроллера, каждая термопара оказывается гальванически изолированный от других цепей.
Технические характеристики блока усилителя сигналов термопар БУТ-10.

Табл. 1.4.

|Наименование параметров |Значение |
|Число каналов усиления |2 |
|Параметры питания (постоянный ток): напряжение,|24 |
|В | |
|Ток (типовое значение),мА |60 |
|Градуеровка термопары |ХК,ХА,ПП,ПР,ВР-1,ВР-2,ВР-3 |
|Настройка ,мВ: | |
|Начальное значение диапазона |1;2;5;10;15;25;40;60;80;100. |
|Диапазон |0;2;4;6;8;10;12;14;16;18;20;25;|
| |30;40. |
|Выходной сигнал, мА |0-5 мА. |
|Максимальное сопротивление нагрузки ,кОм |1 |

Подключение термопар осуществляется с помощью клеммой колодки, находящейся на лицевой панели блока. Питание осуществляется через разъем
РП 15-9 от блока питания Усилитель БУТ-10 выполняет следующие функции:
1)преобразовывает сигнал термопары типов ТХА,ТХК,ТВР,ТПП,ТПР в токовый сигнал 0-5 мА; 2)обеспечивает компенсацию термо ЭДС свободных концов термопары;
3)обеспечивает подавление нуля входного сигнала и растяжку диапазона изменения входного сигнала. Один блок БУТ-10 содержит два независимых канала усиления рассчитанных на одинаковую термопару и имеющих одинаковую настройку.

2.7. Блок усилителя БУМ-10

Усилитель БУМ-10 содержит четыре сильноточных герконовых реле типа РПГ-
8 с одним замыкающим контактом, контакты которых могут коммутировать постоянное или переменное напряжение. Обмотки реле подключаются к дискретным выходам блока БК-1 либо к другим цепям, при этом для запитки этих обмоток необходимо внешнее напряжение 24V.
Усилители БУМ-10 применяются лишь в том случае, когда необходимо коммутировать высоковольтные и сильноточные нагрузки. В зависимости от числа нагрузок в состав одного РЕМИКОНТА Р-130 могут входить несколько блоков БУМ-10 их число указывается в заказе.

2.8. Блок БПР-10

Блок БПР-10 содержит 8 слаботочных реле типа РЭС-54, перекидные контакты которых могут использоваться в цепях переключения, защиты, , сигнализации, блокировки и т.д. Обмотки реле могут подключаться к дискретным выходам болка БК-1 либо и другим цепям, при этом для запитки этих обмоток необходимо внешнее напряжение 24V. В зависимости от требуемого числа реле в состав одного РЕМИКОНТА Р-130 могут входить несколько блоков БПР-10 их число указывается в заказе.

2.9. Блок «шлюза»

Шлюз представляет собой микропроцессорное устройство, предназначенное для связи сети «Транзит» с устройствами верхнего уровня управления, а также для связи сетей «Транзит» друг с другом. В состав шлюза входят:
1)блок шлюза БШ-1;
2)блок питания БП-1;
3)пульт настройки ПН-1;
4)клемно-блочный соеденитель КБС-2. При заказе шлюза БШ-1 входит в комплект поставки всегда, наличие остальных изделий определяется картой заказа. Конструктивно блок шлюза БШ-1 полностью соответствует блоку контроллера БК-1 и имеет одинаковые с ним габаритные подсоеденительные размеры, а также способ монтажа. Блок шлюза содержит модуль процессора
ПРЦ10, модуль МКП, модуль стабилизации напряжения МСН10. Все эти модули аппаратно идентичны соответствующим модулям, входящим в состав блока контроллера БК-1.
Кроме того БШ-1 содержит два новых модуля: модуль интерфейсной связи МИСЗ, с помощью которого шлюз связывается с верхним уровнем управления, модуль лицевой панели ПЛЗ.

2.10. Устройство связи с объектом УСО.

К устройствам связи с объектом УСО относятся модули: модуль аналоговых сигналов МАС модуль аналоговых и дискретных сигналов МДА модуль дискретных сигналов МОД Технические характеристики модулей УСО:
1) Погрешность преобразования входных аналоговых сигналов постоянного тока в цифровой двоичный сигнал -0.3% от максимального значения выходного сигнала.
2) Основная погрешность преобразования цифровых двоичных сигналов в выходной аналоговый сигнал сигнал постоянного тока +:-0.5% от максимального значения выходного сигнала.
3) входные аналоговые сигналы

Табл. 1.5.
|Токовые |0…5мА при входном сопротивлении –500 Ом |
| |0…20мА при входном сопротивлении -100 Ом |
| |4…20мА при входном сопротивлении -100 Ом |
|По напряжению |0…5V при входном сопротивлении -10кОм |

4)выходные аналоговые сигналы

Табл. 1.6.
|Токовые |0…5мА при входном сопротивлении нагрузки- 2кОм |
| |0…20мА при входном сопротивлении нагрузки-0.5кОм |
| |4…20мА при входном сопротивлении нагрузки-0.5кОм |

5)дискретные входные сигналы

Табл. 1.7.
|Логический «0» |2.4V |
|Логическая «1» |24V +:-6V при входном сопротивлении 5кОм |

2.11. Организация внешних соединений.
Отдельные блоки изделия РЕМИКОНТ Р-130 имеют розетки штепсельных разьемов
РП15 для выполнения соединения между собой и другими устройствами.
Потребитель может все внешние цепи подключать непосредственно к этим разьемам . Такой вариант предполагает, что у потребителя имеются собственные клемные сборки, к которым эти внешние устройства подключены. От этих сборок соединения ведутся монтажным проводами, которые припаиваются к вилкам разьемов РП-15. Если у потребителя такие клемные сборки отсутствуют или по условиям монтажа такие соединения недопустимы, используются специальные соеденители, входящие в состав комплекта РЕМИКОНТ Р 130. Межблочный соеденитель МБС применяется для связи приборных цепей блока контроллера с блоком питания. Соеденитель МБС представляет собой отрезок кабеля, заканчивающийся с обеих сторон вилками разьема РП15.
Клемно-блочный соеденитель КБС-1 представляет собой отрезок кабеля, с одной стороны которого смонтирована вилка разьема РП-15-9 ,а на другой- одноразрядная клемная колодка на 8 клемм. КБС-1 используется для подключения цепей «под винт» к блокам ,имеющим разъем РП-15-9 (блок питания, усилители). Клемно-блочный соеденитель КБС-2 предназначен для подключения внешних устройств к дискретным выходам блока контроллера. КБС-2 представляет собой отрезок кабеля, с одной стороны которого смонтирована вилка разьема РП-15-9 ,а с другой — трехразрядную клемную колодку на 24 клеммы. Клемно-блочный соеденитель КБС-3 предназначен для подключения «под винт» внешних устройств к аналоговым входам-выходам блока контроллера БК-1.
Отличие от КБС-2 заключается в том, что на внутренней стороне клемных колодок распаяны нормирующие резисторы, с помощью которых унифицированные сигналы 0-5мА, 0(4)-20мА, 0-10В преобразуются в сигналы 0-2В. Колодка имеет поле перемычек «под винт», с помощью которых задается диапазон входных сигналов*. Номиналы нормирующих резисторов, установленных в клемно-блочном соеденителе, аналогичны номиналам резисторов РН. Для диапазона 0-20 и 4-20 мА номинал входного резистора одинаков и рассчитан на сигнал 0-20 мА.
Настройка на диапазон 4-29 мА осуществляется пользователем программно.

2.12.Сигналы и параметры настройки
Не смотря на то ,что выходные сигналы блока контроллера могут лишь двух видов — аналоговые и дискретные, алгоблоки рассчитаны на обработку сигналов
,имеющих большее разнообразие. Это обеспечивается алгоритмами ,связанными с отсчетом реального времен (таймеры, программные задатчики и т.п.) и со счетом числа событий(счетчики), а также тем ,что параметры настройки алгоритмов задаются с помощью сигналов на настроченных входах и имеют с точки зрения формата большое разнообразие.

Виды сигналов и параметров

Табл. 1.8.
|Вид сигнала или |Размерность |Диапазон |Минимальный шаг |
|параметра | |измерения | |
| | | |Изменения |Установки |
|Аналоговый |% |-199.9… 199.9 |0.012 |0.024 |
|Временной |с,мин,час |0-819 и ~ |0.05 |0.1 |
|Числовой |- |-8191 … 8191 |1 |1 |
|Дискретный |- |0 и 1 |- |- |
|Масштабный |- |-15.99 … 15.99|0.001 |0.002 |
|коэффициент | | | | |
|Коэффициент |- |-127.9 … 127.9|0.008 |0.016 |
|пропорциональности | | | | |
|Скорость изменения |%/с,%/мин, %/ч |0…199.9 и~ |0.012 |0.024 |
|Длительность |С |0.12… 3.84 |0.12 |0.12 |
|импульса | | | | |
|Технические единицы|- |-1999… 8191 |* |1 |

* При контроле аналоговых сигналов в технических единицах разрешающая способность индикации равна (Х100-Х0)/8191 ,но не лучше 0.001; здесь Х100 и
Х0 — технические единицы, способствующие стопроцентному и нулевому значениям аналогового сигнала.

Аналоговые сигналы

Аналоговые сигналы формируются на выходах алгоритмов регулирования
,сумматоров, задатчиков, интеграторов и т.п. К аналоговым сигналам относятся параметры настройки, порог срабатывания нуль-органа, уровень ограничения и Т.П. Несмотря на то что входные и выходные сигналы меняются в диапазоне 0…100%, на выходе алгоблоков аналоговый сигнал может меняться в более широком диапазоне -199.9…199.9%. Это позволяет ,например складывать два числа ,каждое из которых 90% и на выходе сумматора получать правленный результат.

Временные сигналы

Временные сигналы формируются на выходах таймеров, программных задатчиков,одновибраторов и т.п. алгоритмов. К временным сигналам относятся такие параметры настройки , как постоянные времени,протяженность участка, время выдержки и т.п.Конкретная размеренность задается двумя параметрами: диапазоном и масштабом.

Табл.1.9.
|Диапазон (задается |Масштаб времени (задается |Размерность |
|для всего контроллера|индиви-дуально в каждом алгоблоке | |
|Младший |Младший |с |
| |Старший |мин |
|Старший |Младший |мин |
| |Старший |час |

Численные сигналы

Численные сигналы — сигналы на выходах счетчиков и других алгоритмов, работа которых связанна со счетом событий. Числовыми могут быть и параметры настройки, например: число может задать граничное значение сигнала на выходе счетчика, номер этапа к которому должна перейти логическая программа.

Дискретные сигналы

Дискретные сигналы обычно обрабатываются логическими алгоритмами и алгоритмами связанными с переключением сигналов. Дискретными могут быть и параметры настройки. Например, дискретные сигналы в алгоритме задания определяют, должна ли выполняться статическая балансировка.

Масштабный коэффициент

Масштабный коэффициент — это параметр настройки ряда алгоритмов, где требуется маштабирование, Этот коэффициент используется в алгоритмах аналогового ввода и вывода, в алгоритме суммирования с масштабиророванием и т.п.

Коэффициент пропорциональности

Коэффициент пропорциональности применяется в основном в алгоритмах регулирования в качестве параметра настройки.

Скорость изменения аналоговых сигналов

Скорость изменения аналоговых сигналов — это параметр настройки , задающий
, например, скорость изменения сигнала при динамической балансировки или ограничении скорости в алгоритме «Ограничение скорости».

3. Функциональные возможности.

Регулирующий контроллер РЕМИКОНТ Р-130 является программируемым устройством. При подготовке к работе в нем программным путем создается структура, которая описывает информационную организацию контроллера и характеризует его как звено системы управления, получившая название виртуальной — т.е. не существующая как физическое тело. Эта виртуальная структура реализуется с помощью как аппаратных , так и программных средств.

3.1. Виртуальная структура.

Основным преимуществом микропроцессорных средств автоматического управления и регулирования является программируемость. Микропроцессорный контроллер по сути является миниатюрной электронной вычислительной масшиной(ЭВМ),решающей конкретную задачу. Как и ЭВМ контроллер имеет порты ввода и вывода информации и арифметическо-логическое устройство
(алгоритмические блоки) для ее обработки. При подготовке контроллера к работе в него вводится программа в которой определяются порты ввода — вывода информации , а также алгоритм его обработки. Таким образом, как бы создается структурная схема .

Рис.1.1.

Особенность заключается в том, что эта схема существует не в физическом смысле (в реальности), а на уровне программы, такие структурные схемы получили название виртуальных-кажущихся. Для того чтобы изменить структуру ничего не надо отключать , переключать. Достаточно ввести новую программу с новой структурной связью и алгоритмом обработки.

Виртуальная структура.
Виртуальная (кажущаяся) структура описывает информационную организацию контроллера и характеризует его как звено системы управления. Часть виртуальной структуры реализуется с помощью аппаратных средств, а часть — программно. Все программное обеспечение виртуальной структуры хранится в
ПЗУ и пользавателю недоступно, независимо от реализации элементов виртуальной структуры.

Элементы виртуальной структуры.
1. Аппаратура ввода-вывода информации.
2. Аппаратура оперативного управления и портом.
3. Аппаратура интерфейсного канала.
4. Алгоритмические блоки.
5. Библиотека алгоритмов.

Аппаратура ввода-вывода информации.
Контроллер предназначен для обработки сигналов двух видов:
1. Аналоговых
2. Дискретных.
Регулирующие воздействия могут выдаваться на вход как в аналоговой так и в дискретной форме. При этом дискретные (импульсные) сигналы формируются программным путем и поступают к исполнительным механизмом через дискретные выходы. Таким образом при обработке аналоговых сигналов осуществляется двойное преобразование : аналого-цифровое на входе и цифро-аналоговое на выходе Внешние цепи подключаются к контроллеру через два независимых канала А и Б. При этом контроллер может обрабатывать сигналы группы А или сигналы обеих групп. При алгоритмической обработке сигналы групп А и Б могут «замешиваться» в одни общий массив информации. Все аналоговые и дискретные входы и выходы контроллера полностью универсальны и не привязаны к каким-либо функциям контроллера. Привязка входов и выходов осуществляется пользователем и реализуется в процессе программирования.

Аппаратура оперативного управления и настройки.

Органы контроля и управления блоком контроллера располагаются на передних панелях и включают в себя цифровые и светодиодные индикаторы, для отображения оперативной информации, и набором клавиш. Этими органами пользуется оператор ведущий технологический процесс. Вид лицевой панели зависит от модели контроллера Пульт настройки -это инструмент оператора -наладчика. С его помощью осуществляется выбор алгоблоков и алгоритмов обработки информации, а также создается виртуальная структура. Пульт настройки позволяет контролировать промежуточные значения сигналов внутри виртуальной структуры.

Аппаратура интерфейсного канала.

Каждый контроллер снабжен интерфейсом для связи с внешними устройствами
(управляющей вычислительной машиной и т.п.),имеющими приемо-передатчик преобразующими передаваемую информацию в виде последовательного кода (биты) в параллельный код (байты).Обмен информацией осуществляются только в цифровой форме.

Алгоритмические блоки

В исходном состоянии алгоритмические блоки как физическое устройство отсутствуют и ни какие функции по обработке сигналов контроллером не выполняются. Они появляются только тогда , когда в процессе технологического программирования в процессор записывается алгоритм
(программа) обработки сигналов.

Библиотека алгоритмов

Контоллер содержит обширную библиотеку алгоритмов (программ),обработки информации достаточную для реализации сравнительно сложных задач автоматического регулирования и программного управления. Помимо алгоритмов автоматического регулирования и логико-программного управления в библиотеке имеется большой набор алгоритмов статического, математического, логического и аналого-дискретного преобразования сигналов.

3.2. Общие свойства алгоритмов и алгоблоков.

Входы-выходы алгоритма

В общем случае алгоритм обработки информации характеризуется входными и выходными величинами и может быть представлены в виде.

Рис. 1.2.

При этом в алгоритме различают два вида входов: а) сигнальные – по которым подается информация подлежащая обработке; б) настроечные — определяющими параметры настройки алгоритмов. Так, например, алгоритм интегрирования входного сигнала по времени может представлен в виде .

Рис. 1.3.
Число входов и выходов алгоритма не фиксируется и определяется, в первую очередь, алгоритмом настройки. Число входов любого алгоритма не может превышать 99,а число выходов 26.В частном случае алгоритм может не иметь входов и выходов. Все входе и выходы могут подвергаться конфигурированию.
В ряде случаев, некоторые алгоритмы имеют неявные входы и выходы, имеющие специальное назначение и недоступные для конфигурирования. К таким алгоритмам относят алгоритмы ввода-вывода, приемо-передачи оперативного управления.
Например, при программировании какого-либо алгоблока алгоритмом ввода информации, его неявные входы подключаются к АЦП, обрабатывающим сигналом группы А ,а на выходах будут сформированы общедоступные сигналы. Поэтому, если на вход какого-либо функционального алгоритма нужно подать аналоговый сигнал, то этот вход при программировании следует соединить с соответствующим выходом алгоритма аналогового ввода.

Алгоритм «Ввод аналоговой группы А» с неявным входом

Рис. 1.4.

Входы 01-04 — сигналы калибровки.
Выходы 01 и 03 сигналы эквивалентны (с учетом калибровки) сигналом на аналого вх. вых. Неявные входы обозначаются тонкими линиями.
Все входы, как сигнальные, так и настроечные имеют сквозную нумерацию от 01 до 99. Выходы алгоритма также нумеруются двузначной цифрой от 01 до
25.

Реквизиты алгоритма.
В общем случае описание алгоритма в библиотеке имеет три реквизита:
1) библиотечный номер;
2) модификатор;
3) масштаб времени. Библиотечный номер представляет собой двух значную десятичную цифру и является основным параметром, характеризующим свойства алгоритма. В библиотеке есть номера, которые не соответствуют не одному из алгоритмов. Такие номера называются «пустыми», а алгоритм соответствующий этому номеру «пустой». Алгоблок с «пустым» алгоритмом не имеет входов-выходов и никакой работы не выполняет, а также не влияет на работу других алгоблоков, но в ОЗУ занимает определенное место и требует некоторого времени на обслуживание. Модификатор задает дополнительные свойства алгоритма. Обычно модификатор задает число однотипных операций. Например, в сумматоре модификатор задает число суммируемых входов; в программном задатчике — число участков программы и т.п. В отдельных случаях модификатор задает набор определенных параметров, в алгоритме контроля контура регулирования модификатор задает параметры контура, локальный контур или каскадный контур, аналоговым или импульсным регулятором и т.д.

Масштаб времени

Масштаб времени имеется только в алгоритмах, чья работа связана с реальным временем, например, в таких как регулирование, программный задатчик, таймер и т.д. Масштаб времени задает одну из двух размерностей для временных сигналов или параметров. Если контроллер в целом настроен на младший диапазон, то масштаб времени индивидуально в каждом алгоблоке задает масштаб «секунды» или «минуты». Для старшего диапазона масштаб времени задает «минуты» или «часы». Алгоритмы с одним и тем же номером, помещаемые в различные алгоблоки, могут иметь индивидуальные в каждом алгоблоке модификатор и масштаб времени. Наличие модификатора и масштаба времени существенно расширяет возможности алгоритмов. Например, в одном алгоблоке может размещаться программный задатчик, имеющий несколько участков программы протяженностью несколько секунд.

3.3. Ресурсы требуемые алгоритмом.
При программировании контроллера следует помнить, что каждый алгоблок использует определенные ресурсы контроллера. К ним относятся время, затрачиваемое на обслуживание, и объем занимаемой памяти. Время, затрачиваемое на обслуживание, зависит от вида алгоритма, помещенного в алгоблок, и уставного модификатора. В общем случае время, затрачиваемое на обслуживание алгоритма можно определить из соотношения
Та=Тб+m*Tm (1.1.) где
Та-время, затрачиваемое на обслуживание алгоритма Тб-базовое время, затрачиваемое на обслуживание алгоблока при значении модификатора m=0 . Тm- дополнительное время, затрачиваемое на обслуживание алгоритма при каждом приращении модификатора на единицу.
Найденное время Та является определяющим при определении и установлении времени цикла Тц обработки информации. Общее время Таб должно быть меньше
Тц. Общее время Таб, затрачиваемое на обслуживание всей алгоритмической структуры, запрограммированной в контроллере определяется как N Таб=#Тai (1.2.) i=1 где N-число задействованных алгоблоков. Помимо времени обслуживания, алгоблоки используют часть объема оперативной памяти (ОЗУ), которая необходима для хранения алгоритма и обработки информации. Условно эти области обозначены ОЗУ1 и ОЗУ2. В области ОЗУ1 хранятся значения параметров, которые не записываются в ППЗУ , а в ОЗУ2 параметры, записываемые в ППЗУ. В общем случае объем памяти требуемый алгоблоку Па можно определить из соотношения Паj=Пбj=m*Пм
(1.3.) где Паj- базовый объем памяти, требуемый алгоблоку при модификаторе m=0. Пбj- дополнительный объем памяти, требуемый при приращении модификатора на единицу. Общая область ОЗУ1, требуемая для задействованных алгоблоков N Паб1=#Пa1i
(1.4.) i=1
Аналогично для ОЗУ2.
N
Паб2=#Пa2i (1.5.) i=1
Свободные области ОЗУ1 и ОЗУ2 представляет собой не использованный ресурс.
При программировании контроллера необходимо следить за тем, чтобы объем памяти занимаемый задействованными алгоритмами не превышал ресурсы ОЗУ1 и
ОЗУ2. Общий ресурс памяти: ОЗУ1-2300 байт; ОЗУ2-2680 байт.

Процедуры обслуживания алгоблоков.
Обслуживание алгоблоков в блоке контроллера ведется циклически с постоянным времени цикла, значение которого устанавливается при программировании приборных параметров. Цикл обслуживания начинается с алгоблока 01 и продолжается в порядке возрастания номеров. По истечению времени цикла, обслуживание начинается с алгоблока 01. Время цикла может изменятся в пределах от 0.2 до 2 с. с шагом 0.2 с.С учетом затраченного времени на обслуживание всех алгоблоков Таб время цикла Тц должно превышать эти затраты. Излишки времени т.е. разность
Тц-Таб используется для выполнения процедур самодиагностики. Если в _ оставшееся в цикле время нет возможности полностью выполнить диагностику , то эта процедура растягивается на несколько циклов. Это может привести к несвоевременному выявлению ошибок. Кроме того во время цикла обслуживание происходит передача и прием информации по интерфейсному каналу. Таким образом Тц>Таб=Тин (1.6.) Если это соотношения не выполняются, необходимо увеличить время цикла Тц или упростить решающую задачу. При выборе времени цикла следует оставлять резерв, не меньше 0.04-0.08с.

4. Подготовка и включение РЕМИКОНТ Р 130
Регулирующий контроллер РЕМИКОНТ Р-130 является программируемым устройством. Технологическое программирование включает следующие процедуры: тестирование; установку приборных параметров; установку системных параметров; установку алгоритмов в алгоблоки; конфигурирование; установку параметров настройки; установку начальных условий; запись информации в программируемое постоянное запоминающее устройство. Сведения о процедурах технологического программирования представлены в таблице.

Табл.4.1.
|Процедура |код |Выполняемые операции |
|тестирование |00 |Комплексный тест ПЗУ и ОЗУ |
| |01-04 |Тестирование микросхем ПЗУ |
| |05-08 |Тестирование микросхем ОЗУ |
| |09-10 |Тестирование микросхем ППЗУ |
| |11-12 |Тестирование интерфейсного канала |
| |13 |Тест сторожа цикла |
| |14 |Тестирование пульта настройки |
| |15 |Тестирование лицевой панели БК-1 |
| |16-17 |Тестирование цифро-дискретных преобразователей |
|Установка |00 |Обнуление или ввод стандартной конфигурации |
|приборных |01 |Комплектность |
|параметров |02 |Запрет изменения структуры и времен.диапазона |
| |03 |Время цикла |
| |04-05 |Ресурс ОЗУ |
| |06 |Вид библиотеки |
|Системные |00 |Номер в локальной сети |
|параметры |01 |Режим работы интерфейса |
|Алгоритмы |- |Запись алгоритма, модификатора и масштаба времени в |
| | |алогблоки |
|Конфигураци |- |Установка значений констант и коэффициентов |
| | |настройки |
|Нач.условия |- |Установка начальных условий на входе агоблоков |
|ППЗУ |00 |Запись из ОЗУ в ППЗУ |
| |01 |Восстановление информации из ППЗУ в ОЗУ |
| |02 |Регенерация ПЗУ и ППЗУ |

Первое включение блока контроллера БК-1

1. Перед включением питания установить аккумуляторы в отсек батареи,
Расположенный на задней панели блока контроллера. 2. Включить питание блока контроллера. К разьему , находящемуся на передней панели БК-1 подключить пульт настройки ПН-1. 3. Перевести контроллер в режим программирование. Для этого при мигающем светодиоде «Работа» нажать одновременно клавиши «вверх» и «вправо». Не позже чем через 3 с. должен загореться светодиод «Программ». Если при включении на пульте настройки будет гореть светодиод «Программ», то выполнять эту операцию не надо. 4.
Нажатием клавиши «вправо» проверьте работу светодиодов в группе
«Процедуры». При этом светодиоды должны поочередно загораться. 5.
Протестируйте блок контроллера БК-1. Для этого установите на пульте настройки процедуру «Тест» и выполните все тесты в соответствии с таблицей 1. (кроме тестов ЦАП и ЦДП).

4.1. Подготовка блока контроллера БК-1 к работе
Регулирующий микропроцессорный контроллер РЕМИКОНТ Р 130 поставляется заказчику в соответствии с документацией заказа, разработанной самим заказчиком. Поэтому перед вводом в эксплуатацию необходимо проверить комплектность поставки. Из всей совокупности поставляемых блоков и узлов программируемым является только блок контроллера БК-1. Остальные блоки являются либо аналогичными (БП-1,БУС-1,БУТ-1), либо дискретными (БУМ-1,БПР-
1). Поэтому ввод в эксплуатацию блока БК-1 существенно отличается от ввода в эксплуатацию других блоков. При выполнении операций подготовки к работе изделия РЕМИКОНТ Р 130 предполагается , что все блоки комплекта установлены на соответствующих местах и выполнен электрический монтаж и соединения. Перед включением следует убедиться , что блок контроллера БК-1 соответствует проекту, а также убедиться в том, что установка диапазона входных сигналов клемно блочного соеденителя КБС-3 и выбор нормирующих резисторов РН-1 соответствует проекту автоматизации.

4.2.2. Тестирование.

4.2.2.1. Общие правила.
В процесе тестирования («тест») можно проверить ПЗУ,ОЗУ,ППЗУ, интерфейсный канал, сторож цикла, пульт настройки,лицевую панель, и средства вывода информации — как аналоговые так и дискретные. При тестировании устанавливается код нужного теста, а при тестировании средств вывода — также контрольный сигнал. После нажатия клавиши «¦» тест запускается.
Результат тестирования в большенстве тестов выдается на ЦИ, и путем сравнения контрольного сигнала, отсчитанного по ЦИ, и сигнала замеренного на выходе контроллера. Для проверки средств ввода информации специального теста не предусмотрено, однако средства ввода можно проверить в режи- ме работы, для этого на вход контроллера подается (аналоговый или дискретный) контрольный сигнал, а на выходе соответствующих алгоритмов ввода в процедуре «вых» определяется цифровой эквивалент этого сигнала.Сравнивая поданый и отсчитаный на ЦИ сигналы, можно оценить исправность средств ввода информации. полный перечень тестов представлен в табл. 17.

Тесты

Таблица 17

|Iтеста|Наименование теста |Результат тестирования |
|00 |Комплексный (все |00 — тест прошел== 00 — номер |
| |микросхемы ПЗУ и ОЗУ) |непрошедшего теста |
|01-04 |Микросхемы |00 — тест прошел == 00 — номер |
| |ПЗУ(соответственно 1-4) |непрошедшего теста |
|05-08 |Микросхемы |00 — тест прошел == 00 — номер |
| |ОЗУ(соответственно 1-4) |непрошедшего теста |
|09 |Стирание ППЗУ |00 — ППЗУ стерто |
| | |09 — ППЗУ не стерто |
|10 |Информация в ППЗУ |00 – информация в ППЗУ сохранена |
| | |10 – информация в ППЗУ не сохранена |
| | |20 – информация в ППЗУ не записана |
|11 |Обмен по интерфейсу |00 — канал интерфейса исправен |
| | |11 — канал интерфейса не исправен |
|12 |Частота обмена по |Если результат 00 через 48-58 S после |
| |интерфейсу |запускa теста,то тест прошел иначе тест не|
| | |прошел. Во время прохождения теста мигает |
| | |точка на нижнем ЦИ |
|13 |Сторож цикла |Если примерно через 1 S после запуска |
| | |теста ЦИ будет погашен,то тест прошел.Если|
| | |на нижнем ЦИ появится код 13 то тест не |
| | |прошел. |
|14 |Пульт настройки |Результат контролируется по индикаторам |
| | |пульта настройки. |
|15 |Лицевая панель |Результат контролируется по индикаторам |
| | |лицевой панели |
|16 |ЦАП,группа А |Результат контролируется на аналоговом |
| | |выходе |
|17 |ЦАП,группа Б |То же, что для группы А |
|18 |ЦДП,группа А |Если в нагрузке нет короткого замыкания |
| | |(К3), то результат контролируется на |
| | |дискретном выходе;если имеется К3,то на ЦИ|
| | |– код 75.01 |
|19 |ЦДП,группа Б |То же, что для группы А, но при К3 код |
| | |75.02 |

Формат индикации информации на ЦИ при тестировыании памяти, интерфейса и сторожа цикла приведен на рис. 24а.

4.2.2.2. Тестирование памяти
Для проверки микросхем памяти предусмотрены тесты 00-10.

4.2.2.3. Тестирование интерфейса
Тест 11 проверяет исправность интерфейсного канала приемопередачи, Этот тест фиксирует неисправность в цепях передатчика приемника, а также в цепях разъема,связанных с интерфейсным каналом. Тест 12 контролирует лишь частоту,с которой ведется передача. Этот тест выполняется независимо от исправности приемника или испрпавности в цепях разъема, связанных с интерфейсным каналом.

4.2.2.4. Тестирование сторожа цикла
При неисправности сторожа цикла контроллер продолжает пра вильно выполнять функции управления, но имеется опасность того, что при ряде неисправностей на аварийный дискретный выход не будет выдан сигнал отказа.

4.2.2.5. Тестирование пульта настройки
При тестировании пульта настройки непосредственно проверяются все индикаторы кроме ЛИ «Uпр» (этот индикатор контролирует напряжение подключаемого из вне источника при записи информации в ППЗУ или регенерации
ПЗУ). Клавиши пульта настройки проверяются косвенно путем контроля выполнения штатных операций пульта — изменения процедуры(клавиши
«»), изменения номера теста (клавиши » / «,» / «), запуска теста(клавиша » ¦ » ), сброса результата тестирования ( клавиша » ¦ «).
Для тестирования индикаторов пульта настройки устанавливается номер теста
14 и нажимается клавиша » ¦ «. Все индикаторы (как ЛИ, так и ЦИ) на пульте гаснут и тест запускается. При тестировании в последовательности указанной на рис. 25а, зажигается и гаснет каждый сигмент ЦИ (включая точку). Тнстируются все сигменты каждой цифры ( слева направо ) вернего, затем ни- жнего ЦИ. После того как тестирование ЦИ заканчивается,начинается тест ЛИ
«процедуры» (ЛИ последовательно зажигаются и гасятся справо налево ).
Затем последовательно зажигаются и га- сятся ЛИ «работа»,»прогр»,»отказ»,»откл.интф»,»ош»,»запр»,»откл». Пол оканчании тестирования на нижний ЦИ выдается код 00. Еслим этот код сбросить (нажать клавишу » ¦ «или» ¦ «), то тест можно запустить вновь. При теститровании следует убедится что все сигменты ЦИ и
ЛИ зажигаются в нужной последовательности.

4.2.2.6. Тестирование лицевой панели
Для тестирования лицевой панели устанавливается номер теста 15 и нажимается клавиша » ¦ «,- на нижнем ЦИ пульта настройки появляется код 00. При тестировании лицевой панели вначале тестируется клавиатура ,затем индикаторы. Для тестирования клавиатуры по очереди нажимаются клавиши лицевой панели Для тестирования индикаторов лицевой панели регулирующей панели выполняется две операции. Первая операция запускается путем одновременного нажатия клавиш «????? При тестировании лицевой панели логической модели выполняется лишь первая операция.
При запуске второй операции последовательно слева направо зажигается 21 индикатор шкального индикатора » выход «, затем ЛИ » / «и» / «. После окончания каждой операции на нижний ЛИ выводитя код 00 и тестирование можно повторить или продолжить.

4.2.2.7. Тестирование аналогового ( ЦАП ) и дискретного

( ЦДП ) выхода.
При аналогового и дискретного выхода информация выводится на ЦИ в формате
Контрольный сигнал записывается на выход только после нажатия клавиши » ¦ » и сохраняется на выходе до но вого нажатия клавиши » ¦ «. Вмд модуля УСО можно определить, зная модификацию контроллера
Первая (старшая) цифра модификации означает код модуля группы А, вторая
(младшая) цифра — код модуля группы Б.

4.2.3. Приборные параметры .
В процедуре «приб»(приборные параметры) задаются и контролируются параметры, общие для всех алгоблоков контроллера. К этим параметрам относятся:
1) Номер стандартной конфигурации ( в часности, нулевой конфигурации, означающей полное обнуление).
2) Комплектность.
3) Запрет изменения параметров и диапазон временных параметров;
4) Время цикла .
5) Ресурс 1-й области ОЗУ.
6) Ресурс 2-й области ОЗУ.
7) состав и версия библиотеки алгоритмов.
При выполнении парных четырех операций приборные параметры могут как контролироваться, так и изменятся. Три последние операции являются только контрольными . При вводе люьбой стандартной конфигурации вся информация, ранее храняаяся в ОЗУ, аннулируется и в ОЗУ вводится новая информация , соответствующая выбраной стандартной конфигурации
Обнулить ОЗУ или ввести одну из стандартных конфигураций необходимо после первого включения контроллера. После ввода стандартной конфигурации она может быть изменена или дополнена с помощью обычных процедур програмированния. При установке комплектности задается код , равный коду модификации контроллера. Этот код состоит из двух цифр. Первая
(старшая) цифра задает вид модуля УСО для входов группы А, вторая (младшая)
— для группы Б. Код комплектности может изменятся в диапазоне 00-77.
В контроллере можно запретить изменение алгоритмической структуры (защита от несанкционированного поступа). Если уста новлен запрет, то разрешается изменять лишь параметры настройкии режим работы интерфейса. Изменение всех остальных параметров, как для контроллера в целом, так и для отдельных алгоблоков, заблокировано.
В контроллере одновременно для всех его алгоблоков задается один из двух диапазонов: младший или старший. В младшем диапазоне в каждом алгоблоке индивидуально можно выбрать один из двух масштабов времени : секунды или минуты. В старшем диапазоне в каждом алгоблоке индивидуально можно выбрать один из двух масштабов времени: минуты или часы. Время цикла задается одинаовым для всех алгоблоков контроллера .Это время может устанавливаться в диапазоне 0,2-2 S с шагом 0,2 S. При изменении времени цикла остальные параметры неменяются.
Контроль ресурса ОЗУ позволяет оценить возможность дальнейшего наращивания алгоритмов управления . в ОЗУ имеется две области каждая со своим ресурсом.
Ни один из этих ресурсов не может быть превышен. ПРи контроле библиотеки алгоритмов можно определить как номер библиотеки, так и версию программного обеспечения. Номер библиотеки связан с моделью контроллера и определяется по табл. 20

Таблица 20

|Библиотеки |Модели контроллера |Наименование модели |
|алгоритмов | | |
|01 |01 |Автоматическое регулирование |
|02 |02 |Логико-программое управление |
|03 |03 |Непрерывно-дискретное управление |

Версия является служебной информацией. Очередной номер версии присваевается разработчиком после какой либо коректировки программного обеспечения. В операциях с приборными параметрами вначале задается номер операции, после чего устанавливаются или контролируются сами приборные параметры. Номер операции задается в первом поле верхнего ЦИ в соответствии с табл.21

Таблица 21

|операции |Назначение операции |
|00 |Обнуление или ввод одной из стандартных конфигураций |
|01 |Комплектность |
|02 |Запрет изменения алгоритмической структиры и временной диапазон |
|03 |Время цикла |
|04 |Ресурс первой области ОЗУ |
|05 |Ресурс второй области ОЗУ |
|06 |Номер библиотеки алгоритмов и версия |

Приборные параметры

4.2.4. Системные параметры.
В процедуре «сист» (системные параметры) задаются параметры определяющие особенности взаимодействия контроллера с другими устройствами по интрфейсному каналу. К этим параметрам относятся:
1) Системный номер контроллера.
2) Режим интерффейсного канала.
Системный номер задаётся в том случае, когда контроллер работает в составе локальной сети «Транзит». Для каждого контроллера, входящего в сеть, должен быть задан свой индивидуальный
( не повторяющийся ) номер. Если контроллер не подключается к сети
«Транзит», для него устанавливается системный номер 00. Интерфейсный канал может работать в двух режимах:информационном и командном. В инфармационном режиме можно запрашивать значения всех параметров, прадусмотренных протоколом интерфейса, а именно: оперативные параметры; коэффициенты; константы; выходные сигналы алгоблоков; ошибки; системный номер.
Изменять ни один из этих параметров через интерфейс нельзя. В командном режиме через интерфейс можно запрашивать все параметры, которые разрешается запрашивать в информационном режиме и кроме того, можно изменять: оперативные параметры; коэфициенты.

4.2.5. Алогоритмы

В процедуре «алг» (алгоритмы) происходит «заполнение» алгоблоков алгоритмами. В общем случае для каждого алгоблока задаются три параметра: сам алгоритм, его модификатор и масштаб времени.

В частном случае модифиатор и (или) масштаб времени могут отсутствовать. Тогда поля на ЦИ, в которые выводятся соответствуюшие параметры , автоматически пропускаются.

После обнуления становится доступным лишь первый алгоблок. После того, как в него будет введен какой-либо алгоритм(в том числе и «пустой» алгоритм с кодом 00),доступным становится второй алгоблок и.т.д.После того как будет заполнен алгоритмом какой-либо алгоблок , можно вернутся к алгоблоку с меньшим номером и изменить в нем алгоритм. Таким образом , после обнуления заполнять алгоблоки можно только подряд, начиная с первого алгоблока.Если какие-либо алгоблоки нужно зарезирвировать для последующего расширения алгоритмической структуры, в них следует внести алгоритм с кодом 00.

Из четырех процедур , связанных с программированием алгоблоков (см. п.
7.2.5.-7.2.8.), процедура вводов алгоритмов должна быть выполнена первойц.
Если в каком либо алгоблоке вводится новый алгоритм,то все раннее установленные связи с ним анулируются а именно аннули- руется конфигурация всех входов данного алгоблока и аннулируется конфигурация тех входов у тех алгоблоков , которые связаны с выходами данного алгоблока.

Указанные связи аннулируются не только при изменении номера алгоритма, но и при изменении значения модификатора или масштаба времени. Поэтому если был изменен хоть один из указанных параметров алгоритма все связи для его входов и выходов должны быть востановлены.

Правила установки алгоритма приведены в табл.24

4.2.6. Конфигурация

В процедуре «конф» (конфигурирование) определяется состояние каждого входа алгоблоков. Каждый вход любого алгоблока может находится в одном из двух состояний:

1) связанном

2) свободном

Вход считается связанным, если он подключен к одному из выходов какого- либо алгоблока. В противном случае вход считается свободным.

На связанный вход сигнал поступает с выхода того алгоблока, с которым данный вход связан. На свободном входе сигнал может устанавливаться оператором вручную и в этом смысле сигнал на свободном входе выполняет роль параметра настройки.

Все параметры настройки делятся на две группы:

1) Константы

2) Коэффициенты

Константы устанавливаются оператором только в режиме программирования и не могут изменятся (но могут контролироваться) в режиме работы .
Кэффициенты могут устанавливаться как врежиме программирования , так и в режиме работы.

При конфигурировании определяется лишь состояние входов алгоблоков приемника , а для связанных входов задается также номер алгоблока источника и номер его выхода.

Конкретные значения параметров настройки на свободных входах устанавливаются в процедуре «настройка». В исходном состоянии все входы алгоблоков являются свободными и на них заданы константы, начальные значения которых зависят от вида алгоритма.

При конфигурации также определяется, поступает ли сигнал на данный вход прямо или инверсно. Для непрерывных сигналов (аналоговых, времменых, числовых) инверсия означает изменение знака; инверсия дискретных сигналов означает замену состояния сигнала на противоположное (нуля на единицу и наоборот).

Таким образом,в процедуре конфигурирования устанавливаются следующие параметры :

1) Определяется состояние входов: связанное или свободное,

2) Для связанных входов назначается номер алгоблока-исто- чника и номер его выхода, с которым должен быть связан данный вход.

3) Для свободных входов определяется, задается ли на них константа или коэффициент.

4) Для всех входов определяется поступает на них сигнал прямо или инверсно.

Правила конфигурирования приведены в табл.25.

Из приведенных правил конфигурирования имеется два исключения

1) Входы некоторых алгоритмов не могут быть связанными, т.е. их нельзя подключать к выходам алгоблоков.На этих входах можно задавать только константы. К этим алгоритмам относятся,например: ВИН, ИВА, ИВБ,(для последних двух алгоритмов указанное ограничение относится только ко входам, на которых задается номер контура).

При попытке связать входы этих алгоритмов с выходами алгоблоков вырабатывается признак ошибки с кодом 60 (см.табл.34)

2) Можно представить ситуацию, когда каскадно включенные алгоблоки образуют кольцевую конфигурацию. Если такая цепочка будет переведена в отключенный режим (например ,командой ручного управления),в ней возникает обратный счет и все алгоблоки перейдут в отключенное состояние.Это состояние сохранится и после того , как действие внешней команды
,инициирующей первоночальное отключение,прекратится. Таким образом ,однажды отключенное кольцо из каскадно включенных алгоблоков нельзя перевести во включенное cостояние.

4.2.7. Настройка

В процедуре «настр»(настройка) устанавливаются значения параметров настройки, — как констант, так и коэфициентов. Эта процедура выполняется лишь для тех входов алгоблока, которые в процедуре конфигурирования были определены как свободные.

Значение константы сохраняется при переходе в режим работы и в этом режиме изменено быть не может. Значение коэффициента сохраняется при переходе в режим работы, но затем в этом режиме его можно изменять. Если параметры настройки не задаются, они принимают начальные значения, зависящие от вида алгоритма. Правила установки параметров настройки представлены в
Табл 26.

4.2.8. Начальные условия

В процедуре «н.усл.» (начальные условия) устанавливаются значения сигналов на выходах алгоблоков, с которыми алгоблоки начнут работать при переходе в режим «работа».

Если начальные условия не задаются, то после первого включения контроллера они принимают значения, зависящие от вида алгоритма. В большинстве случаев это нулевые значения.

Правила установки начальных условий представлены в табл. 27.

4.2.9. Операции с памятью

В процедуре «ППЗУ» (операции с памятью) выполняются несколько операций, в которых участвуют ОЗУ, ППЗУ, ПЗУ. К этим операциям относятся:

1) Запись информации в ППЗУ.

2) Восстановление информации в ОЗУ.

3) Регенерация ПЗУ и ППЗУ.

Запись информации в ППЗУ производиться после того, как программа, находящаяся в ОЗУ, отлажена, и в неё не предполагается вносить изменения.
Перед записью ППЗУ должно быть стерто.

Калибровка

Как и при настройке изменяются значения коэффициентов (на свободных входах).Но при этом контролируется не значение коэффициента , а сигнал на любом выбранном выходе любого алгоблока. Колибровка позволяет скомпенсировать смещение нуля датчика и т.п. установить масштабный коэффициент . Вначале производится установка

Операции с памятью

Правила выполнения операций с памятью преедставлены в табл 28 При выполнении операций с памятью с помощью клавиши «¦» и клавишь «/,/» на ЦИ вызываются и устанавливаются нужные параметры. После того , как все параметры вызваны и установлены и вновь нажата клавиша «¦», операция начинает выполятся . Когда операция заканчивается , на ЦИ все поля , кроме первого, гаснут.

4.2.10. Контроль ошибок .

В режиме «програмирование» с помощью пульта настройки контролируются ошибочные действия оператора. При ошибочных действиях зажигается ЛИ «ош» и на ЦИ появляется код ошибки. ЛИ «ош» и код ошибки зажигаются , только пока подаётся недозволенная команда.
Когда нажатая клавиша, в ызвавшая ошибку , отпускается , ошибка пропадает.

4.3. Настройка и контроль

4.3.1. Процедуры настройки и контроля.

Все процедуры настройки и контроля выполняются в режиме «работа», т.е. когда контролер включен в контур управления.

Предусматривается семь процедур настройки и контроля.

1) Контроль ошибок.

2) Контроль приборных параметров .

3) Контроль системных параметров.

4) Контроль входных сигналов.

5) Контроль выходных сигналов.

6) Контроль констант и коэффициентов и установка коэффициентов

7) Калибровка.

Первые три процедуры относятся к контроллеру в целом,четыре остальных
— к отдельным алгоблокам.

4.3.2. Контроль ошибок

В режиме «работа» средства самодиагностики контроллера фиксируют неисправности, связанные с отказоми аппаратуры , сбоем информации по интерфейсному каналу, нарушенгиями правил програмирования или выходом параметров за допустимые значения. Все эти неисправности делятся на две группы: отказы и ошибки. Процедура » ош » (ошибки ) позволяет определить вид неиспра- вности, относящейся как к категории отказов, так и ошибок. Информация об ошибках высвечивается на ЦИ после нажатия клавиши «¦». На ЦИ индицируется как число ошибок , так и вид ошибки, которая во времени возникла последней.Для просмотра нажимаем клавишу «/», пока клавиша нажата на ЦИ последовательно по кругу появляются коды ошибок в том порядке, как они возникали.Если клавишу отпустить , на ЦИ вновь выводится информация о последней ошибке.

4.3.3. Контроль приборных параметров

В процедуре » приб» (приборные параметры) можно контролировать приборные параметры. Из семи операций, выполняемых в режиме
«програмирование» , в режиме » работа » выполняются в части контроллера.

ПРИЛОЖЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Габаритные размеры блока контроллера (80 х 160 х 365) мм

Параметры питания

— напряжение 24 В, 220 В, 240 В

— частота 50 Гц, 60 Гц

— потребляемая мощность 9 Вт, 15 В А
Время хранения информации при отключенном питании 168 час при питании элементом РЦ63 40 час , при питании Д-0,06

1 диапазон (*) 0 … 199,9 % / с,

0 … 199,9 % /мин,

2 диапазон (*) 0 … 199,9 % /мин,

0 … 199,9 % /час,

10. Технические единицы, соответствующие 0 и 100 % аналогового сигнала -199,9 … 0 … 9999

ПРИМЕЧАНИЕ:(*) 1 и 2 диапазоны параметров, связанных с реальным (п. 3 и
9), задается при настройке всего контроллера в целом т.е. одновременно для всех его алгоблоков. Внутри диапазонов тот или иной масштаб времени выбирается при настройке индивидуально для каждого алгоблока.

АНАЛОГОВЫЕ ВХОДЫ-ВЫХОДЫ Аналоговые входные сигналы унифицированные 0-5 мА
Rвх=400 Ом 0-20 мА Rвх=100 Ом
4-20 мА Rвх=100 Ом 0-10 Вт Rвх=12 кОм

3. Измерительные преобразователи термо ХА, ХК, ПП, ПР, ВР, электрические в соответствии с ГОСТ 6651-84 Термометры сопротивления ТСП,
ТСМ, по ГОСТ 6651-84

4. Характеристики аналового-цифровых преобразователей АЦП.
Разрешающая способность 0,025% (12 разрядов) Максимальная погрешность после калибровки 0,3%

5. Погрешность при изменении температуры окружающей среды по 10 гр.С
— максимальное значение 0,4% — среднее значение 0,2% 6. Максимальная погрешность АЦП при изменении напряжения питающей сети от +10 до -15%
0,1%

7. Гальваническая связь входов-выходов отсутствие гальванической связи между входами а также входами-выходами

8. Нелинейность характеристик усилителей для термопар (БУТ-10) и термометров сопротивления (БУС-10) — 0,1%

9. Максимальные погрешности усилителей для диапазона 10 мВ (БУТ-
10) и / R=10 Ом (БУС-10): — при изменении температуры окружающей среды на 10 гр.С 0,25% — при изменении напряжения питающей сети от +10 до -15%
0,1%

10. Максимальная погрешность цифро-аналоговых преобразователей
(ЦАП): — при изменении температуры окружающей среды на 10 гр.С 0,2% — при изменении напряжения питающей сети от +10 до -15% 0,1% 11.
Аналоговые входные сигналы унифицированные 0-5 мА Rн=2 кОм ; 0-20 мА Rн=0,5 кОм ; 4-20 мА Rн=0,5 кОм 12. Разрешающая способность ЦАП 0,05% (11 разрядов) 13. Максимальная погрешность ЦАП после калибровки 0,5% гальваническая связь между выходами выходы связаны попарно причем каждая пара изолирована от остальных цепей.

ДИСКРЕТНЫЕ ВХОДЫ-ВЫХОДЫ. 14. Дискретрные выходные сигналы уровень логического «0» 0-7 В уровень логической «1» 18-30 В входной ток 7 мА гальваническая развязка входы связаны в группы по 16 входов, каждая группа изолирована от цепей. 15. Дискретные (импульсные) выходные сигналы: а)транзисторный выход: максимальное напряжение коммутации 40 В максимальный ток нагрузки 0,8 А максимальный суммарный ток нагрузки одновременно включенных выходов в пределах одной четверки (с 1 по 4, и с 5 до 8) 0,6 А максимальный суммарный ток нагрузки всех одновременно включенных выходов 2 А

Вид нагрузки активная, индуктивная

Защита от короткого замыкания в цепи нагрузки имеется Гальваническая развязка выходы связаны в группы по 16 выходов, каждая группа изолирована от других цепей б)сильно точный релейный выход тип реле РПГ максимальное напряжение коммутации переменного тока (действующее значение) 220 В максимальный ток нагрузки каждого выхода 2 А гальваническая развязка выходы связаны попарно каждая пара изолирована от других цепей реализуемые законы регулирования ПИД, ПИ,
ПД, П контролируемые параметры задание, вход, значение, рассогласование, выход, значение произвольного параметра и

Параметры ручного задатчика: клавиша — способ установки

больше-меньше — шаг дискретной установки 0,025 % — время изменения от 0 до 100 % 22 с — вид балансировки статическая и динамическая

Параметры программного задатчика:

— максимальное число программ для одного контура с условием, что общее число алгоблоков не более 99

— максимальное число участков в одной программе 47 — выполнение программы однократное, многократное , циклическое — максимальное число многократного повторения программы

8191 — команды управления программой выбор программы: пуск, стоп, сброс, переход к следующему участку — состояние программы пуск, стоп, сброс, конец программы — контролируемые параметры номер программы; номер повторения; номер участка; время, оставшееся до окончания участка; состояние программы: Управление выходом: — способ управления в ручном режиме клавиши больше-меньше — время изменения аналогового сигнала от минимального значения до максимального 22 с — разрешающая способность контроля положения исполнительного механизма по цифровому индикатору 0,125
% — то же по шкальному светодиодному индикатору 5 %

Параметры программы, ошибки контура.

Коды ошибок в подтверждении блока «шлюз»
|02 |Отсутствует аллгоритм ЗДН или к нему не подключен вход 01 |
| |алгоритма ОКО |
|03 |В модификаторе алгоритма ОКО не предусмотренно внешнее задание |
|04 |В модификаторе алгоритма ЗДН не предусмотрен режим программного |
| |задания |
|05 |Отсутствует алгоритм РУЧ или к нему не подключен вход 06 |
| |алгоритма ОКО |
|06 |Отсутствует алгоритм ЗДН или к нему не подключен вход 11 |
| |алгоритма ОКО или модификатор ОКО не предусматривает каскадного |
| |режима |
|07 |Ручное изменение задания запрещенно (статическая балансировка при |
| |отключенном контуре) |
|08 |Состояние программы на «сброс» |
|09 |Режим задания не программный |
|0А |Режим управления не ручной |
|0В |Указанный номер программы отсутствует |
|0С |В модификаторе ОКО не предусмотрен дистанционный режим |
|0D |На входе 01 алгоритма РУЧ присутствует команда блокировки |
| |автоматического режима |
|0Е |При оперативном управлении: алгоритм РУЧ отключен |
| |алгоритмом,установленным по конфигурации после алгорит- ма РУЧ.При|
| |настройке: попытка изменить или проконтролировать параметр |
| |настройки на связанном входе алгоблока |
|10 |Состояние программы не соответствует разрешенному для выполнения |
| |данной команды |
|11 |Указанный номер этапа или шага отсутствует |
|12 |При выполнении команды: новая команда получена, когда предыдущяя |
| |команта еще не была выполнена. При запросе: ни в один алгоблок не |
| |введен алгоритм |
|13 |При оперативном управлении: попытка пуска несуществующего этапа |
| |или этапа, не связанного с соответстующим входом алгоритма ОКЛ. |
| |При настойке: попытка изменить параметр настройки, являющийся |
| |константой |
|15 |В сообщении указан несуществующий вход алгоблока |
|16 |В сообщении указан несуществующий выход алгоблока |
|17 |В сообщении указан незадействованный номер алгоблока |
|18 |Режим доступа в контроллере не командный (устанавливается в |
| |системных параметрах) |
|1F. |Контроллер с номером Nктр, которому было посланно сообщение, в |
|Nктр |сети отсутствует или от нее отключен |
|20.Nктр|Сообщение,связанное с контроллером Nктр, потеренно из-за того,что |
| |число необработанных сообщений больше 24 |
|21 |Контроллер получил по сети ошибочное сообщение (длина сообщения |
| |превышает допустимую или ошибочно контрольное сообщение) |
|22.Nктр|Абонент задал несуществующий тип сообщения |
|или 22 | |
|23.Nктр|Абонент задал несуществующий вид сообщения |
|или 23 | |
|24 |В сообщении указан несуществующий номер |
|25 |В указанном контуре не запрограмирован алгоритм ОКО или ОКЛ |
|27 |В сообщении указан неверный код команды |
|28 |В сообщении указанно значение переменной, находящейся вне |
| |допустимых границ |
|29.Nктр|Длина сообщения, полученная шлюзом от контроллера Nктр превышает |
| |дотустимую |
|2А.Nктр|Абонент задал несуществующую категорию обмена (категория |
| |отличается от 00, 01 или 04) |
|2В.00 |Шлюз имеет системный номер 00 и отключен от сети |
|2С.00 |Шлюз из сети получил пакет с ошибочным форматом (например, |
| |ошибочной контрольной суммой) |
|2С.Nктр|Сообщение, полученное шлюзом от абонента и адресованное |
| |контроллеру с номером Nктр имеет ошибочный формат (длина превышает|
| |допустимую или ошибочна контрольная сумма) |
|2D.00 |Длина сообщения, полученная шлюзом от абонента превыша- ет |
| |допустимую |

РЕСУРСЫ ТРЕБУЕМЫЕ АЛЛГОРИТМОМ.
При програмировании контроллера следует помнить, что каждый алгоблок использует определенные ресурсы контроллера. К ним относятся время, затрачиваемое на обслуживание, и обьем занимаемой памяти. Время, затрачиваемое на обслуживание, зависит от вида алгоритма, помещенного в алгоблок, и устанного модификатора. В общем случае время, затрачиваемое на обслуживание алгоритма можно определить из соотношения
Та=Тб+m*Tm где Та-время, затрачиваемое на обслуживание алгоритма Тб-базовое время, затрачиваемое на обслуживание алгоблока при значении модификатора m=0/ Тm-дополлнительное время, затрачиваемое на обслуживание алгоритма при каждом приращении модификатора на еденицу.

Найденное время Та является определяющим при определении и установлении времени цикла Тц обработки информации.Общее время Таб должно быть меньше
Тц. Общее время Таб, затрачиваемое на обслуживание всей алгоритмической структуры, запрограмированной в контроллере определяется как N Таб=#Тai i=1 где N-число задействованных алгоблоков. Помимо времени обслуживания, алгоблоки используют часть обьема оперативной памяти (ОЗУ), которая необходима для хранения алгоритма и обработки информации.Условно эти обдости обозначены ОЗУ1 и ОЗУ2. В облости ОЗУ1 хранятся значения параметров, которые не записываются в ППЗУ , а в ОЗУ2 параметры, записываеммые в ППЗУ. В общем случае обьем памяти требуемый алгоблоку Па можно определить из соотношения Паj=Пбj=m*Пм где Паj- базовый обьем памяти, требуемый алгоблоку при модификаторе m=0. Пбj- дополнительный обьем памяти, требуемый при прирощении модификатора на еденицу. Общяя область ОЗУ1,требуемая для задействованных алгоблоков N Паб1=#Пa1i i=1
Аналогично для ОЗУ2. N Паб2=#Пa2i i=1 Свободные облости ОЗУ1 и ОЗУ2 предстовляет собой не использованный ресурс. При програмировании контроллера необходимо следить за тем, чтобы обьем памяти занимаемый задействованными алгоритмами не превышал ресурсы ОЗУ1 и ОЗУ2. Общий ресурс памяти: ОЗУ1-2300 байт;ОЗУ2-2680 байт.

Общие параметры алгоритмов

|Код |Шифр |Время | Память байт |
| | |Тб |Тм |ОЗУ1 |ОЗУ2 |
| | | | |Пб |Пм |Пб |Пм |
|00 |- |0.8|- |2 |- |8 |- |
|01 |ОКО |1 |- |28 |- |28 |- |
|02 |ОКЛ |1 |- |37 |- |32 |2 |
|03 |ОКД |1 |- |40 |- |42 |- |
|04 |ДИК |1 |0.1 |8 |- |16 |2 |
|05 |ВИН |1 |0.2 |2 |2 |10 |2 |
|06 |ИНВ |1 |0.2 |11 |2 |8 |2 |
|07 |ВАА |1 |1 |3 |4 |8 |4 |
|08 |ВАБ |1 |1 |3 |4 |8 |4 |
|09 |ВДА |1 |0.2 |2 |2 |8 |- |
|10 |ВДБ |1 |0.2 |2 |2 |8 |- |
|11 |АВА |1 |1 |2 |- |8 |6 |
|12 |АВБ |1 |1 |2 |- |8 |6 |
|13 |ДВА |1 |0.2 |2 |- |8 |2 |
|14 |ДВБ |1 |0.2 |2 |- |8 |2 |
|15 |ИВА |1 |1 |2 |5 |8 |6 |
|16 |ИВБ |1 |1 |2 |5 |8 |6 |
|17 |АВР |1 |- |8 |- |12 |- |
|20 |РАН |11 |- |40 |- |34 |- |
|21 |РИН |18 |- |36 |- |34 |- |
|24 |ЗДН |4.3|0.4 |20 |2 |16 |2 |
|25 |ЗДЛ |1.3|- |9 |- |10 |- |
|26 |РУЧ |2.7|- |9 |- |10 |- |
|27 |ПРЗ |4.8|- |27 |- |18 |4 |
|28 |ИНЗ |2.4|- |7 |- |18 |- |
|29 |ПОК |2.1|0.8 |6 |- |8 |6 |
|30 |АНР |4.1|- |6 |- |18 |6 |
|33 |ИНТ |2.7|- |11 |- |18 |- |
|34 |ДИФ |2.7|- |9 |- |16 |- |
|35 |ФИЛ |2.7|- |9 |- |12 |- |
|36 |ФИН |5.6|- |9 |- |12 |- |
|37 |ДИП |3.2|- |9 |- |12 |- |
|38 |ОГС |3.2|- |12 |- |12 |- |
|39 |ЗАП |2.7|0.2 |11 |2 |18 |- |
|42 |СУМ |3.2|0.2 |4 |- |10 |3 |
|43 |СМА |1.6|1.1 |4 |- |10 |4 |
|44 |УМО |4 |- |4 |- |14 |- |
|45 |КОР |1.6|- |4 |- |10 |- |
|46 |МОД |0.8|0.5 |2 |2 |8 |2 |
|47 |КУС |1.3|0.3 |6 |- |10 |4 |
|48 |ОГР |2.4|- |9 |- |14 |- |
|49 |СКС |2.7|0.6 |13 |2 |18 |- |
|50 |ДИС |3.2|- |19 |- |20 |- |
|51 |МИН |0.8|0.3 |6 |- |8 |2 |
|52 |МКС |0.8|0.4 |6 |- |8 |2 |
|53 |СИТ |4.8|- |10 |- |16 |- |
|54 |ЭКС |5.6|- |23 |- |18 |- |
|55 |МСШ |0.8|1.1 |2 |2 |8 |4 |
|57 |ПНР |1.6|0.5 |6 |0 |8 |4 |
|58 |ПСН |1.6|0.2 |4 |0 |10 |2 |
|59 |ПОР |1.6|1.1 |4 |2 |8 |10 |
|60 |НОР |1.6|1.7 |4 |4 |8 |10 |
|61 |ИМП |2.4|- |14 |- |12 |- |
|62 |ЗАИ |3.2|- |12 |- |18 |- |
|63 |ЗАЗ |3.2|- |8 |- |14 |- |
|64 |САЗ |1.3|0.1 |4 |2 |10 |2 |
|65 |ЗПМ |1.3|0.1 |5 |2 |10 |2 |
|66 |БОС |1.6|- |4 |- |14 |- |
|67 |ЗОТ |1.6|- |6 |- |10 |- |
|70 |ЛОИ |1.3|0.7 |2 |2 |8 |4 |
|71 |МНИ |1.3|0.1 |4 |- |8 |2 |
|72 |ИЛИ |1.3|0.7 |2 |2 |8 |4 |
|73 |МИЛ |1.3|0.3 |4 |- |8 |2 |
|74 |ИИЛ |1.3|0.7 |2 |2 |8 |4 |
|75 |МАЖ |1.3|- |8 |- |14 |- |
|76 |ТРИ |1.3|0.6 |2 |2 |8 |4 |
|77 |РЕУ |1.3|0.1 |4 |2 |10 |2 |
|78 |РЕФ |1.3|0.1 |5 |2 |10 |2 |
|79 |ВЫФ |1.3|- |5 |- |10 |- |
|80 |ЭТП |1.3|0.3 |9 |10 |8 |6 |
|81 |ТМП |2 |0.6 |5 |2 |12 |2 |
|82 |СЧТ |2.4|0.6 |6 |2 |18 |2 |
|83 |ВДВ |2.4|- |9 |- |4 |- |
|84 |НУВ |2.4|- |9 |- |16 |- |
|85 |ПЧИ |1.6|0.1 |4 |- |10 |2 |
|86 |СЧИ |1.6|0.6 |4 |2 |13 |4 |
|87 |ВЧИ |1.6|0.8 |4 |2 |13 |6 |
|88 |УДП |2.4|0.4 |12 |- |8 |4 |
|89 |УТП |4.1|0.6 |18 |- |8 |6 |
|90 |ШИФ |2.7|0.1 |4 |- |8 |2 |
|91 |ДЕШ |2.3|0.2 |2 |2 |10 |- |
|92 |ЛОК |2.3|0.2 |6 |- |8 |2 |
|94 |ШАП |1.3|0.3 |9 |3 |8 |6 |
|95 |ГРА |1.3|0.9 |6 |3 |8 |6 |
|96 |ГВД |1.3|0.4 |6 |2 |8 |2 |
|97 |ГДВ |1.3|0.4 |6 |2 |8 |2 |
|98 |ГРУ |1.3|0.9 |6 |3 |8 |6 |
|99 |ГРК |1.3|0.2 |4 |1 |8 |8 |

Процедуры обслуживания алгоблоков.
Обслуживание алгоблоков в блоке контроллера ведется циклически с постоянным временни цикла, значение которого устанавливается при програмировании приборных пораметров.Цикл обслуживания начинается с `алгоблока 01 и продолжеется в порядке возрастания номеров.По истечению времени цикла, обслуживание начинается с алгоблока 01. Время цикла может изменятся в пределах от 0.2 до 2 с. с шагом 0.2 с.С учетом затраченного времени на обслуживание всех алгоблоков Таб время цикла Тц должно превышать эти затраты. Излишки времени т.е. разность Тц-Таб используется для выполнения процедур самодиогностики. Если в оставшееся в цикле время нет возможности полностью выполнить диогностику , то эта процедура растягивается на несколько циклов.Это может привести к несвоевременному выявлению ошибок. Кроме того во время цикла обслуживание происходит передача и прием информации по интерфейсному каналу. Таким образом Тц>Таб=Тин Если это соотношения не выполняются, необходимо увеличить время цикла Тц или упрстить решающюю задачу.При выборе времени цикла следует оставлять резерв, не меньше 0.04-0.08с.

Неисправности типа «отказ»

|код отказа|причина отказа |методы устранения отказа |
|01 |Отказ ПЗУ |Выполнить тест ПЗУ, определить не |
| | |исправную микросхему и заменить ее; |
| | |при отсутствии микросхем ПЗУ с |
| | |»защитой» программой заменить модуль |
| | |процессора. |
|02 |Отказ рабочей области ОЗУ |Выполнить тест ПЗУ, определить не |
| | |исправную микросхему и заменить ее; |
| | |при отсутствии микросхем ОЗУ заменить |
| | |модуль процессора. |
|03 |Сбой алгоретмической |Заново ввести алгоритмы, конфигура- |
| |структуры при невоз- |цию и коэффициенты; при повторении |
| |можности ее восста новления|отказа выполнить процедуры анало- |
| | |гичные коду 02 |
|04.№АБ |Сбой конфигурации |Заново ввести алгоритмы, конфигу- |
| |параметров настройки при |рацию и параметры настройки в алго- |
| |невозможности |блоке №АБ при повторении отказа вы- |
| |автоматического их |полнить процедуры, аналогичные коду 02|
| |восстановления | |
|05.№АБ |Сбой ячеек накопления и |Войти в процедуру «начальные усло- |
| |выхода при не- возможности |вия» и установить требуемые значения |
| |их авто- матичесского |выходов; при повторении отказа |
| |восста- новления |выполнить процедуры аналогичные коду |
| | |02 |
|06.№АБ |Недопустимое значе- ние |Перейти в режим программирования и |
| |константы на входе |проверить значения констант на входе |
| |алгоблока |алгоблока с номером №АБ. В частности |
| | |проверить не задан ли в алгоритме |
| | |интерфейсного ввода номер источника |
| | |№ист>№15 или №ист=№сист, где «сист- |
| | |системный номер данного контроллера. |
|40 | |Информационный отказ.Проверить сигнал |
| | |на входе «отказ» алгоритма АВР и |
| | |выяснить причину по которой этот |
| | |сигнал принял недо- пустимое |
| | |состояние. |

Неисправности типа «ошибка»

|код |причина ошибки |методы устранения ошибки |
|ошибки | | |
|20 |Отказ ППЗУ |Стереть ППЗУ и вновь записать в |
| | |него информацию; при повторении |
| | |ошибки заменить микросхему ППЗУ |
|21.№АБ |Отказ копии ОЗУ алгоблока №АБ |Выполнить тест ОЗУ, определить не- |
| | |исправную микросхему и заменить ее |
|22 |В результате сбоя приборных или |В процедуре «сисмемные параметры» |
| |систе- мных параметров вы- |установить требуемый режим интер |
| |полнено установка их начальных |фейса |
| |значений из ППЗУ | |
|23.N АБ |В результате сбоя коэффициентов |Установить требуемое значение тех |
| |выпол- нено восстановление их |коэффициентов алгоблока №АБ, |
| |начальных значе- ний из ППЗУ |которые изменялись после записи в |
| | |ППЗУ |
|24 |Время обслуживания алгоритмов |Увеличить время цикла или уменьшить|
| |больше установленного вре- мени |объем решаемой задачи |
| |цикла | |
|25 |Напряжение батареи ниже |Заменить батарею |
| |допустимого | |
|25.№ГР |Короткое замыкание на одном из |Прозвонить цепи нагрузки дискретных|
| |дискрет- ных или импульсных |и импульсных выходов группы А или |
| |выходов контроллера |устранить короткое замыкание |
|30.№ГР |Установлен алгоритм ввода при |Проверить соответствие кода |
| |коде комплектности, не |комплектности реальному составу |
| |предусматривающем аналоговых |модулей УСО и либо установить |
| |входов |правельный код комплектности, либо |
| | |найти алгоблок с алгоритмом |
| | |аналогового ввода группы А или В и |
| | |исключить этот алгоритм |
|31.№ГР |То же , что при коде30, но для |То же , что при коде 30, либо |
| |дискрет- ных входов, либо мо- |привести в соответствие модификатор|
| |дификатор алгоритма дискретного |алгоритма дискретгого ввода группы |
| |ввода больше числа диск- ретных |А или Б .№ГР=02 коду комплектности |
| |входов,пре- дусмотренных кодом | |
| |комплектности | |
|32.№ГР |То же , что при коде30,но для |То же , что при коде 30,но для |
| |алгоритмов аналогового вывода |алгоритмов аналогового вывода |
|33.№ГР |То же , что при коде31, но для |То же , что при коде 31, но для |
| |дискрет- ного и импульсного |дискретного и импульсного вывода |
| |вывода | |
|34 |Неисправность интер- фейсного |Перейти в режим программирования и |
| |канала |выполнить тесты интерфейса |
|41 |Информационное отключение |Проконтролировать |
| |интерфей- сов |сигналы,формирующие сигнал на входе|
| | |»откл.интф» алгоритма аварийного |
| | |вывода АВР, и выяснить причину |
| | |выхода этих сигна- лов за |
| | |допустимые значения |
|42 |Разрыв сети»Транзит» |Ошибки индицируется только в |
| | |контроллере, у которого разорванна |
| | |цепь приемника. Прозвонить цепь |
| | |приемника и линии связи, |
| | |соеденяющие приемник данного |
| | |контроллера с передатчиком |
| | |предыдущего контроллера и устронить|
| | |обрыв |

2. Алгоритмы лицевой панели.

2.1. ОКО(01)-Оперативный контроль регулирования.

Назначение.

Алгоритм применяется в том случае, если оперативное управление контуром регулирования должно вестись с помощью лицевой панели контроллера.
Каждый контур (от 1 до 4) обслуживается своим алгоритмом ОКО. Алгоритм позволяет с помощью клавиш лицевой панели изменять режим управления, режим задания, управлять программным задатчиком, изменять выходной сигнал регулятора (в режиме ручного управления), изменять сигнал задания (в режиме ручного задат чика), а также контролировать сигналы задания и рассогласования, входной и выходной сигналы, параметры прграммы (при программном регулировании) и т.п. Как правило,алгоритм ОКО ,применяется в сочетании с алгоритмами ЗДН,
ЗДЛ, РУЧ,РАН,РИМ.

Оисание алгоритма.

Алгоритм ОКО (рис.2) помещается только в алгоблоки с номерами от 1 до
4. Номер алгоблока, в который помещен алгоритм ОКО, определяет номер контура, обслуживаемого данным алгоритмом ОКО. При одном контуре алгоритм
ОКО помещается в первый алгоблок, при двух контурах- в первый и второй алгоблоки и т.д.

Алгоритм имеет модификатор 0

Реферат: Разработка системы обучения фирмы Связь

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ ПЕРСОНАЛА КОМПАНИИ «СВЯЗЬ»

Краткое описание фирмы и ее структура

Фирма «Связь» занимается научно-исследовательской деятельностью в области разработки приборов для предприятий связи, их производством и распространением в стране.

Деятельность компании рассредоточена на 4 крупных заводах, 14 филиалов, расположенных в 10 областях. Хотя в компании работает 13 000 человек, а годовой превышает 30 млн. долларов США.

Цели, поставленные акционерами

В связи с постоянным ростом спроса на продукцию предприятия акционерами фирмы была поставлена задача:

— увеличить объемы выпуска продукции,

— открыть для этих целей новые региональных подразделений.

— добиться минимального увеличения штатной численности фирмы

Для обеспечения выполнения решений, принятых акционерами, руководством фирмой было намечено провести следующие мероприятия:

-подыскать помещения для размещения териториальных подразделений;

-набрать необходимый штат сотрудников

-провести обучение вновь принятых сотрудников

-провести обучение руководящего состав

Так как при выполнении поставленных акционерами задач необходимо было добиться минимального увеличения штатов, было принято решение улучшить управляемость персоналом, что позволило бы без привлечений дополнительных сотрудников выполнить поставленные задачи.

Для решения этой задачи было решено организовать обучение руководящего состава.

Программа обучения

Тестирование

Для выполнения данной задачи было решено в первую очередь определить способность вновь набранного руководящего состава выполнять возложенные на них задачи и помочь им овладеть приемами руководства подчиненными.

Были определены направления обучения, составлена программа обучения, приглашен специалист в области менеджмента.

Тестирование

Перед началом обучения для определения пригодности к управленческой работе всем обучающимся было предложено письменно ответить на следующие вопросы:

-что вы думаете о бизнесе;

-что вы думаете о людях вообще;

-что вы думаете о себе.

После получения ответов было предложено обучающимся сравнить свои ответы с мнением преподавателя обучения по данным вопросам, который основывался на основе имеющихся разработок в этой научной сфере, согласно которым в ответах обучающиеся должны были содержаться следующие позици:

-руководителем может быть только тот, кто верит в свой бизнеси готов бороться за свои убеждения;

-взаимное уважение между начальником и подчиненным является необходимым условием их взаимоотношений, умение;

-необходимость подражать и учиться у лучщих, а не завидовать;

-самоутверждение не означает самопожертвование;

-необходимо думать о себе как о ходком товаре;

-учеба начинается немедленно и никогда не прекращается;

-необходимо быть готовым к действию;

-необходимо иметь план действия для обеспечения выполнения работ;

-умение заставить работать других;

-необходимо иметь запас энергии для завершения работы.
Без этих качествах вы не сможете быть хорошим управляющим на начальной стадии.

Тестирование поможет определить пригодность обучающихся на курсах к работе в качестве руководителей и поможет руководству фирмы правильно организовать расстановку людей в соответствии с их возможностями.

Программа обучения

В конце обучения должны быть выявлены, кто не подходит для руководства в силу своих личных качеств (тест, общение с психологом); знать и уметь пользоваться новыми программными продуктами, а также уметь приспосабливаться к изменениям в новых версиях программ; понимать пути выбора заместителей и налаживанию вертикальной лестницы подчинения; уметь находить «общий язык» с сотрудниками, а так же уметь привлекать и удерживать клиентов путем введения бесед.

Тематика лекций и их краткое содержание
| |Тема |Количество |
| | |часов |
|1 |Тестирование первоначальное |2 часа |
|2 |Тема 1. «Рациональное использование времени – |2 часа |
| |решающий фактор управления» | |
| |Как изучить ваши трудовые навыки | |
|3 |Как определить и исправить ваши трудовые навыки|4 часа |
| | | |
| |Как составить бюджет вашего времени и не | |
| |нарушать его | |
|4 |Тема 2 «Как претворять свои планы в жизнь» |2 часа |
| |Как надо черпать полезные для себя мысли | |
|5 |Как надо излагать свои мысли, чтобы поощрять |4 часа |
| |людей к действию | |
| |Как направить процесс активного мышления на | |
| |разрешение причин возникновения проблем | |
|6 |Тема 3. «Передача части полномочий подчиненным |4 часа |
| |– способ усиления вашей власти» | |
| |Принимайте во внимание всю полноту вашей власти| |
| | | |
| |Изучите выгоды и риск, связанные с передачей | |
| |части полномочий | |
|7 |Узнайте все, о способностях и характере каждого|4 часа |
| |из ваших подчиненых | |
| |Используйте передачу части своих полномочий в | |
| |качестве средства стимулирования подчиненых | |
|8 |Практикуйте передачу части своих полномочий при|4 часа |
| |каждой возможности | |
| |Установка надежных методов отчета и контроля | |
|9 |Контрольная работа |2 часа |
|10 |Тема 4. «Методы ведения бесед, помогающих |2 часа |
| |разрешению проблем управления» | |
| |Проведение беседы для получения важной | |
| |информации | |
|11 | Сделайте так, чтобы ваши беседы помогали |2 часа |
| |разрешению специальных проблем | |
|12 |Тема 5. «Стройте свою работу на основе оценки |4 часа |
| |достижений подчиненных» | |
| |Хорошо ли вы управляете? | |
| |Общее взаимопонимание по тому, в чем | |
| |заключается выполнение работы вашими | |
| |подчинеными | |
|13 |Решите вопрос о критериях удовлетворительной |4 часа |
| |работы | |
| |Получение отчетов и принятие решений | |
|14 |Составление отчетов и передача информации |4 часа |
| |Убеждение вышестоящего руководства в | |
| |необходимости принятия рекомендаций | |
|15 |Тема 6. «Развивайте умение руководить и |2 часа |
| |подчиняться» | |
| |Правильное использование права на руководства | |
|16 |Справедливость с в своих оценках |4 часа |
| |Уважайте право начальника руководить | |
|17 |Тема 7 «Зачем оглядываться назад, смотря |2 часа |
| |вперед» | |
|18 |Итоговая контрольная работа | |

Выбор оптимальной обучающей технологии.

Проводить обучение лучше всего с частичным отрывом от производства, т.к. фирма расширяется и ощущается нехватка людей. Оптимальной формой обучения будет работа менеджеров днем, а обучение будет проводиться по вечерам включая субботу для быстроты прохождения курса.

Беседа. Подходы к обучению взрослых людей основаны на высоком уровне взаимодействия и активности учащихся, поэтому лучше всего применить метод беседы. Рассказ, объяснение и лекция относятся к числу монологических, или информационно-сообщающих методов обучения. Беседа же является диалогическим методом изложения учебного материала (от греч. dialogos — разговор между двумя или несколькими лицами), что уже само по себе говорит о существенной специфике этого метода. Сущность беседы заключается в том, что учитель путем умело поставленных вопросов побуждает учащихся рассуждать, анализировать изучаемые факты и явления в определенной логической последовательности и самостоятельно подходить к соответствующим теоретическим выводам и обобщениям.

Этот метод чаще всего применяется тогда, когда по нему у учащихся имеется определенный запас представлений или жизненных наблюдений, позволяющих осмысливать и усваивать знания эвристическим (от греч. heurisko
— нахожу) путем.

Беседа представляет собой не сообщающий, а вопросно-ответный способ учебной работы по осмыслению нового материала. Главный смысл беседы — побуждать учащихся с помощью вопросов к рассуждениям, анализу материала и обобщениям, к самостоятельному «открытию» новых для них выводов, идей, законов и т.д. Поэтому при проведении беседы по осмыслению нового материала необходимо ставить вопросы так, чтобы они требовали не односложных утвердительных или отрицательных ответов, а развернутых рассуждений, определенных доводов и сравнений, в результате которых учащиеся вычленяют существенные признаки и свойства изучаемых предметов и явлений и таким путем приобретают новые знания. «Уменье задавать вопросы, — писал К.Д.
Ушинский, — и постепенно усиливать сложность и трудность ответов есть одна из главнейших и необходимейших педагогических привычек». Не менее важно и то, чтобы вопросы имели четкую последовательность и направленность, которые позволят учащимся глубоко осмысливать внутреннюю логику усваиваемых знаний.

Методы устного изложения нового материала учителем, как правило, сочетаются с применением средств наглядности. Вот почему в дидактике большую роль играет метод иллюстрации и демонстрации учебных пособий, который иногда называют иллюстративно-демонстрационным методом (от лат. illustratio — изображение, наглядное пояснение и demonstratio — показывание). Сущность этого метода состоит в том, что в процессе учебной работы учитель использует иллюстрации, т.е. наглядное пояснение, или же демонстрирует то или иное учебное пособие, которые могут, с одной стороны, облегчать восприятие и осмысление изучаемого материала, а с другой — выступать в качестве источника новых знаний.

Эффективность применения иллюстраций и демонстраций в значительной мере зависит от умелого сочетания слова и наглядности, от умения учителя вычленять те свойства и особенности, которые в большей мере раскрывают сущность изучаемых предметов и явлений.

Разработка систем оценки результатов обучения.

Все занятия проводятся в форме беседы, поэтому уже во время опроса учащихся можно оценить их деятельность и знания. Так же его называют устный опрос — индивидуальный, фронтальный, уплотненный. Во время беседы наиболее выделившемся ученикам выставляется поурочный балл, который в последствие может быть присоединен к итоговому баллу полученному на окончательном тесте.

Во время обучения проводятся три теста (на первом занятие, посередине курса и итоговый тест). Этот способ оценки называют программированный контроль. В системе проверки знаний учащихся применяется программированный контроль, который еще называют альтернативным методом (от фр. alternative — одна из двух возможностей), или методом выбора. Сущность этого метода состоит в том, что учащемуся предлагаются вопросы, на каждый из которых дается три-четыре ответа, но только один из них является правильным. Задача ученика — выбрать правильный ответ.

Несколько подобных вопросов и ответов может быть дано в классе одновременно всем учащимся на отдельных листах бумаги или с помощью компьютера, что позволяет в течение нескольких минут проверить их знания. В этом состоит положительная сторона метода программированного контроля.

Однако этот метод имеет и свои недочеты. Главным из них является то, что с его помощью можно проверить лишь отдельные стороны усвоения изучаемого материала. Всей же полноты и объема знаний этот метод выявить не позволяет. Впрочем, свои плюсы и минусы имеет каждый из рассмотренных выше методов проверки и оценки знаний. Контрольные письменные работы полезны тем, что дают возможность проверять и оценивать одновременно знания всех учащихся класса или группы, но они требуют много времени и поэтому не могут проводиться часто.

Отсюда следует вывод: в системе учебной работы должны находить свое применение все рассмотренные методы проверки и оценки знаний с тем, чтобы обеспечить необходимую систематичность и глубину контроля за качеством успеваемости обучающихся.
Оценку будет проводить руководство фирмы, т.к. оно должно удостовериться, что менеджеры после прохождения курсов повысили свою квалификацию. Педагог не должен вмешиваться в оценку обучаемых, чтобы решение комиссии было объективным. Но педагог должен довести до сведения приемной комиссии кто наиболее активно принимал участия в обсуждаемых проблемах.

Заключение.

В заключение хотелось бы сказать, что приведенные выше указания должны значительно улучшить качество выполняемой работы менеджерами. Но решение одних проблем не может полностью удовлетворить всех потребностей производства, ведь в настоящее время для того чтобы производить конкурентно способные товары и услуги, нужно постоянно обучать сотрудников новым технологиям и знаниям. Поэтому как бы хорошо не было поставлено производство на фирме всегда есть куда улучшать производство, и следовательно обучать работников.

Работу выполнил
Студент 3-го курса
Группа № 33
МФГУ
Куликов Станислав

Реферат: Модем

Модем

Содержание

стр.

1.Введение                        1

2.Последовательный асинхронный адаптер                        1

2.1.Аппаратная реализация                        2

2.2.Программирование адаптера                        5

3.Типы модемов                        8

4.Программирование модемов                        9

5.Протоколы обмена данными                        15

5.1.Коррекция ошибок                        15

5.2.Передача файлов                        17

6.Телекоммуникационные программы                        20

7.Использование модемов                        20

7.1.Электронная доска объявлений                        20

7.2.Электронная почта                        23

7.3.Факс-модемные платы                        24

1.Введение

В последнее время модемы становятся неотъемлемой частью компьютера.Установив модем на свой компьютер, вы фактически от­крываете для себя новый мир.Ваш компьютер превращается из обособленного компьютера в звено глобальной сети.

Модем позволит вам, не выходя из дома, получить доступ к базам данных, которые могут быть удалены от вас на многие тыся­чи километров, разместить сообщение на BBS (электронной доске обьявлений), доступной другим пользователям, скопировать с той же BBS интересующие вас файлы, интегрировать домашний компьютер в сеть вашего офиса, при этом (не считая низкой скорости обмена данными) создается полное ощущение работы в сети офиса. Кроме того, воспользовавшись глобальными сетями (RelCom, FidoNet) можно принимать и посылать электронные письма не только внутри города, но фактически в любой конец земного шара. Глобальные сети дают возможность не только обмениваться почтой, но и участвовать во всевозможных конференциях, получать новости практически по любой интересующей вас тематике.

Существует три основных способа соединения компьютеров для обмена информацией:

— непосредственная связь, через асинхронный порт;

— связь с использованием модема;

— связь через локальные сети.

В реферате рассматривается первые два типа соединений — непосредственное и соединение через модем.

2.Последовательный асинхронный адаптер

Практически каждый компьютер оборудован хотя бы одним последовательным асинхронным адаптером. Обычно он представляет собой отдельную плату или же расположен прямо на материнской плате компьютера. Его полное название — RS-232-C. Каждый асинх­ронный адаптер обычно содержит несколько портов, через которые к компьютеру можно подключать внешние устройства. Каждому тако­му порту соответствует несколько регистров, через которые прог­рамма получает к нему доступ, и определенная линия IRQ (линия запроса прерывания) для сигнализации компьютеру об изменении состояния порта. Каждому порту присваивается логическое имя (COM1,COM2,и т.д.).

Интерфейс RS-232-C разработан ассоциацией электронной про­мышленности ( EIA ) как стандарт для соединения компьютеров и различных последовательных периферийных устройств.

Компьютер IBM PC поддерживает интерфейс RS-232-C не в пол­ной мере; скорее разьем, обозначенный на корпусе компьютера как порт последовательной передачи данных, содержит некоторые из сигналов, входящих в интерфейс RS-232-C и имеющих соответствую­щие этому стандарту уровни напряжения.

В настоящее время порт последовательной передачи данных используется очень широко. Вот далеко не полный список примене­ний:

— подключение мыши;

— подключение графопостроителей, сканеров, принтеров, ди­гитайзеров;

— связь двух компьютеров через порты последовательной пе­редачи данных с использованием специального кабеля и таких программ, как FastWire II или Norton Commander;

— подключение модемов для передачи данных по телефонным линиям;

— подключение к сети персональных компьютеров;

Последовательная передача данных означает, что данные пе­редаются по единственной линии. При этом биты байта данных пе­редаются по очереди с использованием одного провода. Для синх­ронизации группе битов данных обычно предшествует специальный стартовый бит, после группы битов следуют бит проверки на чет­ность и один или два стоповых бита. Иногда бит проверки на чет­ность может отсутствовать.

Использование бита четности, стартовых и стоповых битов определяют формат передачи данных. Очевидно, что передатчик и приемник должны использовать один и тот же формат данных, иначе обмен не возможен.

Другая важная характеристика — скорость передачи данных. Она также должна быть одинаковой для передатчика и приемника.

Скорость передачи данных обычно измеряется в бодах ( по фамилии французского изобретателя телеграфного аппарата Emile Baudot — Э.Бодо). Боды определяют количество передаваемых битов в секунду. При этом учитываются и старт/стопные биты, а также бит четности.

2.1. Аппаратная реализация

Компьютер может быть оснащен одним или двумя портами последовательной передачи данных. Эти порты расположены либо на материнской плате, либо на отдельной плате, вставляемой в слоты расширения материнской платы.

Бывают также платы, содержащие четыре или восемь портов последовательной передачи данных. Их часто используют для подк­лючения нескольких компьютеров или терминалов к одному, цент­ральному компьютеру. Эти платы имеют название «мультипорт».

В основе последовательного порта передачи данных лежит микросхема INTEL 8250 или ее современные аналоги — INTEL 16450,16550,16550A. Эта микросхема является универсальным асинхронным приемопередатчиком ( UART — Universal Asynchronous

Receiver Transmitter). Микросхема содержит несколько внутренних регистров, доступных через команды ввода/вывода.

Микросхема 8250 содержит регистры передатчика и приемника данных. При передаче байта он записывается в буферный регистр передатчика, откуда затем переписывается в сдвиговый регистр передатчика. Байт «выдвигается» из сдвигового регистра по битам.

Программа имеет доступ только к буферным регистрам, копи­рование информации в сдвиговые регистры и процесс сдвига выпол­няется микросхемой UART автоматически.

К внешним устройствам асинхронный последовательный порт подключается через специальный разьем. Существует два стандарта на разьемы интерфейса RS-232-C, это DB-25 и DB-9. Первый имеет 25, а второй 9 выводов.

Разводка разъема DB25

Реферат: Процессор. Блок целочисленной арифметики.

Cодержание

1. Задание

2. Алгоритм

2.1. Алгоритм умножения

2.2. Алгоритм деления

3. Операционная схема и микропрограмма выполнения операций

4. Функциональная схема операционной части устройства

5. Функциональная схема управляющей части

6. Принципиальная схема управляющей части

7. Таблица микрокоманд

8. Литература

2. Алгоритм операций

2.1. Алгоритм умножения

Eдоп*Fдоп=Gдоп
Перед началом операции в RG1=Fдоп ; RG2=0 ; RG3=Eдоп
Знаки сомножителей участвуют в операции наравне с остальными разрядами, а это значит что Eдоп и Fдоп перемножаются как обычные (m+1) разрядные целые числа без знака. При этом знак Едоп участвует для того чтобы СЧП (сумма частичных произведений) в RG2 формировалась в доп. коде. Знак Fдоп участвует для того чтобы произведение формировалось в двойном формате.
В каждом из (m+1) циклов умножения производятся действия:
1) Eдоп прибавляется к RG2 если P4=1;
1
2) RG2, RG1, Tзн при сдвиге вправо необходимо сохранять представление СЧП в доп. коде, а это значит что слева нужно вводить 0, если число =>0 и 1, если число < 0.>

2.2. Алгоритм деления

Gдоп/Eдоп=Fдоп
а) устанавливаем начальные значения регистров и триггеров
б) сдвигаем делимое на 1 разряд влево
в) анализируем знаки Gi-1 и E. Если одинаковы то вычитаем E из GR2.
Если разные то + E к RG2
г) анализируем знаки Gi и E, если одинаковые то цифра частного =1
д) анализируем ТФ, если ТФ=1 выполняем проверку на ПРС 2-го этапа
е) уменьшаем значение счетчика циклов
ж) если счетчик не = 0 то переходим на пункт б)
з) передаем частное в RG1
и) корректируем частное
к) выдаем частное на выходную шину

3. Операционная схема и микропрограмма выполнения
операций

В соответствии с алгоритмом строим ОС (рис. 1), определяем требуемый набор МО и граф МП (рис. 2), считая что в RG3 выполняется однотактным способом (по входам D триггеров RG2) по сигналу у4; в RG1 — двухтактным способом (по входам R и S) по сигналам у6 и у7.
В ОС на Рис. 1 использованы следующие обозначения:
Тпп — триггер переполнения
Тпер — триггер переноса
Тзн1 — триггер знака множимого, флаговый триггер при делении
Тзн2 — триггер знака Gi-1
Тзн3 — триггер знака делимого
Х(8:0) — входная шина
Z(8:0) — выходная шина

В МП на Рис. 2 введены 15 осведомительных сигнала:
Р1 = RG3(8) Р10 = Р1 ??Р3
Р2 = ? Р11 = Р3 ? Р1
Р3 = RG2(8) P12 = P6 ??Р5
Р9 = RG2(7) ??RG2(6) P13 = P1 Tзн2 v P1 Tзн2
P4 = 1 (CT=0) P14 = Tпер
Р5 = RG1(0) Р15 = Тзн1
Р6 = Р1 Tзн2 v Tзн2 Р1
Р7 = 1 (RG2(8:0)=0)
Р8 = Тзн3
? — внешний сигнал определяющий вид операции
( 0 — умножение ; 1 — деление )
а также 17 импульсных управляющих сигналов:
у1: { RG2=RG2(8:0).RG1(8); у10: Тпп=1
RG1=RG1(7:0).0 } у11: RG2=RG1
y2: RG2=RG2+RG3+1 y12: RG2=RG2+1
y3: RG2=RG2+RG3 y13: Z=RG2
y4: RG3=X y14: { RG1=RG2(0).RG1(8:1);
y5: { RG2=X ; Tзн1=1 } Tзн1=RG1(0) }
y6: { RG1=X; Tзн3=P3; Tпп=0; y15: RG2=0.RG2(8:1)
СТ=9; Тпер=0; } y16: RG2=1.RG2(8:1)
y7: RG1(0)=1 y17: RG2=0
y8: Тзн1=0
у9: СТ=СТ-1

Z(8:0)

у13 Р15
Р5

зн RG1 1 1 Тзн1
8 7 0

у6 у1 у14 у7

Р2
Р3 у18

Тзн2 зн 1 1
8 7 6 RG2 0

у16 у5 у1 у15,у16

Р14

Тпер зн KSM у2, у12
8 7 0

P1 у3 у2

зн
8 7 RG3 0

у4

Х(8:0)

Р4 ПРС Р8

СТ Тпп Тзн3

Рис. 1.

начало

2
?
0 1 5
y6 6

y17 1 9
0

0 2 11 3
P5
1 1 10
y3 7

0 0 15 0
P3 P14 1
1 1 1 12
0 8
P1 9

1 0 4
y16, y14, y9 y15, y14, y9 3
1
3 1 1 2
0
P4 7 0
1 8
0 1
P15 2 1 3
1
y2 13
11
8 1 13
y13 1
0 1
12
y11
0 8

0
0 3
1
10
у13

конец

Рис. 2.
4. Функциональная схема операционной части
устройства

На Рис. 3. представлена функциональная схема операционной части (ОЧ) на регистрах и мультиплексорах. В схему из УЧ подаются 15 импульсных управляющих сигналов с длительностью, равной 50 нс, причем часть управляющих сигналов ( у2, у3, у12 ) подаются на входы синхронизации регистров и одновременно участвуют в формировании сигналов на информационных входах триггеров с помощью различных комбинационных схем. Следовательно, во-первых, если время задержки упомянутых комбинационных схем превышает значение 50 нс, то схемой пользоваться нельзя, так как к моменту переключения триггеров сигналы на их информационных входах не успеют сформироваться. Например, сигнал у3 должен иметь длительность, достаточную для того, чтобы успели сработать элементы 2,3 и4 ступеней схемы, иначе в момент окончания у4 в RG2 зафиксируется неправильный результат. Таким образом, в данной схеме длительность сигналов МО должна определяться по времени выполнения самой длительной МО, которое при заданной элементной базе превышает заданное значение.
Во-вторых, так как сигналы на входах “С” и “D” триггеров RG2 при выполнении у2, у3 и у12 оканчиваются одновременно (без учета задержек сигналов в комбинационных схемах), то триггеры могут не переключиться требуемым образом из-за возможной “игры фронтов” на входах “С” и “D”.
Для решения указанных проблем с целью повышения быстродействия и надежности схемы разобьем все МО на 2 группы.
В первую группу выделим МО у2, у3 и у12, связанные не только с переключением триггеров по входам синхронизации, но и с формированием сигналов на информационных входах этих триггеров.
Во вторую все остальные МО, для выполнения которых достаточны импульсные управляющие сигналы с длительностью равной 50 нс. Как правило, в эту группу входят действия, связанные с переключением триггеров по асинхронным входам, либо по входам синхронизации, если сигналы на информационных входах триггеров при этом не меняются.
Для выполнения МО 1-ой группы необходимы дополнительные потенциальные управляющие сигналы (сигналы с длительностью, не меньшей такта Т), называемые микроприказами. Тогда импульсные управляющие сигналы подаются лишь на входы синхронизации триггеров, а формирование сигналов на информационных входах этих триггеров осуществляется с помощью микроприказов, которые должны поступать в схему ранее и заканчиваться позднее сигналов на входах синхронизации триггеров.
В управляющей части с программируемой логикой микроприказы формируются с помощью разрядов операционного поля микрокоманы, считываемой из управляющей памяти. Обозначим эти разряды и соответствующие им микроприказы через МК(j), где j = 0, 1, 2,…
Если использовать три микроприказа, то схема Рис.3. преобразуется к виду, представленному на Рис.4 (без цепей записи со входной шины, без триггеров Тпп, Тзн3, счетчика циклов и цепи выдачи на выходную шину). Здесь: во-первых, отсутствует триггер переноса, так как при использовании микроприказов сигнал переноса на выходе KSM становится потенциальным, и необходимость в его запоминании отпадает.
Во-вторых, сигналы у15, у16, у5 поступающие на один и тот же вход сдвига вправо RG2, заменен одним сигналом у5.
С целью упрощения ОЧ устройства заменим 2, 3 ступени схемы на Рис. 4. арифметико-логическим устройством (АЛУ). Тогда количество микроприказов увеличится до 5.
Функциональная схема ОЧ устройства, в которой применяется АЛУ, представлена на Рис. 5. Здесь АЛУ используется для выполнения трех действий, определяемых таблицей 1.

Таблица 1.

S3 S2 S1 S0 F`
0 0 0 0 A` + C0
0 0 0 1 A` + B` + C0
0 1 1 0 A` — B` — C0

В таблице А` и B` — значения операндов, поступающих в АЛУ, F` — значение результата, формируемого на входах АЛУ; С0 — значение сигнала на входе переноса младшего разряда АЛУ.
В соответствии с таблицей 1 в схеме Рис 5. использованы пять микроприказов: МК(0) — S0, MK(1) — S1, MK (2) — S2, MK(3) — C0, MK(4) — вход данных вдвигаемых при сдвиге вправо на RG2.
Работа схемы определяется МП, представленной на Рис. 6. Список используемых импульсных сигналов:
у1: {

y2: С RG2=/ y12: Z=RG2
y3: { >RG2=/ ; >RG1=/ }
y4: RG3=X
y5: RG2=RG1;
y6: { RG1=X; Tзн3=P3; Tпп=0;
Тзн1=1; СТ=9; }
y7: RG1(0)=1
y8: Тзн1=0
у9: СТ=СТ-1
9

X(8 : 0)

RG3 MS KSM 0 MS D RG2 D RG1
D 0 1 < > 0 < > 0
2 D< 1 D< 1 >
1 3 y16 D> D>
y17 R 8 y7 S0 8
A C y6 C
A0 > y14 >
y4 C C П9 y5 A1 y1 < y1 < >

1
y5

y3 1 D Tпер у15 D Tзн2 D Tзн1
y2 C Р14 у16 1 Р2
у6 R у5 у1 С у14 С
1
y12
1

y11 y13 E

0 ST
1 1 P4 1
2 P7
3 y6 R Тпп ПРС P3 D Tзн3 P8…
y6 ЕI
y9 -1 y10 S y6 С

Рис. 3.

МК(2)

RG3 MS KSM 0 MS D RG2 D RG1
D 0 1 < > 0 < > 0
2 D< 1 D< 1 >
1 3 МК(3) D> D>
y17 R 8 y7 S0 8
A У2 C y6 C
A0 У5 > y5 >
y4 C C П9 y5 A1 y1 < y1 < >

Р14
МК(0)

D Tзн2 D Tзн1
МК(1) 1 Р2
у1 С у5 С
у5

Рис. 4.

RG3 S3 АЛУ 0 MS D RG2 D RG1
D MK(2) S2 F 1 < > 0 < > 0
MK(1) S1 2 D< 1 D< 1 >
MK(0) S0 3 МК(4) D> D>
A` P14 y11 R 8 y7 S0 8
B` C9 У2 C y6 C
MK(3) C0 A0 У3 > y3 >
y4 C M y3 A1 y1 < y1 < >

y5 1
y3
D Tзн2 D Tзн1
Р2
у1 С у3 С

1 D T
y3
y1 1 C

Рис. 5.

5. Функциональная схема управляющей части

Функциональная схема УЧ устройства представлена на Рис. 8 и включает следующие основные части: триггер запуска (Тзап), управляющую память (УП), регистр адреса МК (RGAMK), схему формирования управляющих сигналов МО у1 — у12, основу которой составляет дешифратор МК (DCMK), мультиплексор логических условий (MS) и триггер ошибки (Тош), который устанавливается в 1 при обнаружении ошибки в МК, считываемой из УП.
Исходя из количества вершин в графе МП на Рис. 6 и ее сложности, определим ориентировочно количество ячеек в УП, равным 3 сегментам по 16 ячеек в каждом. Формат МК, записываемой в ячейке УП, приведен на Рис. 7.

MK Y XvSнов A` B

0 1 2 3 4 Q1 Q2 Q3 Q4 W P к.р

Рис. 7

Здесь старшие 9 разрядов образуют операционное поле МК. В первых 5 разрядах кодируются горизонтальным способом микроприказы МК(0 — 4),
начало

4
?
0 1 2
y6 6

y11 1 9
0

0 МК(1,2),2 11 МК(0),2
P5
1 1 10
МК(0),у2 7

0 0 15 0
P3 P14 1
1 1 1 12
0 8
P1 9

1 0 4
МК(4), y3, y9 y3, y9 3
1
МК(0),2 1 МК(1,2),2
0
P4 7 0
1 8
0 1
P15 МК(1,2),2 1 МК(0),2
1
МК(1,2), у2 12
5,2
8 1 13
y12 1
0 1
МК(3),2
у2, у5
0 8
1
0 1
1
0 3
1
у12 10

конец

Рис. 6.
в следующих 4-х разрядах ( Q1, Q2, Q3, Q4) кодируются вертикальным способом МО. В них фиксируется номер совокупности импульсных управляющих сигналов МО, входящих в данную МК. В МП на Рис. 6 входят 12 таких совокупностей сигналов. Обозначим их как: Y1=y2, Y2=y6, Y3=y1, Y4=y7, Y5=y8, Y6=y9, Y7={y5, y2}, Y8=y10, Y9=y12, Y10=y4, Y11=y11, Y12={y3, y9}.
Адресное поле МК включает 4-х разрядное поле Х, в котором фиксируется номер логического условия Рi (i=1-15), и 4-х значное поле адреса МК А=А`В где В — младший разряд адреса.
При формировании адреса следующей МК значение проверяемого условия Рi подставляется в младший разряд адреса А.
Также есть разряд W по которому производится останов МП, и разряд межсегментного перехода Р, при единичном значении которого производится межсегментный переход, адрес нового сегмента берется в поле Х.
Последний разряд в МК является контрольным разрядом проверки на четность.
В целом схема на Рис. 8 работает следующим образом. По сигналу “Запуск” в RGAMK фиксируется начальный адрес = 0. При этом на выходах УП с задержкой, равной времени чтения информации из УП, формируются разряды МК, записанной по данному адресу.
Одновременно по сигналу “Запуск” Тзап устанавливается в 1, и в схему УЧ начинают циклически поступать сигналы z1, z2. По сигналу z1 в ОЧ поступают импульсные управляющие сигналы, по z2 в регистр RGAMK записывается адрес следующей ячейки памяти.

6. Принципиальная схема управляющей части

Принципиальная схема построена на основе общей шины в которую вводятся все входные и выходные сигналы.
Триггеры Тзап, Тош и Т реализованы на микросхеме ТВ9, RGAMK и GRSEG на микросхемах ТМ8, MS — на КП1, схема М2 на 2-х элементах ИП5 и микросхеме ЛП5, схема формирования импульсных сигналов на дешифраторе ИД3, УП — на пяти элементах ПЗУ РТ4.

ош ошибка 0 RG
С & S Тош 1 SEG 0 к.р. ___
Р 1 М2 ОШ
R & C

R ОШ
A УП…
запуск 0 RG 0
1 J Tзап 1 AMK 1
С C А« 2 2
остан K 3 3
сброс C
R
R

В
0 MS & 1
Р1 1
R Z2 A«…
T & Р15 15 &
D
A
& C &
C Z1 Р
остан
0 0 у1
___ 2 DC 1 схема у2
ОШ 4 MK… формир….
8 у1 — у12
MK(4) 15 у12
MK(3)
MK(2) C
MK(1)
MK(0)

Рис. 8.

7. Таблица микрокоманд

адрес ячейки МК Q WP XvS A` B Примеч МК ЛУ
00 0000 00000 1010 00 0010 0010 у4 Р2
0001 00000 0000 00 1111 1100 Р15
0010 00000 0010 00 0000 0100 у6
0011 00000 0001 00 0000 1111 у2
0100 00000 1010 00 0101 0110 у11 Р5
0101 00000 0111 00 0000 1110 у2, у5
0110 00000 0000 00 0011 1000 Р3
0111 10000 0001 00 0011 1000 МК(0), у2 Р3
1000 00000 0000 00 1110 1010 Р14
1001 00000 0000 00 0001 1010 Р1
1010 00000 1100 00 0100 0000 у3, у9 Р4
1011 00001 1100 00 0100 0000 МК(4),у3,у9 Р4
1100 00000 1001 00 0000 0101 у12
1101 01100 0001 00 0000 1100 МК(1,2), у2
1110 00000 1001 10 0000 0000 у12 останов
1111 00000 0010 01 0001 0000 у6 межс.БП
01 0000 00000 0000 00 1001 0010 Р9
0001
0010 00000 0011 00 1011 0100 у1 Р11
0011 00000 1000 10 0000 0000 у10 останов
0100 01100 0001 00 1010 0110 МК(1,2), у2 Р10
0101 10000 0001 00 1010 0110 МК(0), у2 Р10
0110 00000 0100 00 0111 1000 у7 Р15
0111 00000 0000 00 0111 1000 Р15
1000 00000 0110 00 0100 1010 у9 Р4
1001 00000 0000 00 1100 1100 Р12
1010 00000 0000 00 0000 0010 БП
1011 00000 0000 00 0011 1100 P3
1100 00000 1001 01 0010 0001 y12 межс.БП
1101 00000 0000 00 0001 1110 P1
1110 10000 0001 01 0010 0000 МК(0),у2 межс.БП
1111 01100 0001 01 0010 0000 МК(1,2),у2 межс.БП
10 0000 00000 0000 00 0111 0010 Р7
0001 00000 0111 00 1000 1000 у5, у2 Р8
0010 00000 0000 00 1000 0100 Р8
0011 00000 01 0001 1100 у межс.БП
0100 00000 0000 01 0001 1100 межс.БП
0101 00000 0000 00 0001 0110 Р1
0110 01100 0001 01 0001 1100 МК(1,2),у2 межс.БП
0111 10000 0001 01 0001 1100 МК(0),у2 межс.БП
1000 00000 0000 00 0001 1010 Р1
1001 00000 0000 00 1101 1010 Р13
1010 00000 0000 00 1000 1100 Р8
1011 00010 0001 00 1000 1100 МК(3), у2 Р8
1100 00000 1001 10 0000 0000 у12 останов
1101 00000 0000 00 0001 1110 Р1
1110 00000 1001 10 0000 0000 у12 останов
1111 00000 0000 01 0011 0000 межс.БП
11 0000 00000 0000 00 0011 0010 Р3
0001
0010 00000 1001 10 0000 0000 у12 останов
0011 00000 1000 10 0000 0000 у10 останов

Литература

1. Курс лекций по предмету “Процессоры”

2. Карцев М.А. Арифметика цифровых машин. М. “Наука” 1969

3. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. М. “Радио и связь”

Спецификация

№ Обозначение Кол. Адрес
1 К155ЛИ4 1 DD1
2 К155ЛИ6 1 DD2
3 К155ЛЛ1 1 DD3
4 К155ТВ9 2 DD4, DD5
5 К155ТМ8 2 DD6, DD7
6 К556РТ4 5 DD8 — DD12
7 К155ИП5 2 DD13, DD14
8 К155ЛП5 1 DD15
9 К155КП1 1 DD16
10 К155ЛИ1 1 DD17
11 К155ИД3 1 DD18
12 К155ЛН1 2 DD19, DD20

13

Контрольная работа: Відтворення господарських операцій у бухгалтерському балансі підприємства

1.Частина перша. Теоретичні завдання.

1.1 Господарські операції та процеси

1.2 Загальне поняття і визначення бухгалтерського балансу як складової частини методу бухгалтерського обліку. Актив і пасив балансу. Обґрунтування рівності підсумків активу і пасиву балансу. Статі, розділи та групи балансу

2. Частина друга. Практичні завдання.

2.1 Завдання 1.3

2.2 Завдання 2.1

2.3 Завдання 3.2

3. Список літератури

Частина перша

Теоретичні завдання

6.Господарські операції та процеси.

Господарська операція – це дія, що призводить до змін у структурі господарських засобів та джерел їх утворення. Господарські операції бувають як позитивними (відпущено виробничі запаси зі складу у виробництво), так і негативними (частина готової продукції не відповідала технічним вимогам та була остаточно забракована).

Господарські операції розподіляються на чотири типи:

Тип перший. Передбачає, що зміни відбуваються лише у структурі господарських засобів, тобто в активі балансу (одна стаття збільшується, інша – зменшується на одну і ту ж саму суму), але підсумок по активу в цілому залишається незмінним.

Тип другий. Передбачає, що зміни відбуваються лише у структурі джерел господарських засобів, тобто у пасиві балансу (одна стаття збільшується, інша – зменшується на одну і ту ж саму суму), але підсумок по пасиву в цілому залишається незмінним.

Тип третій. Передбачає, що відбувається одночасне збільшення як господарських засобів (збільшення окремих статей активу балансу), так і джерел господарських засобів (збільшення окремих статей пасиву балансу) на одну і ту ж саму суму. В цілому підсумок по активу та по пасиву балансу зростає, але в рівних частинах, що дозволяє зберегти баланс.

Тип четвертий. Передбачає, що відбувається одночасне зменшення як господарських засобів (зменшення окремих статей активу балансу), так і джерел господарських засобів (зменшення окремих статей пасиву балансу) на одну і ту ж саму суму. В цілому підсумок по активу та по пасиву балансу зменшується, але в рівних частинах, що дозволяє зберегти баланс.

Приведемо приклад на умовному підприємстві:

Баланс (початковий) підприємства «Яскраві кольори»

АКТИВ

ПАСИВ

Назва статті

Сума, грн.

Назва статті

Сума, грн.

Основні засоби

30000

Статутний капітал

25000
Виробничі запаси

11000

Прибуток

16500
Незавершене виробництво

7500

Кредити банків

9000

Грошові кошти в національній валюті

10000

Заборгованість з оплати праці

8000

Баланс

58500

Баланс

58500

Операція першого типу: У виробництво, для виготовлення продукції, зі складу відпущено виробничі запаси на суму 5500грн.

Результат здійснення цієї операції: зменшення вартості виробничих запасів на 5500грн. і збільшення вартості незавершеного виробництва на ту ж саму суму. Підсумок по активу балансу та рівність між пасивом і активом залишилися незмінними.

У балансі відбулися відповідні зміни:

Баланс підприємства «Яскраві кольори»

АКТИВ

ПАСИВ

Назва статті

Сума, грн.

Назва статті

Сума, грн.

Основні засоби

30000

Статутний капітал

25000
Виробничі запаси

5500

Прибуток

16500
Незавершене виробництво

13000

Кредити банків

9000

Грошові кошти в національній валюті

10000

Заборгованість з оплати праці

8000

Баланс

58500

Баланс

58500


До господарських операцій першого типу також відносяться: видача грошових коштів із каси під звіт працівникам підприємства, оприбуткування готової продукції на склад з виробництва, рух грошей із каси на поточний рахунок та навпаки, та ін..

Операція другого типу: на збільшення статутного капіталу підприємства спрямовано частину прибутку, а саме 8250грн.

Результат здійснення цієї операції: зменшення прибутку підприємства на 8250грн. і збільшення розміру статутного капіталу на ту ж саму суму. Підсумок по пасиву балансу та рівність між пасивом і активом залишилися незмінними.

Зміни, які відбулися у балансі:

Баланс підпремства «Яскраві кольори»

АКТИВ

ПАСИВ

Назва статті

Сума, грн.

Назва статті

Сума, грн.

Основні засоби

30000

Статутний капітал

33250

Виробничі запаси

5500

Прибуток

8250

Незавершене виробництво

13000

Кредити банків

9000

Грошові кошти в національній валюті

10000

Заборгованість з оплати праці

8000

Баланс

58500

Баланс

58500

До господарських операцій другого типу також відносяться: погашення заборгованості перед постачальником за рахунок довгострокового або ж короткострокового кредиту банку; утримання із заробітної плати працівників суми прибуткового податку, перерахувань до фондів соціального спрямування; та ін..

Операція третього типу: на розрахунковий рахунок підприємства отримано кредит банку у розмірі 4500грн.

Результат здійснення цієї операції: збільшення як активу (грошових коштів у національній валюті), так і пасиву (заборгованості перед банком за кредитами) балансу. Підсумок по активу і пасиву зріс на одну і ту ж саму суму (4500грн.), що зберегло рівність між ними.

Зміни, які відбулися у балансі:

Баланс підприємства «Яскраві кольори»

АКТИВ

ПАСИВ

Назва статті

Сума, грн.

Назва статті

Сума, грн.

Основні засоби

30000

Статутний капітал

33250
Виробничі запаси

5500

Прибуток

8250
Незавершене виробництво

13000

Кредити банків

13500

Грошові кошти в національній валюті

14500

Заборгованість з оплати праці

8000

Баланс

63000

Баланс

63000

До господарських операцій третього типу також відносяться: надійшли від постачальника виробничі запаси, нарахована заробітна плата працівникам основного виробництва та ін.

Операція третього типу: із каси підприємства виплачено заборгованість по оплаті праці перед працівниками у розмірі 4000грн.

Результат здійснення цієї операції: зменшення як активу (грошових коштів у національній валюті), так і пасиву (заборгованості по оплаті праці) балансу. Підсумок по активу і пасиву зменшився на одну і ту ж саму суму (4000грн.),що зберегло рівність між ними.

Зміни, які відбулися у балансі:

Баланс

підпремства «Яскраві кольори»

АКТИВ

ПАСИВ

Назва статті

Сума, грн.

Назва статті

Сума, грн.

Основні засоби

30000

Статутний капітал

33250
Виробничі запаси

5500

Прибуток

8250
Незавершене виробництво

13000

Кредити банків

13500

Грошові кошти в національній валюті

10500

Заборгованість з оплати праці

4000

Баланс

59000

Баланс

59000

До господарських операцій четвертого типу також відносяться: повернення банку, раніше отриманого від нього кредиту, Сплата постачальникам за раніше отримані виробничі засоби та ін..

Ці чотири типи операцій охоплюють всі варіанти змін у балансі.

16.Загальне поняття і визначення бухгалтерського балансу як складової частини методу бухгалтерського обліку. Актив і пасив балансу. Обґрунтування рівності підсумків активу і пасиву балансу. Статі, розділи та групи балансу.

Бухгалтерський баланс – універсальна форма звітності, яка показує здобутки підприємства за певний проміж часу. Баланс являє собою спосіб економічного групування та узагальненого відображення у грошовому вимірнику наявних господарських засобів і джерел їх утворення. Особливість балансу – рівність між загальною вартістю господарських засобів і джерел їх утворення, тобто між активом та пасивом.

Бухгалтерський баланс несе в собі інформацію, яка є дуже важливою не тільки для зовнішніх споживачів підприємства: податкові органи, банки, акціонери, інвестори та ін. (бо вони виконують контроль за надходженням коштів у бюджет країни від підприємств, оцінюють його платоспроможність, ризик здійснення фінансових інвестицій або розглядають можливість купівлі на фондовому ринку цінних паперів) але й для внутрішніх її споживачів: засновники, партнери по бізнесу (бо вони спираючись на данні приведені у балансі приймають відповідні управлінські рішення).

Форма бухгалтерського балансу та інструкція щодо його використання розробляється та затверджується Міністерством фінансів України за погодженням із Державним комітетом статистики України.

Бухгалтерські баланси бувають, як правило, місячні, квартальні, піврічні, дев’ятимісячні та річні.

Для окремого відображення господарських засобів і джерел їх утворення у балансі, він має вигляд двосторонньої таблиці. Відображення господарських засобів (ліва частина балансу) – це актив, відображення джерел утворення господарських засобів (права частина) – це пасив. Існують дві форми балансу: горизонтальна та вертикальна.

Горизонтальна – коли актив знаходиться у лівій частині балансу, а пасив — у правій.

Вертикальна – коли актив і пасив розміщуються в колонці один за одним (використовується у деяких країнах, зокрема в Японії).

Всі господарські засоби та джерела їх утворення показуються у балансі у розрізі статей.

Стаття балансу – складова частина активу або пасиву балансу, яка являє собою відображення у грошовому вимірнику сукупності однорідних видів господарських засобів або джерел їх утворення.

Підсумки по активу і пасиву повинні бути рівні між собою. Це зумовлене тим, що господарські засоби відповідають у сумі джерелам їх утворення. На цьому ґрунтується сама назва балансу, що означає рівновагу.

Розділ балансу – сукупність статей активу або пасиву бухгалтерського балансу, об’єднаних в економічно однорідні групи господарських засобів та джерел їх утворення. За основу групування статей балансу взято економічну класифікацію господарських засобів та джерел їх утворення.

У бухгалтерському балансі відображується інформація про господарські засоби та джерела їх утворення як на початок, так і на кінець звітного періоду (початок-кінець року, кварталу, півріччя, місяця). Співставляючи дані за кожною статтею на початок та на кінець звітного періоду, легко визначити зміни, що відбулися на протязі нього.

Зміст і форму Балансу та загальні вимоги до розкриття статей визначає Положення (стандарт) бухгалтерського обліку 2 „Баланс”, який є нормативним документом (затверджений Міністерством фінансів України 31 березня 1999р. №87). Стандартом визначено, що норми цього Положення (стандарту) застосовуються до балансів підприємств, організацій, та інших юридичних осіб усіх форм власності (крім бюджетних установ та банків).

Згідно стандарту, Актив Балансу вміщує три розділи:

Необоротні активи

Оборотні активи

Витрати майбутніз періодів.

Пасив балансу вміщує п’ять розділів:

Власний капітал.

Забезпечення наступних витрат і платежів.

Довгострокові зобов’язання

Поточні зобов’язання.

Доходи майбутніх періодів.

Розділи у свою чергу поділяються на статті, статті – на групи, які уособлюють собою план рахунків у балансі і дають більш розгорнуту інформацію.

Частина друга

Практичні завдання

Завдання 1.3

За даними про активи та джерела їх утворення на підприємстві, що здійснює підприємницьку діяльність у виробничо-торгівельній сфері за станом на 1 вересня 200__ р.

Активи та джерела їх утворення

Сума. грн.

1.

Будівля цеху

12300

00

2.

Кіоск

3000
3.

Обладнання

15800
4.

Знос основних засобів

5000
5.

Малоцінні і швидкозношувані предмети

150
6.

Статутний капітал

10000
7.

Сировина і матеріали

4630
8.

Незавершене виробництво

1270
9.

Готова продукція

2040
10.

Товари

20
11.

Заборгованість до бюджету по податках

4870
12.

Каса

300
13.

Заборгованість постачальникам

2540
14.

Розрахунковий рахунок

2900
15.

Короткострокові кредити банку

20000

а) здійснити групування* активів та джерел їх утворення підприємства.

b) визначити розмір власного капіталу,

с) визначити суму зобов’язань підприємств.

*Групування оформити таблицею:

Активи

Сума грн.

Джерела утворення активів

Сума грн.

а)

Активи

Сума грн.

Джерела утворення активів

Сума грн.

Будівля цеху

12300

00

Статутний капітал

10000
Кіоск

3000

Заборгованість до бюджету по податках

4870
Обладнання

15800

Заборгованість постачальникам

2540
Знос основних засобів

5000

Короткострокові кредити банку

20000
МШП

150

Сировина і матеріали

4630

Незавершене виробництво

1270

Готова продукція

2040

Товари

20

Каса

300

Розрахунковий рахунок

2900

b) За даними створеної таблиці власний капітал складається з «Статутного капіталу», розмір якого у грошовому еквіваленті становить 10000грн.

с) Сума зобов’язань підприємства складається із «Заборгованості до бюджету по податках», «Заборгованості постачальникам» та з «Короткострокових кредитів банку» і становить у грошовому еквіваленті 27410грн.

Завдання 2.1

Початкова валюта балансу становить 10000 грн. Якою стане валюта балансу після виконання операцій:

а) сплачено постачальникам з розрахункового рахунку — 500 грн.;

b) оприбутковані на склад матеріали від постачальника — 680 грн.;

с) одержано в касу з розрахункового рахунку — 150 грн.;

а) = 9500грн. (Зменшення валюти балансу на 500грн.)

b) =10180грн. (Збільшення валюти балансу на 680грн.)

с) = 10180грн. (Валюта балансу залишиться незмінною, бо операція відбувається у межах активу балансу, і ніяк не відбивається на його пасиві)

Завдання 3.1, (2),(3),(4)

За станом на 1 жовтня підприємство «Альфа» мало такий баланс:

АКТИВ

Сума

ПАСИВ

Сума

Основні засоби (залишкова вартість)

42600

Статутний капітал

65520
Матеріали

13800

Кредиторська заборгованість по оплаті праці

3400
Незавершене виробництво

6400

Розрахунки з постачальниками

2100
Готова продукція

10300

Нерозподілений прибуток

20000
Каса

20

Розрахунковий рахунок

16200

Розрахунки з різними дебіторами

1700

БАЛАНС

91020

БАЛАНС

91020

а) відкрити синтетичні рахунки бухгалтерського обліку (на основі статей балансу), проставити залишки на початок місяця по кожному відкритому рахунку.

а)

Статті балансу

Синтетичний рахунок

Залишки на початок місяця

Основні засоби (залишкова вартість)

10

42600
Матеріали

20

13800
Незавершене виробництво

23

6400
Готова продукція

26

10300
Каса

30

20
Розрахунковий рахунок

31

16200
Розрахунки з різними дебіторами

37

1700
Статутний капітал

40

65520
Кредиторська заборгованість по оплаті праці

66

3400
Розрахунки з постачальниками

63

2100
Нерозподілений прибуток

44

20000

За звітний період (листопад) на підприємстві «Альфа» здійснено такі господарські операції:

Зміст господарських операцій

СУМА грн.

1 . Перераховано з розрахункового рахунку постачальникам

425

2. Відпущено на виробництво продукції матеріалів

1700

3 . Надійшло на розрахунковий рахунок від дебіторів

820

4. Одержано матеріали від постачальників

700

5 . Одержані в касу грошові кошти з розрахункового рахунку

2200

6. Видано з каси заробітну плату

2200

Варіант3.2

б) відобразити на відкритих рахунках рух засобів та джерел їх утворення за даними господарськими операціями, визначити дебетові та кредитові обороти, вивести сальдо по кожному рахунку на кінець місяця;

б)

Дт

Кт

Сума

Зміст операції

63

31

425

Перераховано кошти з розрахункового рахунку постачальникам
23

20

1700

Відпущено на виробництво продукції матеріалів
31

37

820

Надійшли кошти на розрахунковий рахунок від дебіторів
20

63

700

Одержано матеріали від постачальників
30

31

2200

Одержані в касу грошові кошти з розрахункового рахунку
66

30

2200

Видано з каси заробітну плату

дебетові та кредитові обороти по рахунках

Статті балансу

Синтетичний рахунок

обороти

Дт

Кт

Основні засоби (залишкова вартість)

10

Матеріали

20

700

1700
Незавершене виробництво

23

1700

Готова продукція

26

Каса

30

2200

2200
Розрахунковий рахунок

31

820

2625
Розрахунки з різними дебіторами

37

820
Статутний капітал

40

Кредиторська заборгованість по оплаті праці

66

2200

Розрахунки з постачальниками

63

425

700
Нерозподілений прибуток

44

Статті балансу

Синтетичний рахунок

Залишки на кінець місяця

Основні засоби (залишкова вартість)

10

42600
Матеріали

20

12800
Незавершене виробництво

23

8100
Готова продукція

26

10300
Каса

30

20
Розрахунковий рахунок

31

14395
Розрахунки з різними дебіторами

37

880
Статутний капітал

40

65520
Кредиторська заборгованість по оплаті праці

66

1200
Розрахунки з постачальниками

63

2375
Нерозподілений прибуток

44

20000

в) відобразити зміни у балансі підприємства «Альфа».

в)

АКТИВ

Сума

ПАСИВ

Сума

Основні засоби (залишкова вартість)

42600

Статутний капітал

65520
Матеріали

12800

Кредиторська заборгованість по оплаті праці

1200

Незавершене виробництво

8100

Розрахунки з постачальниками

2375

Готова продукція

10300

Нерозподілений прибуток

20000
Каса

20

Розрахунковий рахунок

14395

Розрахунки з різними дебіторами

880

БАЛАНС

89095

БАЛАНС

89095

Список літератури:

План рахунків бухгалтерського обліку активів, капіталу, зобов’язань і господарських операцій підприємств і організацій Затверджений Наказом
Міністерства фінансів України від ЗО листопада 1999р, № 291.

Положення (стандарт) бухгалтерського обліку 2 «Баланс, затверджене Наказом Міністерства фінансів України від 31 березня 1999 р. № 87

Інструкція про застосування плану рахунків бухгалтерського обліку активів, капіталу, зобов’язань і господарських операцій підприємств І організацій (затверджено Міністерством фінансів України, наказ №291 віл ЗО. II, 1999р.)

Білуха М.Т. Теорія бухгалтерського обліку — К.: 2000.

Бутинець Ф.Ф. Теорія бухгалтерського обліку: Підручник для студентів вузів спеціальності 7.05106.»Облік і аудит». / Вид. 2-е, доп. і перероб.- Житомир: ЖІТІ. 2000. — 640 с.

Шепітко Г.Ф., Ромащевська Н.О. Практикум з теорії бухгалтерського обліку; Навчальний посібник.- К: Вид-во Європ. Ун-ту, 2001. — 139 с.

Бухгалтерський фінансовий облік. Конспект лекцій. Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів спеціальності 7.050106. «Облік і аудит» / За ред. проф. Бутинця. Житомир: ЖІТІ, 2001. -288 с.

17

Реферат: Шины персонального компьютера

Содержание

Введение 3
Шина ISA 3
Шина EISA 4
Шина MCA 5
Локальная шина VLB 6
Шина PCI 7
Шина SCSI 8
Шины блокнотных компьютеров 12
Accelerated Graphics Port (AGP) 12
Заключение 14
Литература 14

Введение

Шина – это канал пересылки данных, используемый совместно различными блоками системы. Шина может представлять собой набор проводящих линий, вытравленных на печатной плате, провода припаянные к выводам разъемов, в которые вставляются печатные платы, либо плоский кабель. Компоненты компьютерной системы физически расположены на одной или нескольких печатных платах, причем их число и функции зависят от конфигурации системы, её изготовителя, а часто и от поколения микропроцессора. Основными характеристиками шин являются разрядность передаваемых данных и скорость передачи данных.

Наибольший интерес вызывают два типа шин – системный и локальный.

Системная шина предназначена для обеспечения передачи данных между периферийными устройствами и центральным процессором, а также оперативной памятью.

Локальной шиной, как правило, называется шина, непосредственно подключенная к контактам микропроцессора, т.е. шина процессора.

Существует несколько стандартов организации системной шины для ПК.

1. Шина ISA

Шина ISA (Industry Standart Architecture) – шина, применявшаяся с первых моделей PC и ставшая промышленным стандартом. В PC моделей XT применялась шина с разрядностью данных 8 бит и адреса – 20 бит. В моделях
AT шина была расширена до 16 бит данных и 24 бита адреса, какой она остается до сих пор. Конструктивно шина выполнена в виде двух слотов.
Подмножество ISA-8 использует только первый 62-контактный слот, в ISA-16 применяется дополнительный 36-контактный слот. Тактовая частота – 8 МГц.
Скорость передачи данных до 16 Мбайтс. Обладает хорошей помехоустойчивостью.

Шина обеспечивает своим абонентам возможность отображения 8- или 16- битных регистров на пространство ввода-вывода и памяти. Диапазон доступных адресов памяти ограничен областью UMA (Unified Memory Architecture — унифицированная архитектура памяти), но для шины ISA-16 специальными опциями BIOS Setup может быть разрешено и пространство в области между15-м и 16-м мегабайтом памяти (правда при этом компьютер не сможет использовать более 15 Мбайт ОЗУ). Диапазон адресов ввода-вывода сверху ограничен количеством используемых для дешифрации бит адреса, нижняя граница ограничена областью адресов 0-FFh, зарезервированных под устройства систнемной платы. В PC была принята 10-битная адресация ввода-вывода, при которой линии адреса A[15:10] устройствами игнорировались. Таким образом, диапазон адресов устройств шины ISA ограничивается областью 100h-3FFh, то есть всего 758 адресов 8-битных регистров. На некоторые области этих адресов претендуют и системные устройства. Впоследствии стали применять и
12-битную адресацию (диапазон 100h-FFFh), но при ее использовании всегда необходимо учитывать возможность присутствия на шине и старых 10-битных адаптеров, которые «отзовутся» на адрес с подходящими ему битами A[9:0] во всей допустимой области четыре раза.

В распоряжении абонентов шины ISA-8 может быть до 6 линий запросов прерываний IRQ (Interrupt Request), для ISA-16 их число достигает 11.
Заметим, что при конфигурировании BIOS Setup часть из этих запросов могут отобрать устройства системной платы или шина PCI.

Абоненты шины могут использовать до трех 8-битных каналов DMA
(Direct Memory Access — прямой доступ к памяти), а на 16-битной шине могут быть доступными еще три 16-битных канала. Сигналы 16-битных каналов могут использоваться и для получения прямого управления шиной устройством Bus-
Master. При этом канал DMA используется для обеспечения арбитража управления шиной, а адаптер Bus-Master формирует все адресные и управляющие сигналы шины, не забывая «отдать» управление шиной процессору не более, чем через 15 микросекунд (чтобы не нарушить регенерацию памяти).

Все перечисленные ресурсы системной шины должны быть бесконфликтно распределены между абонентами. Бесконфликтность подразумевает следующее:

. Каждый абонент должен при операциях чтения управлять шиной данных

(выдавать информацию) только по своим адресам или по обращению к используемому им каналу DMA. Области адресов для чтения не должны пересекаться. «Подсматривать» не ему адресованные операции записи не возбраняется.

. Назначенную линию запроса прерывания IRQx абонент должен держать на низком уровне в пассивном состоянии и переводить в высокий уровень для активации запроса. Неиспользуемыми линиями запросов абонент управлять не имеет права, они должны быть электрически откоммутированы или подключаться к буферу, находящемуся в третьем состоянии. Одной линией запроса может пользоваться только одно устройство. Такая нелепость (с точки зрения схемотехники ТТЛ) была допущена в первых PC и в жертву совместимости старательно тиражируется уже много лет.

Задача распределения ресурсов в старых адаптерах решалась с помощью джамперов, затем появились программно-конфигурируемые устройства, которые практически вытеснены автоматически конфигурируемыми платами PnP.

Для шин ISA ряд фирм выпускает карты-прототипы (Protitype Card), представляющие собой печатные платы полного или уменьшенного формата с крепежной скобой. На платах установлены обязательные интерфейсные цепи — буфер данных, дешифратор адреса и некоторые другие. Остальное поле платы представляет собой «слепыш», на котором разработчик может разместить макетный вариант своего устройства. Эти платы удобны для макетной проверки нового изделия, а также для монтажа единичных экземпляров устройства, когда разработка и изготовление печатной платы нерентабельно.

С появлением 32-битных процессоров делались попытки расширения разрядности шины, но все 32-битные шины ISA не являются стандартизованными, кроме шины EISA.

2. Шина EISA

С появлением 32-разрядных микропроцессоров 80386 (версия DX) фирмами
Compaq, NEC и рядом других фирм, была создана 32-разрядная шина EISA, полностью совместимая с ISA.

Шина EISA (Extended ISA) — жестко стандартизованное расширение ISA до 32 бит. Конструктивное исполнение обеспечивает совместимость с ней и обычных ISA-адаптеров. Узкие дополнительные контакты расширения расположены между ламелями разъема ISA и ниже таким образом, что адаптер ISA, не имеющий дополнительных ключевых прорезей в краевом разъеме, не достает до них. Установка карт EISA в слоты ISA недопустима, поскольку ее специфические цепи попадут на контакты цепей ISA, в результате чего системная плата окажется неработоспособной.

Расширение шины касается не только увеличения разрядности данных и адреса: для режимов EISA используются дополнительные управляющие сигналы, обеспечивающие возможность применения более эффективных режимов передачи. В обычном (не пакетном) режиме передачи за каждую пару тактов может быть передано до 32 бит данных (один такт на фазу адреса, один — на фазу данных). Максимальную производительность шины реализует пакетный режим
(Burst Mode) – скоростной режим пересылки пакетов данных без указания текущего адреса внутри пакета. Внутри пакета очередные данные могут передаваться в каждом такте шины, длина пакета может достигать 1024 байт.
Шина предусматривает и более производительные режимы DMA, при которых скорость обмена может достигать 33 Мбайт/с. Линии запросов прерываний допускают разделяемое использование, причем сохраняется и совместимость с
ISA-картами: каждая линия запроса может программироваться на чувствительность как по перепаду, как в ISA, так и по низкому уровню. Шина допускает потребление каждой картой расширения мощности до 45 Вт, но полную мощность, как правило не потребляет ни один адаптер.

Каждый слот (максимум — 8) и системная плата могут иметь селективное разрешение адресации ввода-вывода и отдельные линии запроса и подтверждения управления шиной. Арбитраж запросов выполняет устройство ISP (Integrated
System Peripheral). Обязательной принадлежностью системной платы с шиной
EISA является энергонезависимая память конфигурации NVRAM, в которой хранится информация об устройствах EISA для каждого слота. Формат записей стандартизован, для модификации конфигурационной информации применяется специальная утилита ECU (EISA Configuration Utility). Архитектура позволяет при использовании программно-конфигурируемых адаптеров автоматически разрешать конфликты использования системных ресурсов программным путем, но в отличие от спецификации PnP, EISA не допускает динамического реконфигурирования. Все изменения конфигурации возможны только в режиме конфигурирования, после выхода из которого необходима перезагрузка компьютера. Изолированный доступ к портам ввода-вывода каждой карты во время конфигурирования обеспечивает просто: сигнал AEN, разрешающий декодирования адреса в цикле ввода-вывода, на каждый слот приходит по отдельной линии AENx, в это время программно-управляемой. Таким образом можно по отдельности обращаться и к обычным картам ISA, но из это бесполезно, поскольку карты ISA не поддерживают обмена конфигурационной информацией, предусмотренного шиной EISA. На некоторых идеях конфигурирования EISA выросла спецификация PnP для шины ISA (формат конфигурационных записей ESCD во многом напоминает NVRAM EISA).

EISA — дорогая, но оправдывающая себя архитектура, применяющаяся в многозадачных системах, на файл-серверах и везде, где требуется высокоэффективное расширение шины ввода-вывода.

3. Шина MCA

Шина MCA (MicroChannel Architecture) — микроканальная архитектура — была введена в пику конкурентам фирмой IBM для своих компьютеров PS/2 начиная с модели 50 в 1987 году. Обеспечивает быстрый обмен данными между отдельными устройствами, в частности с оперативной памятью. Шина MCA абсолютно несовместима с ISA/EISA и другими адаптерами. Состав управляющих сигналов, протокол и архитектура ориентированы на асинхронное функционирование шины и процессора, что снимает проблемы согласования скоростей процессора и периферийных устройств. Адаптеры MCA широко используют Bus-Mastering, все запросы идут через устройство CACP (Central
Arbitration Control Point). Архитектура позволяет эффективно и автоматически конфигурировать все устройства программным путем (в MCA PS/2 нет ни одного переключателя).

При всей прогрессивности архитектуры (относительно ISA) шина MCA не пользуется популярностью из-за узости круга производителей MCA-устройств и полной их несовместимости с массовыми ISA-системами. Однако MCA еще находит применение в мощных файл-серверах, где требуется обеспечение высоконадежного производительного ввода-вывода.

4. Локальная шина VLB

Локальная шина стандарта VLB (VESA Local Bus, VESA – Video Equipment
Standart Association – Ассоциация стандартов видеооборудования) разработана в 1992 году. Главным недостатком шины VLB является невозможность её использования с процессорами, пришедшими на замену МП 80486 или существующими параллельно с ним (Alpha, PowerPC и др.).

Шины ввода-вывода ISA, MCA, EISA имеют низкую производительность, обусловленную их местом в структуре PC. Современные приложения (особенно графические) требуют существенного повышения пропускной способности, которое могут обеспечить современные процессоры. Одним из решений проблемы повышения пропускной способности было применение в качестве шины подключения периферийных устройств локальной шины процессора 80486. Шину процессора использовали как место подключения встроенной периферии системной платы (контроллер дисков, графического адаптера).

VLB — стандартизованная 32-битная локальная шина, практически представляющая собой сигналы системной шины процессора 486, выведенные на дополнительные разъемы системной платы. Шина сильно ориентирована на 486 процессор, хотя возможно ее использование и с процессорами класса 386. Для процессоров Pentium была принята спецификация 2.0, в которой разрядность шины данных увеличена до 64, но она распространения не получила. Аппаратные преобразователи шины новых процессоров в шину VLB, будучи искусственными
«наростами» на шиннной архитектуре, не прижились, и VLB дальнейшего развития не получила.

Конструктивно VLB-слот аналогичен 16-битному обычному MCA-слоту, но является расширением системного слота шины ISA-16, EISA или MCA, располагаясь позади него вблизи от процессора. Из-за ограниченной нагрузочной способности шины процессора больше трех слотов VLB на системной плате не устанавливают. Максимальная тактовая частота шины — 66 МГц, хотя надежнее шина работает на частоте 33 МГц. При этом декларируется пиковая пропускная способность 132 Мбайт/с (33 МГц x 4 байта), но она достигается только внутри пакетного цикла во время передач данных. Реально в пакетном цикле передача 4 x 4 = 16 байт данных требует 5 тактов шины, так что даже в пакетном режиме пропускная способность составляет 105.6 Мбайт/с, а в обычном режиме (такт на фазу адреса и такт на фазу данных) — всего 66
Мбайт/с, хотя это и значительно больше, чем у ISA. Жесткие требования к временным характеристикам процессорной шины при большой нагрузке (в т. ч. и микросхемами внешнего кэша) могут привести к неустойчивой работе: все три
VLB-слота могут использоваться только на частоте 40 МГц, при нагруженной системной плате на 50 МГц может работать только один слот. Шина в принципе допускает и применение активных (Bus-Master) адаптеров, но арбитраж запросов возлагается на сами адаптеры. Обычно шина допускает установку не более двух Bus-Master адаптеров, один из которых устанавливается в «Master»- слот.

Шину VLB обычно использовали для подключения графического адаптера и контроллера дисков. Адаптеры локальных сетей для VLB практически не встречаются. Иногда встречаются системные платы, у которых в описании указано, что они имеют встроенный графический и дисковый адаптер с шиной
VLB, но самих слотов VLB нет. Это означает, что на плате установлены микросхемы указанных адаптеров, предназначенные для подключения к шине VLB.
Такая неявная шина по производительности, естественно, не уступает шине с явными слотами. С точки зрения надежности и совместимости это даже лучше, поскольку проблемы совместимости карт и системных плат для шины VLB стоят особенно остро.

5. Шина PCI

Шина PCI (Peripheral Component Interconnect bus – взаимосвязь периферийных компонентов) — шина соединения периферийных компонентов. Была анонсирована компанией Intel в июне 1992 года на выставке PC Expo.

Эта шина занимает особое место в современной PC-архитектуре
(mezzanine bus), являясь мостом между локальной шиной процессора и шиной ввода-вывода ISA/EISA или MCA. Эта шина разрабатывалась в расчете на
Pentium-системы, но хорошо сочетается и с 486 процессорами, а также с не-
Intel’овскими процессорами. Шина PCI является четко стандартизованной высокопроизводительной шиной расширения ввода-вывода. PCI – мультиплексная
32-разрядная шина. Существует также 64-разрядная версия. Частота шины 20-33
МГц. Стандарт PCI 2.1 допускает и частоту 66 МГц. Теоретическая максимальная скорость 132/264 Mбайт/с для 32/64 бит при 33 МГц, и 528
Мбайт/с при 66 МГц. Слот PCI достаточен для подключения адаптера (в отличие от VLB), на системной плате он может сосуществовать с любой из шин ввода- вывода и даже с VLB (хотя в этом и нет необходимости).

На одной шине PCI может быть не более четырех устройств (слотов).
Мост шины PCI (PCI Bridge) — это аппаратные средства подключения шины PCI к другим шинам. Host Bridge — главный мост — используется для подключения PCI к системной шине (шине процессора или процессоров). Peer-to-Peer Bridge — одноранговый мост — используется для соединения двух шин PCI. Две и более шины PCI применяются в мощных серверных платформах — дополнительные шины
PCI позволяют увеличить количество подключаемых устройств.

Автоконфигурирование устройств (выбор адресов, запросов прерывания) поддерживается средствами BIOS и ориентировано на технологию Plug and Play.
Стандарт PCI определяет для каждого слота конфигурационное пространство размером до 256 восьмибитных регистров, не приписанных ни к пространству памяти, ни к пространству ввода-вывода. Доступ к ним осуществляется по специальным циклам шины Configuration Read и Configuration Write, вырабатываемым контроллером при обращении процессора к регистрам контроллера шины PCI, расположенным в его пространстве ввода-вывода.

В состав шины PCI введены сигналы для тестирования адаптеров по интерфейсу JTAG. На системной плате эти сигналы не всегда задействованы, но могут и организовывать логическую цепочку тестируемых адаптеров.

Шина PCI все обмены трактует как пакетные: каждый кадр начинается фазой адреса, за которой может следовать одна или несколько фаз данных.
Количество фаз данных в пакете неопределенно, но ограничено таймером, определяющим максимальное время, в течении которого устройство может пользоваться шиной. Каждое устройство имеет собственный таймер, значение для которого задается при конфигурировании устройств шины.

В каждом обмене участвуют два устройства — инициатор обмена
(Initiator) и целевое устройство (Target). Арбитражем запросов на использование шины занимается специальный функциональный узел, входящий в состав чипсета системной платы. Для согласования быстродействия устройств- участников обмена предусмотрены два сигнала готовности IRDY# и TRDY#. Для адреса и данных на шине используются общие мультиплексированные линии AD.
Четыре мультиплексированных линии C/BE[3:0] используются для кодирования команд в фазе адреса и разрешения байт в фазе данных.

Шина имеет версии с питанием 5 В, 3.3 В. Также существует универсальная версия (с переключением линий +V I/O c 5 В на 3.3 В). Ключами являются пропущенные ряды контактов 12, 13 и 50, 51. Для 5 В-слота ключ расположен на месте контактов 50, 51; для 3 В — 12, 13; для универсального
— два ключа: 12, 13 и 50, 51. Ключи не позволяют установить карту в слот с неподходящим напряжением питания. 32-битный слот заканчивается контактами
A62/B62, 64-битный — A94/B94.

В отличие от адаптеров остальных шин, компоненты карт PCI расположены на левой поверхности плат. По этой причине крайний PCI-слот обычно разделяет использование посадочного места адаптера с соседним ISA- слотом (Shared slot).

Шина PCI являлась до последнего времени второй (после ISA) по популярности применения. В современных системах происходит отказ от шин
ISA, и шина PCI выходит на главные позиции. Некоторые фирмы для этой шины выпускают карты-прототипы, но, конечно же, доукомплектовать их периферийным адаптером или устройством собственной разработки гораздо сложнее, чем карту
ISA. Здесь сказываются и более сложные протоколы, и более высокие частоты
(8 МГц у шины ISA против 33 или 66 МГц у шины PCI). Также шина PCI обладает плохой помехоустойчивостью, поэтому для построения измерительных систем и промышленных компьютеров используется все еще относительно редко.

На некоторых системных (материнских) платах имеется небольшой разъем, который называется Media Bus. Он расположен позади разъема шины PCI одного из слотов. На этот разъем выводятся сигналы обычной шины ISA, и предназначен он для того, чтобы на графическом адаптере с шиной PCI можно было разместить и недорогой чипсет звуковой карты, предназначенный для шины
ISA. Этот разъем, а тем более и такие комбинированные аудио-видео карты, широкого распространения не получили.

6. Шина SCSI

Шина SCSI (Small Computer System Interface — cистемный интерфейс малых компьютеров, произносится «скази») была стандартизована ANSI
(American National Standards Institute — Американский институт стандартов) еще в 1986 году. Интерфейс предназначен для соединения устройств различных классов — памяти прямого и последовательного доступа, CD-ROM, оптических дисков однократной и многократной записи, устройств автоматической смены носителей информации, принтеров, сканеров, коммуникационных устройств и процессоров. Устройством SCSI (SCSI Device) — называется как хост-адаптер, связывающий шину SCSI с какой-либо внутренней шиной компьютера, так и контроллер целевого устройства — target controller, с помощью которого оно подключается к шине SCSI. С точки зрения шины все устройства могут быть равноправными и являться как инициаторами обмена, так и целевыми устройствами, однако чаще всего в роли инициатора выступает хост-адаптер. К одному контроллеру может подключаться несколько периферийных устройств, по отношению к которым контроллер может быть как внутренним, так и внешним.
Широкое распространение получили периферийные устройства со встроенным контроллером SCSI (embeded SCSI controller), к которым, например, относятся накопители на жестких магнитных дисках, CD-ROM, стриммеры.

По физической реализации интерфейс является 8-битной параллельной шиной с тактовой частотой 5 МГц. Шина допускает подключение до 8 устройств, скорость передачи данных в первоначальной версии достигала 5 Мбайт/с.
Впоследствии (1991 г.) появилась новая спецификация — SCSI-2, расширяющая возможности шины как в количественных, так и в качественных показателях.
Тактовая частота шины Fast SCSI-2 достигает 10 МГц, а Ultra SCSI-2 — 20
МГц. Разрядность данных может быть увеличена до 16 бит — эта версия называется Wide SCSI-2 (широкий), а 8-битную версию назвали Narrow (узкий).
16-битная шина позволяет увеличивать число устройств до 16. Стандарт SCSI-2 определяет и 32-битную версию интерфейса, но такие устройства пока не распространены из-за неоправданно высокой стоимости интерфейса. Комбинации тактовой частоты и разрядности обеспечивают широкий диапазон пропускной способности, достигающей 40 Мбайт/с для реальной версии Ultra Wide SCSI-2.

Спецификация SCSI-2 определяет систему команд, которая включает набор базовых команд, обязательных для всех периферийных устройств, и специфических команд для периферии различных классов. Стандарт полностью описывает протокол взаимодействия устройств на шине, включая структуры передаваемой информации. Поддержка устройствами возможности исполнения цепочек команд, очередей (до 256 команд) и независимости их работы друг от друга обуславливают высокую эффективность применения SCSI в многозадачных системах. Возможность присутствия на шине более одного контроллера
(инициатора обмена) позволяет обеспечить разделяемое использование периферии несколькими компьютерами, подключенными к одной шине.

SCSI-3 — дальнейшее развитие стандарта, направленное на увеличение количества подключаемых устройств, спецификацию дополнительных команд, поддержку Plug and Play. SCSI-3 существует в виде широкого спектра документов, определяющих отдельные стороны интерфейса. Транспортный уровень может использовать различные протоколы с соответствующей поддержкой физических соединений:
. SIP (SCSI-3 Interlocked Protocol) — протокол обмена традиционного интерфейса, физически реализуемый параллельным интерфейсом SCSI.
. FCP (Fibre Channel Protocol) — протокол оптоволоконного канала с соответствующим физическим уровнем FC-PH со скоростью передачи данных 100

Мбайт/с.
. SBP (Serial Bus Protocol) — протокол последовательной шины, реализуемый интерфейсом 1394 (FireWire).
. GPP (Generic Packetized Protocol) — обобщенный пакетный протокол, реализуемый любым пакетным интерфейсом.
. SSP (Serial Storage Protocol) — последовательный протокол памяти.

Современные устройства с интерфейсом SCSI выпускаются в соответствии со стандартом SCSI-2 или SCSI-3. В отличие от стандарта SCSI-2, который явно подразумевал более высокую производительность шины и устройств, чем
SCSI-1, заявка о поддержке устройством стандарта SCSI-3 непосредственно на повышение производительности не указывает. Эта заявка прямо означает лишь соответствие новому поколению документов. Однако всвязи с общей тенденцией к росту производительности устройства SCSI-3 в большинстве случаев показывают более высокую производительность, чем SCSI-2. Стандарт SCSI-3 предполагает различные варианты протокольного и физического уровня интерфейса, включающие как параллельные, так и последовательные шины.

Для параллельных шин скорость передачи данных определяется частотой передач, измеряемой в миллионах передач за секунду — MT/sec (Mega
Transfer/sec) и разрядностью. Название SCSI Fast указывает на частоту передач 10 MT/sec, временные диаграммы для такого режима определены в SCSI-
2. Название SCSI Fast-20 указывает на частоту передач 20 MT/sec. Этот режим, более известный как SCSI Ultra, определен для параллельного интерфейса в SCSI-3. SCSI Fast-40 указывает на частоту передач 40 MT/sec.
Этот режим, определенный в SCSI-3 и называемый как Ultra2 SCSI, в настоящее время является самым быстрым для параллельной шины. Он реализован только в низковольтной дифференциальной версии интерфейса LVD. Для будущих версий стандарта в SCSI-3 заложен режим и SCSI Fast-80, но говорить о его реализации еще преждевременно. Изначально разрядность шины SCSI составляла
8 бит в “узкой”(Narrow) версии. «Широкий» (Wide) вариант шины, появившийся с SCSI-2, имеет разрядность 16-бит (32-битные расширения не распространены). Скорость передачи данных для различных вариантов параллельной шины приведена в таблице 1.

Таблица 1. Скорость передачи данных по параллельной шине SCSI.

*реализации не встречаются
|Разрядность |Разновидность |
|шины, бит | |
| |Обычный |Fast |Fast-20 |Fast-40 |
| | | |(Ultra) |(Ultra2) |
|8 (Narrow) |5 Мбайт/с |10 Мбайт/с |20 Мбайт/с |40 Мбайт/с |
|16 (Wide) |10 Мбайт/с |20 Мбайт/с |40 Мбайт/с |80 Мбайт/с |
|32 (Wide) * |20 Мбайт/с |40 Мбайт/с |80 Мбайт/с |160 Мбайт/с |

Интерфейс Ultra2 SCSI обеспечивает прекрасное сочетание пропускной способности шины при ее большей длине, цены устройств и совместимости с традиционными устройствами SCSI. Здесь используется дифференциальная передача сигналов, но с низким уровне напряжения. В настоящее время традиционный дифференциальный интерфейс получил название «высоковольтный» —
High Voltage Differential (HVD), поскольку в SCSI-3 ему появилась низковольтная альтернатива — Low Voltage Differential (LVD). Низковольтный вариант позволяет достичь частоты передачи 40 MT/sec при длине шины до 25 м
(до 8 устройств) или до 12 м (до 16 устройств). Новые устройства с интерфейсом LVD могут иметь возможность работы на шине вместе с устройствами с линейным (Single ended) интерфейсом — для этого их буферные схемы содержат автоматический определитель типа интерфейса. Однако эта совместимость относится только к LVD — традиционные устройства с HVD могут работать только с себе подобными.

Последовательный интерфейс FCAL (Fibre Channel Arbitrated Loop — арбитражное кольцо волоконного канала) по реализации ближе к интерфейсам локальных сетей. Этот интерфейс, известный также и как Fibre Channel SCSI, может иметь как электрическую (коаксиальный кабель), так и оптоволоконную реализацию. В обоих случаях частота 800 МГц обеспечивает скорость передачи данных 100 Мбайт/с. Медный кабель допускает длину шины до 30 м, оптический
— до 10 км. Здесь используется иной протокольный и физический уровни интерфейса и имеется возможность подключения к шине до 126 устройств (а не
8 или 16, как для параллельного интерфейса). Двухпортовые устройства могут достигать пиковой скорости обмена до 200 Мбайт/с.

В настоящее время наибольшее распространение имеют устройства SCSI-2 и SCSI-3, которые в значительной степени сохраняют совместимость и с исходной версией, теперь называемой SCSI-1. Однако смешивать устройства
SCSI-1 и SCSI-2 на одной шине не эффективно, да и не всегда возможно из-за некоторых проблем.

Все устройства на шине должны быть согласованно сконфигурированы.
Для них требуется программно или с помощью джамперов установить следующие основные параметры:

. Идентификатор устройства — SCSI ID — адрес 0-7 (для Wide-SCSI допустимы адреса 0-15), уникальный для каждого устройства на шине.

Обычно хост-адаптеру, который должен иметь высший приоритет, назначается адрес 7 (15 для Wide SCSI).

. Контроль паритета — SCSI Parity. Если хоть одно устройство на шине не поддерживает контроль паритета, он должен быть отключен на всех устройствах данной шины. Контроль паритета, особенно для дисковых устройств, является надежным средством защиты от искажения данных при передаче по шине.

. Включение терминаторов — Termination. В современных устройствах применяются активные терминаторы, которые могут включаться одним джампером или даже программно-управляемым сигналом. Терминаторы должны быть включены только на крайних устройствах в цепочке. Современные хост-адаптеры позволяют автоматически включать свой терминатор, если они являются крайними, и отключать, если используются внутренний и внешний разъем канала. Корректность использования терминаторов имеет существенное значение — отсутствие одного из терминаторов, или, наоборот, лишний терминатор может привести к неустойчивости или потере работоспособности интерфейса.

. Питание терминаторов — Terminator Power. Питание терминаторов джампером или программно должно быть включено хотя бы на одном устройстве, когда используются активные терминаторы (а в современных устройствах они используются всегда).

. Согласование скорости синхронного обмена — SCSI Synchronous

Negotiation. Режим синхронного обмена, обеспечивающий высокую производительность, включается по взаимному согласованию устройств.

Однако если хоть одно устройство на шине его не поддерживает, согласование необходимо запретить на хост-адаптере. При этом, если обмен будет инициирован синхронным устройством, хост-адаптер поддержит этот режим.

. Старт по команде — Start on Command, или задержанный старт — Delayed

Start. При включении этой опции запуск двигателя устройства выполняется только по команде от хост-адаптера, что позволяет снизить пик нагрузки блока питания в момент включения. Хост будет запускать устройства последовательно.

. Разрешение отключения — Enable Disconnection. Выбор этой опции позволяет устройствам отключаться от шины при неготовности данных во время длительных операций с носителем, что весьма эффективно используется в многозадачном режиме при нескольких периферийных устройствах на шине. Однако в случае одного устройства на шине отключение приведет только к дополнительным затратам времени на повторное соединение.

Хост-адаптер SCSI является важнейшим узлом интерфейса, определяющим производительность подсистемы SCSI-устройств. Существует широкий спектр адаптеров, начиная от простейших, к которым можно подключать только устройства, не критичные к производительности. Такие адаптеры иногда входят в комплект поставки сканеров, и подключение к ним диска может оказаться неразрешимой задачей. Высокопроизводительные адаптеры имеют собственный специализированный процессор, большой объем буферной памяти и используют высокоэффективные режимы прямого управления шиной для доступа к памяти компьютера.

Конфигурирование SCSI хост-адаптеров c точки зрения шины SCSI не отличается от конфигурирования других устройств. Для современных адаптеров вместо джамперов используется программное конфигурирование. Утилита конфигурирования обычно входит в расширение BIOS, установленное на плате адаптера, и приглашение к ее исполнению выводится на экран при инициализации во время POST.

Как и всякая карта расширения, хост-адаптер должен быть сконфигурирован и с точки зрения шины расширения, к которой он подключается. Адаптеры SCSI существуют для всех шин: ISA (8-16 бит), EISA,
MCA, PCI, VLB, PCMCIA. Существуют адаптеры для параллельного порта. Многие новые системные платы имеют встроенный SCSI-адаптер.

Все устройства SCSI требуют специальных драйверов. Базовый драйвер дисковых устройств обычно входит в BIOS хост-адаптера. Расширения, например
ASPI (Advanced SCSI Programming Interface), загружаются отдельно. От организации драйверов сильно зависит производительность устройств SCSI.
«Умное» ПО способно эффективно загружать работой устройства, а иногда и
«срезать углы» — выполнять копирование данных между устройствами без выхода на системную шину компьютера.

Шина SCSI распространена в больших серверных системах, в системах по обработке графических данных и т.п. В настольных системах шина SCSI распространения не получила из-за своей дороговизны.

7. Шины блокнотных компьютеров

Организация PCMCIA (Personal Computer Memory Card International
Association — международная ассоциация производителей карт памяти для персональных компьютеров) ввела ряд стандартов на шины расширения блокнотных компьютеров. Первый из них и назывался PCIMCIA, а впоследствии был переименован в стандарт PC Card. Шина PC Card позволяет подключать расширители памяти, модемы, контроллеры дисков и стриммеров, SCSI-адаптеры, сетевые адаптеры и др. Не очень строгое следование производителей этому стандарту приводит к некоторым проблемам совместимости. Шина адресует до 64
Mбайт памяти, разрядность данных 16 бит, частота до 33 МГц, DMA и Bus-
Mastering не поддерживаются. Теоретическая скорость передачи данных до 66
Мбайт/с. Теоретически допускается до 4080 слотов PC Card в PC. Шина ориентирована на программное конфигурирование адаптеров (переключатели на таких маленьких картах не помещаются). Большинство адаптеров выпускается с поддержкой PnP и предусматривают возможность горячего подключения- отключения — интерфейсные карты могут вставляться и выниматься без выключения PC. Для обеспечения горячего подключения контакты шин питания имеют большую длину, чем сигнальные, чем обеспечивается их упреждающее подключение и запаздывающее отключение. Два контакта обнаружения карты
(Card Detect) короче остальных. Все устройства имеют свою BIOS-поддержку.
Несмотря на возможность динамического конфигурирования, в некоторых случаях при изменении конфигурации требуется перезагрузка системы.

Различают несколько типов PC Card. Электрически идентичные, они различаются по габаритам и совместимы снизу вверх (меньшие адаптеры встают в большие гнезда). Адаптер типа 1 имеет размеры 54 x 85 мм и толщину не более 3.3 мм, типа 2 — размеры 48 x 75 мм и толщину 5 мм, тип 3 — размеры
48 x 75 мм и толщину 10.5 мм.

Все устройства PC Card имеют минимальное энергопотребление.
Существуют предпосылки для введения этой шины как дополнительной и в настольные PC. Но на данный момент это не реализовано.

Шина CardBus с тем же 68-контактным разъемом обеспечивает расширение разрядности данных до 32 бит за счет мультиплексирования шины адреса и данных, обеспечивая обратную совместимость с PC Card.

Для карт памяти (динамической, статической, постоянной и флэш- памяти) существует стандарт Miniature Card, представляющий подмножество шины PC Card. Миниатюрная карта размером 33 x 38 x 3.5 мм с 60-контактным разъемом через переходный адаптер может устанавливаться и в слот PC Card типа 2.

8. Accelerated Graphics Port (AGP)

Стандарт на AGP (Accelerated Graphics Port — ускоренный графический порт) был разработан фирмой Intel с для того, чтобы не меняя сложившийся стандарт на шину PCI, ускорить ввод/вывод данных в видеокарту и, кроме этого, увеличить производительность компьютера при обработке трехмерных изображений без установки дорогостоящих двухпроцессорных видеокарт с большими объемами как видеопамяти, так и памяти под текстуры, z-буфер и т.п.. Этот стандарт был поддержан большим количеством фирм, входящих в AGP
Implementors Forum, организацию, созданную на добровольной основе для внедрения этого стандарта. Поэтому развитие AGP было довольно стремительным. Стартовая версия стандарта — AGP 1.0.

Конструктивное исполнение представляет собой отдельный слот с питанием 3.3 V, напоминающий слот PCI, но на самом деле никак с ним несовместимом. Обычная видеокарта не может быть установлена в этот слот и наооборот.

Скорость передачи данных до 532 Мбайт/с, обусловлена частотой шины
AGP до 132 МГц, отсутствием мультиплексирования шины адреса и данных (на
PCI по одним и тем же физическим линиям сначала выдается адрес, а потом данные). AGP имеет частоту шины 66 МГц и ту же разрядность и в стандартном режиме (точнее — режим «1x») может пропустить 266 Мбайт/с. Для повышения пропускной способности шины AGP в стандарт заложена возможность передавать данные, используя как передний так и задний фронт синхросигнала — режим 2x.
В режиме 2x пропускная способность 532 Мбайт/с. При достижении частоты шины в 100 МГц скорость обмена возрастет до 800 Мбайт/с.

Кроме «классического» способа адресации, как на PCI, в AGP может использоваться режим sideband addressing, называемый «адресацией по боковой полосе». При этом используются специальные, отсутствующие в PCI, сигналы
SBA (SideBand Addressing). В отличие от шины PCI на AGP присутствует конвейрная обработка данных.

Основная обработка трехмерных изображений выполняется в основной памяти компьютера как центральным процессором, так и процессором видеокарты. Механизм доступа процессора видеокарты к памяти получил название DIrect Memory Execute (DIME — непосредственное выполнение в памяти). Следует упомянуть, что сейчас не все видеокарты стандарта AGP поддерживают этот механизм. Некоторые карты пока имеют только механизм, аналогичный bus master на шине PCI. Не следует путать этот принцип с UMA, который используется в недорогих видеокартах, размещенных, как правило, на материнской плате. Основные отличия:
. Область основной памяти компьютера, которая может использоваться AGP картой (ее также называют «AGP память»), не заменяет память экрана. В

UMA основная память используется как память экрана, а AGP память лишь дополняет ее.
. Пропускная способность памяти в UMA видеокарте меньше, чем для шины

PCI.
. Для вычислений текстур привлекаются только центральный процессор и процессор видеокарты.
. Центральный процессор записывает данные для видеокарты непосредственно в область обычной памяти, доступ к которой получает также и процессор видеокарты.
. Выполняются только операции чтения/записи в память
. Нет арбитража на шине (AGP порт всегда один) и временных затрат на него

. Обычная память (даже SDRAM) существенно дешевле, чем видеопамять для графических карт.

В декабре 1997 года фирма Intel выпустила предварительную версию стандарта AGP 2.0, а в мае 1998 года окончательный вариант. Основные отличия от предыдущей версии:
. Скорость передачи может быть увеличена еще в два раза по сравнению с

1.0 — этот режим получил название «4x» — и достигать значения 1064

Мбайт/с.
. Скорость передачи адреса в режиме «адресации по боковой полосе» также может быть увеличена еще в два раза
. Добавлен механизм «быстрой записи» Fast Write (FW). Основная идея — запись данных/команд управления непосредственно в AGP устройство, минуя промежуточное хранение данных в основной памяти. Для устранения возможных ошибок в стандарт на шину введен новый сигнал WBF# (Write

Buffer Full — буфер записи полон). Если сигнал активен, то режим FW невозможен.

В июле 1998 года Intel выпустила версию 0.9 спецификации на AGP Pro, существенно отличающейся конструктивно от AGP 2.0. Краткая суть отличий в следующем:
. Изменен разъем AGP — добавлены выводы по краям существующего разъема для подключения дополнительных цепей питания 12V и 3.3V
. Совместимость с AGP 2.0 только снизу вверх — платы с AGP 2.0 можно устанавливать в слот AGP Pro, но не наооборот.
. AGP Pro предназначена только для систем с ATX форм-фактором.
. Поскольку карте AGP Pro разрешено потребление до 110 Wt (!!), высота элементов на плате (с учетом возможных элементов охлаждения) может достигать 55 мм, поэтому два соседних слота PCI должны оставаться свободными. Кроме этого, два соседних слота PCI могут использоваться платой AGP Pro для своих целей.
. С точки зрения схемотехники новая спецификация ничего не добавляет, кроме специальных выводов, сообщающих системе о потреблении платы AGP

Pro.

AGP быстро прижился в обыкновенных настольных системах из-за своей дешевизны и скорости, а видеокарты на AGP почти вытеснили обычные PCI- видеокарты.

Заключение

С самого развития и до сих пор шина ввода/вывода является узким местом современных персональных компьютеров, что отрицательно сказывается на общих скоростных характеристиках системы. Появлялись новые шины, увеличивалась разрядность, быстродействие шин, их пропускная способность.
Но разработки новых стандартов шин продолжаются. Многие фирмы объединяют свои усилия для разработки новых стандартов.

На примерах существующих стандартов видно, что у каждого стандарта шин есть свои достоинства, но есть и свои недостатки. Одни шины позволяют получать вполне удовлетворительное быстродействие, но очень дороги и сложны в изготовлении, и зачастую затраты не окупаются. Другие дешевы, но очень требовательны к системе в целом.

В данной работе не были упомянуты такие типы системных шин как AHB
(Advanced High-perfomance Bus – развитая высокопроизводительная шина), ASB
(Advanced System Bus – развитая системная шина), Compact PCI, PXI (PCI eXtension for Instrumentation – расширение PCI для инструментальных систем), Multibus I/II (разработки фирмы Intel, сделанные еще для процессоров 8080 и 8086), FUTUREBUS, STEbus, G-64/G-96 и др., потому что либо они используются в узком кругу систем, либо не получили пока должного распространения.

Литература

1. Газета «КомпьютерИнфо» (СПб.), 1998/2-6, 19-22

2. Михаил Гук «Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия», Москва, 1998 год.

3. Ресурсы сети Internet: www.center.ru, www.ixbt.ru.

Курсовая работа: Подъем двухконсольной тележки

СОДЕРЖАНИЕ

I. Расчёт механизма подъёма двухконсольной тележки

1. Выбор каната и барабана

1.1 Грузоподъемная сила

1.2 КПД полиспаста

1.3 Наибольшее усилие в ветви каната, набегающего на барабан при подъеме груза

1.4 Разрывное усилие каната в целом

1.5 Выбор типа каната

1.6 Минимальный диаметр барабана

1.7 Расчетный диаметр барабана

1.8 Длина барабана с двусторонней нарезкой

1.9 Проверка размеров барабанов по условиям

1.10 Угловая скорость барабана

2. Выбор электродвигателя

2.1 Продолжительность включения

2.2 Статическая мощность электродвигателя

2.3 Угловая скорость электродвигателя

3. Выбор редуктора

3.1 Выбор типа редуктора

3.2 Расчет редуктора по радиальной консольной нагрузке

3.3 Передаточное число редуктора

3.4 Грузовой момент на барабане

3.5 Проверка редуктора по грузовому моменту

4. Выбор тормоза

4.1 Статический момент на выходном валу редуктора при торможении

4.2 Тормозной момент, на который регулируют тормоз

5. Компановка механизма

5.1 Сравнение металлоемкости механизмов подъема

5.2 Условие соседства электродвигателя и барабана

5.3 Условие соседства тормоза и барабана

5.4 Расчет колеи тележки

Выводы

II. Расчёт механизма передвижения двухконсольной тележки

1. Выбор ходовых колес

1.1Определение предварительной массы тележки

1.2Давление на ходовое колесо

2. Расчет сопротивления передвижению

3. Выбор электродвигателя

4. Выбор редуктора

5. Определение коэффициента запаса сцепления приводных колес с рельсом при пуске

Список литературы

I. РАСЧЁТ МЕХАНИЗМА ПОДЪЁМА ДВУХКОНСОЛЬНОЙ ТЕЛЕЖКИ

Задание: спроектировать механизм подъёма груза двухконсольной тележки с боковыми роликами.

Дано: грузоподъёмность m=6.3т ; скорость подъёма v=0.32 м/с; высота подъёма H=20 м; режим нагружения L1; группа классификации механизма – М2, по ИСО 4301/1.

Подъем двухконсольной тележки

Рис.1.Схема тележки с механизмом подъёма груза.

1. ВЫБОР КАНАТА И БАРАБАНА

1.1 ГРУЗОПОДЪЕМНАЯ СИЛА

Подъем двухконсольной тележки, (1)

где Подъем двухконсольной тележки — ускорение свободного падения.

Получим: Подъем двухконсольной тележки

1.2. КПД ПОЛИСПАСТА

Подъем двухконсольной тележки,(2)

где Подъем двухконсольной тележки— КПД блока на подшипниках качения;

Подъем двухконсольной тележки -кратность полиспаста;

Подъем двухконсольной тележки — число обводных блоков.

Согласно рекомендациям ВНИИПТМаш (1) с.84: «При малых грузоподъёмностях (до 3 тонн) груз может подвешиваться без полиспаста, либо на одном подвижном блоке; при грузоподъёмностях свыше 5 т обычно применяют сдвоенные полиспасты с кратностью, возрастающей от 2 до 4 при увеличении грузоподъёмности от 5 до 50 тонн».

Получим КПД полиспаста для кратностей Подъем двухконсольной тележки по формуле (2):

Подъем двухконсольной тележкиПодъем двухконсольной тележки

1.3 НАИБОЛЬШЕЕ НАТЯЖЕНИЕ ВЕТВИ КАНАТА, НАБЕГАЮЩЕГО НА БАРАБАН ПРИ ПОДЪЕМЕ ГРУЗА

Подъем двухконсольной тележки; (3)

где k- число полиспастов.

Наибольшее натяжение ветви каната, набегающей на барабан при подъёме груза, по формуле (3):

Подъем двухконсольной тележки;

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Рис.2. Схемы полиспастов механизма подъема груза

1.4 РАЗРЫВНОЕ УСИЛИЕ КАНАТА ВЦЕЛОМ

Подъем двухконсольной тележки,(4)

где Подъем двухконсольной тележки— коэффициент использования каната.

Таблица №1

Группа классификации механизма

Коэффициент использования каната z

Коэффициент выбора диаметра барабана h
M1

3.15

11.2
M2

3.35

12.5
M3

3.55

14
M4

4

16
M5

4.5

18
M6

5.6

20
M7

7.1

22.4
M8

9

25

Разрывное усилие каната (Подъем двухконсольной тележки) для кратностей Подъем двухконсольной тележки, для основного и добавочных значений z получим по формуле (4):

Подъем двухконсольной тележки Подъем двухконсольной тележки Подъем двухконсольной тележки

1.5 ВЫБОР ТИПА КАНАТА

Для мостового крана работающего в сухом помещении (коррозионный и абразивный износ проволок мал) рекомендуется канат ЛК-РО 6Подъем двухконсольной тележки36 (1+7+7,7+14)+ас bГОСТ 7668 По найденным в п.1.4. значениям Подъем двухконсольной тележки найдем значения диаметров каната Подъем двухконсольной тележки(см.табл. 2) и маркировочную группу, соответствующую условию прочности каната: Подъем двухконсольной тележки,(5) где Подъем двухконсольной тележки— разрывное усилие каната в целом, по каталогу.

Таблица2

Диаметр каната, мм

Маркировочная грумма, МПа
1770

1860
6,3

2,265

2,365
6,7

2,570

2,680
7,4

2,910

3,035
8,1

3,705

3,865
9,0

4,545

4,740
9,7

5,610

5,850
11,5

7,510

7,830
13,5

10,15

10,60
15,0

11,65

12,25
16,5

15,00

15,75
18,0

17,55

18,65
20,0

21,50

22,90
22,0

25,85

27,50
23,5

30,40

32,10
25,5

35,25

37,55
27,0

39,65

42,20
29,0

45,45

48,40
31,0

51,70

55,05

Вариант

0-1

0

0+1

0+2

0-1

0

0+1

0+2

0-1

0

0+1

0+2

Подъем двухконсольной тележкиН

4.85

5.16

5.47

6.16

2.46

2.61

2.77

3.12

1.67

1.78

1.88

2.12

Подъем двухконсольной тележки

5.610

5.610

5.610

7.510

2.570

2.570

2.910

3.705

2.265

2.265

2.265

2.265

Подъем двухконсольной тележки,мм

9.7 11.5

6.7

7.4

8.1

6.3
a

1

2

3

По (таблице. 2) имеем следующие значения диаметров каната (в скобках указаны маркировочныегруппы, МПа, разрывные усилия, Подъем двухконсольной тележки):

1.6 МИНИМАЛЬНЫЙ ДИАМЕТР БАРАБАНА

Подъем двухконсольной тележки,(6)

где Подъем двухконсольной тележки— коэффициент выбора диаметра барабана.

В соответствии с «Правила устройства и безопасности эксплаутации грузоподъёмных кранов» допускается изменение коэффициента h не более чем на два шага по группе классификации механизмов с соответствующей компенсацией, путём изменения величины z, следователно при уменьшении z, требуется увеличить h. С увеличением h увеличивается диаметр барабана, что при той же канатоёмкости позволит снизить его длину.

По табл.1 (см. пункт 1.5) для заданной группы классификации механизмов получаем основное значение Подъем двухконсольной тележки:

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележкиПо формуле (6) получим Подъем двухконсольной тележки, мм:

a=1 a=2

Подъем двухконсольной тележкиПодъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки Подъем двухконсольной тележки.

a=3

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

полученные значения округляют до ближайших больших значений из данного ряда:80,100,120,140,160,180,200,220,240.

1.7 РАСЧЕТНЫЙ ДИАМЕТР БАРАБАНА

Барабаны диаметром меньше 160 мм исключают из дальнейших расчетов, т.к. в них не впишется зубчатая полумуфта. Вариант с кратностью a=3 выводим из расчётов.

Для вариантов с кратностью a=1;2, добавим несколько значений, чтобы сравнить с вариантом при a=1

Подъем двухконсольной тележкиПодъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележкиПодъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

1.8 ДЛИНА БАРАБАНА С ДВУСТОРОННЕЙ НАРЕЗКОЙ

Подъем двухконсольной тележки,(7)

где Подъем двухконсольной тележки— шаг нарезки; a — кратность полиспаста; Подъем двухконсольной тележки— диаметр каната; с — коэффициент длины средней (не нарезанной) части барабана, H — высота подъема.

Длина барабана с двусторонней навивкой, мм по формуле (7):

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

1.9 ПРОВЕРКА РАЗМЕРОВ БАРАБАНА ПО УСЛОВИЯМ

Подъем двухконсольной тележки,— проверка на устойчивость не требуется(8) и

Подъем двухконсольной тележки— необходима проверка на устойчивость , (9)

При Подъем двухконсольной тележки проводят простой расчёт барабана на сжатие. При Подъем двухконсольной тележки проводят уточнённый расчёт барабана на сжатие и совместное действие напряжений изгиба и кручения, на устойчивость стенки. При необходимости усиливают барабан, вводят ребра жесткости в его полость (РТМ–24.09.21–76).

Если оба условия не выполняются, то вариант с этой кратностью полиспаста отбрасывают. Если все варианты не проходят по условиям (8) и (9), то переходят на меньшую кратность, или увеличивают диаметр барабана до следующего значения из ряда Подъем двухконсольной тележки.

В нашем случае: -не подходит;

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки;— барабан не годен для эксплаутации

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки— не годен для эксплаутации

Подъем двухконсольной тележки— не годен для эксплаутации

1.10 УГЛОВАЯ СКОРОСТЬ ВРЩЕНИЯ БАРАБАНА

Подъем двухконсольной тележки рад/с,(10)

где Подъем двухконсольной тележкиПодъем двухконсольной тележки — скорость подъема груза,Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

2. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

2.1 ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ВКЛЮЧЕНИЯ МЕХАНИЗМА ПОДЪЁМА

Таблица №3

Режим нагружения по ИСО4301/1

ПВ%

Легкий

Умеренный

Тяжелый

Весьма тяжелый

15

25…40

40

60

По заданию принимаем режим L1-лёгкий и ПВ=15%.

2.2 СТАТИЧЕСКАЯ МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Подъем двухконсольной тележки,(11)

где Подъем двухконсольной тележки— предварительное значение КПД (для механизма подъёма с цилиндрическим редуктором).

Статическая мощность электродвигателя, формула (11):

Подъем двухконсольной тележки

Тележка должна иметь два двигателя,следовательно,статичечкую мощность необходимо разделить на два.По каталогу подбираем двигатели обеспечивающие необходимую мощность при ПВ 15%

MTF 311-6 MTKВ 312-8

Подъем двухконсольной тележки Подъем двухконсольной тележки

2.3 УГЛОВАЯ СКОРОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ

Подъем двухконсольной тележки,(12)

где n – число оборотов двигателя.

Получим:

Подъем двухконсольной тележкирад/с,

Подъем двухконсольной тележкирад/с.

3. ВЫБОР РЕДУКТОРА

3.1 ВЫБОР ТИПА РЕДУКТОРА

Применем для данного механизма подъёма редуктор типа Ц2 (цилиндрический двухступенчатый) выпускаемого на Ленинградском заводе ПТО им. Кирова. Редуктор имеет вал с зубчатым венцом (с зевом для подшипника) – частью зубчатой полумуфты.Редуктор хорош тем, что он лёгкий, безотказный и долговечный, а так же ремонтопригодный.

3.2 РАСЧЕТ РЕДУКТОРА ПО РАДИАЛЬНОЙ КОНСОЛЬНОЙ НАГРУЗКЕ

Условие прочности:

Подъем двухконсольной тележки, (13)

где Подъем двухконсольной тележки – допускаемая радиальная нагрузка на консоль выходног вала редуктора (опредкляется из условия нагружения и типа редуктора).

Рассмотрим три азных редуктора:

Подъем двухконсольной тележки Подъем двухконсольной тележки Подъем двухконсольной тележки

Редукторы Ц2-300 и Ц2-350 выдерживают расчётную консольную нагрузку.Редуктор Ц2-250 не приемлем для работы в данных условиях.

3.3 ПЕРЕДАТОЧНОЕ ОТНОШЕНИЕ РЕДУКТОРА

Подъем двухконсольной тележки(14)

где Подъем двухконсольной тележки— угловая скорость барабана.

Определим расчетное передаточное число редуктора, формула (14), и округлим его до номинального значения по каталогу :

Подъем двухконсольной тележки Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки Подъем двухконсольной тележки

3.4 ГРУЗОВОЙ МОМЕНТ НА БАРАБАНЕ

Подъем двухконсольной тележки, (15)

где Подъем двухконсольной тележки – число полиспастов,

Подъем двухконсольной тележки— минимальный диаметр каната из усилий прочности,

Подъем двухконсольной тележки— наибольшее набегающее натяжение каната.

Получим:

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

3.5 ПРОВЕРКА РЕДУКТОРА ПО ГРУЗОВОМУ МОМЕНТУ

Условие прочности:

Подъем двухконсольной тележки,(16)

где Подъем двухконсольной тележки– грузовой момент на барабане; Подъем двухконсольной тележки– допускаемый крутящий момент на валу редуктора.

Проверяем редуктор Ц2-300 и редуктор Ц2-350.

Сведем результаты в таблицу4:

Вариант

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Редуктор:

Тип(Подъем двухконсольной тележки)

Uн
14-1

6

2464

5000

2

300

25
8

5800

2,35

300

16
14-2

6

3080

5450

1.77

300

32
8

5800

1.88

300

20
14-3

6

6180

5450

1.97

300

32
8

5800

2.09

300

20
14-1

6

2464

8250

3.35

350

25
8

9000

3.65

350

16
14-2

6

3080

8250

2.68

350

32
8

9000

2.92

350

20
14-3

6

2772

8250

2.98

350

32
8

9000

3.25

350

20

Из табл.4 следует, что оба редуктора подходят и имеют запас по крутящему моменту. Наименьший запас крутящего момента Подъем двухконсольной тележки имеем для вариантов 14-2 с двигателем MTF311-6

4. ВЫБОР ТОРМОЗА

4.1 СТАТИЧЕСКИЙ МОМЕНТ НА ВХОДНОМ ВАЛУ РЕДУКТОРА ПРИ ТОРМОЖЕНИИ

Подъем двухконсольной тележкиПодъем двухконсольной тележки (17)

где Подъем двухконсольной тележки— КПД полиспаста;

Подъем двухконсольной тележки— КПД механизма, который можно принять равным:Подъем двухконсольной тележки,

где Подъем двухконсольной тележки— КПД редуктора;

Подъем двухконсольной тележки — номинальное передаточное число редуктора.

По формуле (17) имеем:

Подъем двухконсольной тележкиПодъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележкиПодъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележкиПодъем двухконсольной тележки

сведём полученные данные в таблицу:

Вариант

Tcpax , НЧм
(14-1)6

94.6
(14-1)8

147.84
(14-2)6

92.4
(14-2)8

147.84
(14+1)6

83.16
(14+1)8

133.06

4.2 ТОРМОЗНОЙ МОМЕНТ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОРМОЗА

Подъем двухконсольной тележки (18)

где Подъем двухконсольной тележки— коэффициент запаса торможения.

Согласно (2) с.10. При двух и более тормозах Подъем двухконсольной тележки. Если имеем два и более приводов с двумя тормозами каждый, то Подъем двухконсольной тележки. Тормоз выбирают по условию Подъем двухконсольной тележки, где Подъем двухконсольной тележки – максимальный тормозной момент по каталогу.

Тормозной момент Подъем двухконсольной тележки, по формуле (18):

Вариант

Подъем двухконсольной тележки, Н·м

(14-1)6

1,5·94,6=142
(14-1)8

1,5·147,84=222
(14-2)6

1,5·92,4=139
(14-2)8

1,5·147,84=222
(14+1)6

1,5·83,16=125
(14+1)8

1,5·133,06=200

Для всех вариантов выбираем тормоз типа ТКГ-200 с тормозным моментом Подъем двухконсольной тележки,

Масса тормоза 38 кг.

Избыточный тормозной момент вреден, т.к. вызывает резкое торможение, что приводит к динамическим перегрузкам крана.

5. КОМПОНОВКА МЕХАНИЗМА

5.1 СРАВНЕНИЕ МЕТАЛЛОЕМКОСТИ МЕХАНИЗМОВ ПОДЪЕМА

Для сравнения металлоёмкости вариантов механизма подъёма заносят их характеристики в табл.5.

Таблица 5

Вариант

14-1(300)

14-1(350)

14-2(300)

14-2(350)

14-3(300)

14-3(350)
6

8

6

8

6

8

6

8

6

8

6

8
масса редуктора

138

138

210

210

138

138

210

210

138

138

210

210
масса двигателя

170

195

170

195

170

195

170

195

170

195

170

195
масса тормоза

38

38

38

38

18

38

38

38

38

38

38

38
суммарная масса

346

371

418

443

346

371

418

443

346

371

418

443

Очевидно, что наименее металлоёмкими являются варианты 14-1(300) , 14-2(300) , 14-3(300).

5.2 УСЛОВИЕ СОСЕДСТВА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И БАРАБАНА

Необходимо, чтобы размер соседства электродвигателя и барабана Подъем двухконсольной тележки удовлетворял условию:

Подъем двухконсольной тележки мм,(19)

где Подъем двухконсольной тележки – суммарное межосевое расстояние редуктора; Подъем двухконсольной тележки – габаритный размер электродвигателя; Подъем двухконсольной тележки – размер от оси вращения барабана до наружного конца шпильки крепления каната. Если Подъем двухконсольной тележки, то принимают редуктор с большим значением Подъем двухконсольной тележки.

По формуле (19) имеем

Таблица 6.

Вариант

А1, мм
14+1

300-0.5·350-0.65·160=21>20
14-1

350-0.5·350-0.65·160=71>20
14+2

300-0.5·350-0.65·200=-5<20
14-2

350-0.5·350-0.65·200=45>20
14+3

300-0.5·350-0.65·180=8<20
14-3

350-0.5·350-0.65·180=58>20

Для вариантов 14+2 и 14+3 условие соседства не выполняется. Для этих вариантов в схему требуется ввести промежуточный вал, что позволит сдвинуть двигатель, но при этом резко возрастёт длинна тележки.

5.3 УСЛОВИЯ СОСЕДСТВА ТОРМОЗА И БАРАБАНА

Для возможности установки тормоза необходимо, чтобы размер соседства тормоза и барабана Подъем двухконсольной тележки удовлетворял условию

Подъем двухконсольной тележкимм,(20)

где m – модуль зубчатого венца;z– число зубьев венца; 0.6·m·z– размер от оси вращения барабана до крайней точки зубчатой ступицы, получен конструктивно, Подъем двухконсольной тележки– диаметр тормозного шкива; Подъем двухконсольной тележки– размер от оси вращения тормозного шкива до наружней поверхности рычага тормоза, получен конструктивно. По формуле (20) получаем:

Таблица 7.

Вариант

Подъем двухконсольной тележки

z

M

А2, мм
14+1

300

40

5

300-0.6·5·40-0.8·160=32>20
14-1

350

40

6

350-0.6·5·40-0.8·160=78>20
14+2

300

40

5

300-0.6·5·40-0.8·200=20
14-2

350

40

6

350-0.6·5·40-0.8·200=46>20
14+3

300

40

5

300-0.6·5·40-0.8·180=36>20
14-3

350

40

6

350-0.6·5·40-0.8·180=62>20

Все варианты проходят по размеру A2.

5.4 РАСЧЕТ КОЛЕИ ТЕЛЕЖКИ

Если диаметр барабана превышает диаметр делительной окружности зубчатого венца редуктора более, чем на 40%, т.е.

Подъем двухконсольной тележки,(21)

то барабан будет бесступенчатым. Полуколея тележки равна расстоянию от середины редуктора до середины бесступенчатого барабана

Подъем двухконсольной тележки,(22)

где Подъем двухконсольной тележки– расстояние от оси редуктора до оси зубчатого венца; Подъем двухконсольной тележки–ширина зубчатого венца. Размер Подъем двухконсольной тележкинеобходим для размещения зубчатой ступицы внутри барабана.

В нашем случае все варианты имеют ступенчатый барабан.

Если же это условие не выполняется, то барабан будет ступенчатым.

Таблица 8.

Вариант

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

14-1

350

210

160

925

Подъем двухконсольной тележки

2·(0.5·300+55+3·25+0.5·925)=1485
14-1

350

252

160

925

Подъем двухконсольной тележки

2·(0.5·330+65+3·30+0.5·925)=1565
14-2

350

252

200

894

2·(0.5·330+65+3·30+0.5·894)=1534
14-3

350

252

180

830

2·(0.5·330+65+3·30+0.5·830)=1470

Т.к. Подъем двухконсольной тележки>Подъем двухконсольной тележки, то расчёт длин тележки ведётся по формуле:

Подъем двухконсольной тележки

где В – ширина редуктора

Подъем двухконсольной тележки — расстояние от оси редуктора до оси зубчатого венца

Подъем двухконсольной тележки— ширина зубчатого венца

Подъем двухконсольной тележки— диаметр зубчатого венца(приведены в табл 9.)

Таблица 9.

Подъем двухконсольной тележки

m

z

Подъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки

B

Подъем двухконсольной тележки

300

5

40

210

25

300

55
350

6

40

252

30

330

65

Как видно из таблицы 9, при одинаквой колее вариант 14-3 является самым коротким; выберем его для дальнейшего расчёта.

Т.к длина тележки минимальная в варианте 14-3 , значит берём его для дальнейшего рассмотрения.

Рассчитаем общую ширину тележк: Подъем двухконсольной тележки.

ВЫВОДЫ

Выбран наиболее оптимальный вариант 14-3 с компановкой по схеме 1, он имеет следующие характеристики:

Грузоподъёмность 6.3 т.

Схема палиспастов: два сдвоенных палиспаста кратностью 1

Канат ЛК-РО Подъем двухконсольной тележки ГОСТ 7668-80

Диаметр каната 9.7мм

Диаметр барабана 180мм (КВДБ сдвинут на два шага вверх)

Длинна барабана 830мм

Электродвигатель 4MTF 311-6

Мощность э.д. 14кВт.,n=925 об/мин

Редуктор Ц2-350 с передаточным отношением 32, запасом по крутящему моменту 2.98

Тормоз ТКГ-200

Общая масса привода 418 кг

Длина тележки 1470 мм

Ширина тележки 1070

Общая ширина тележки 1250 мм.

II. РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА ПЕРЕДВИЖЕНИЯ ДВУХКОНСОЛЬНОЙ ТЕЛЕЖКИ.

Тележка (рис.1 ) имеет опорные ходовые колеса 1 и2. Ходовое колесо 1 приводится в движение при помощи электродвигателя 3 через редуктор 4. На металлоконструкции тележки 5 установлен механизм подъема 6.

Подъем двухконсольной тележки

рис.1

1. ВЫБОР ХОДОВЫХ КОЛЕС

1.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ МАССЫ ТЕЛЕЖКИ

На основании статистических данных массу тележки можно выразить зависимостью:

Подъем двухконсольной тележки ,(1)

где Подъем двухконсольной тележки— масса груза.

Получим:

Подъем двухконсольной тележки кг

Вес тележки:

Подъем двухконсольной тележки ,(2)

Получим:

Подъем двухконсольной тележкиH

Вес груза:

Подъем двухконсольной тележки ,(3)

Получим:

Подъем двухконсольной тележкиH

Вес тележки с грузом:

Подъем двухконсольной тележки H ,(4)

1.2 ДАВЛЕНИЕ НА ХОДОВОЕ КОЛЕСО

Максимальная статическая нагрузка на ходовое колесо:

Подъем двухконсольной тележки H,(5)

Определим диаметр ходового колеса Подъем двухконсольной тележки,мм

Подберём Подъем двухконсольной тележки по таблице 1:

Таблица 1. Несущая способгость ходовых колёс

Подъем двухконсольной тележки

2-5

5-10

10-20

20-25

25-32

32-50

50-80

80-100

>100

Подъем двухконсольной тележки

200

250

320

400

400

500

500

560

630

630

710

710

800

800

900

1000

900

1000

1000

Подъем двухконсольной тележки ,(6)

Итак, выберем колесо, диаметром 200мм: диаметр внутреннего отверстия подшипника d=45мм. Значения Подъем двухконсольной тележки и d принимают по ГОСТу 24.090.09-75, а значение Подъем двухконсольной тележки(плечо трения качения) в этом случае равно 0,4мм по [4], с. 276 .

2. РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЕРЕДВИЖЕНИЮ

Сила сопротивления передвижению тележки с грузом.

Подъем двухконсольной тележки ,(7)

где f – коэффициент трения качения подшипников буксы ( f=0,015) см. [4], с. 275 ;

Подъем двухконсольной тележки=2,5 — коэффициент сопротивления реборды (Подъем двухконсольной тележки), см. [4], с. 275 .

По формуле (7):

Подъем двухконсольной тележки H

3. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Номинальная мощность электродвигателя механизма передвижения:

Подъем двухконсольной тележки Вт, (8)

Т.к. класс использования данной тележки М2 , то частота включений <60, поэтому выбирем электродвигатель 4АС со встроенным тормозом.

4АС.90LE6 😛 = 1.7 кВт

n = 930 об/мин

Подъем двухконсольной тележки= 37 Нм

Подъем двухконсольной тележки= 33 Нм

Подъем двухконсольной тележки= 0,0073 кгПодъем двухконсольной тележки

Подъем двухконсольной тележки= 16 Нм

m = 29 кг

Рассчитаем минимальный пусковой момент

Подъем двухконсольной тележки

4. ВЫБОР РЕДУКТОРА

Угловая скорость ходового колеса:

Подъем двухконсольной тележки , (9)

Угловая скорость электродвигателя:

Подъем двухконсольной тележки,(10).

Определим требуемое передаточное число:

Подъем двухконсольной тележки,(11)

Принимаем навесной редуктор ВКН-280 .Диаметр быстроходного вала равен 25мм

Подъем двухконсольной тележки = 16

Подъем двухконсольной тележки= 300 Нм

КПД = 0,96

М = 36,4 кг

Подъем двухконсольной тележки

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ЗАПАСА СЦЕПЛЕНИЯ ПРИВОДНЫХ КОЛЕС С РЕЛЬСОМ ПРИ ПУСКЕ

Подъем двухконсольной тележки ,(12)

где Подъем двухконсольной тележки— сила сцепления приводных ходовых колес с рельсами;

Подъем двухконсольной тележки— сила статического сопротивления передвижению тележки без груза и без учета трения в подшипниках приводных колес;

Подъем двухконсольной тележки— сила динамического сопротивления передвижению тележки без груза;

Подъем двухконсольной тележки — допускаемое значение коэффициента запаса сцепления (Подъем двухконсольной тележки=1,15), [4].

При этом

Подъем двухконсольной тележки,(13)

где Подъем двухконсольной тележки — коэффициент сцепления приводного ходового колеса с рельсом. Если исключено попадание влаги и масел, то Подъем двухконсольной тележки,[5] с.12.

Подъем двухконсольной тележки— число приводных колес.

Имеем по формуле (15):

Подъем двухконсольной тележки H

Определим Подъем двухконсольной тележки:

Подъем двухконсольной тележки Н, (14)

Определим Подъем двухконсольной тележки:

Подъем двухконсольной тележки, (15)

где Подъем двухконсольной тележки — максимально допустимое значение ускорения (замедления) тележки.

Принимая Подъем двухконсольной тележки,согласно [4], получим:

Подъем двухконсольной тележки H

Подъем двухконсольной тележки

Таким образом, запас сцепления при пуске достаточен.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Расчёты крановых механизмов и их деталей / М. П. Александров, И. И. Ивашков, С. А. Казак; Под ред. Р. А. Лалаянца.- М.: ВНИИПТМаш, 1993.- Т. 1. — 187 с.

2.Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъёмных кранов: Утв. Госгортехнадзором России 31.12.2000.- М., ПИО ОБТ, 2000.- 266 с.

3. Редукторы и мотор-редукторы: Каталог /АО ВНИИТЭМР, ИФК «Каталог».- М., 1994.- Ч. 1.- 75с.

4.Подъемно-транспортные машины / Александров М. П., — М.: Высшая школа,1979. 558с.

5.Расчет механизма передвижения тележки мостового крана / Ермоленко В.А,; рецензент: Сероштан В.И.- методические указания по курсовому проектированию для студентов. — Калуга, 1985.

6. Расчет механизма подъема груза мостового крана: Методические указания к домашнему заданию и курсовому проектированию по курсу «Грузоподъемные машины».— М.:Ермоленко В.А.Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003.

7. Курсовое проектирование грузоподъёмных машин.Руденко Н.Ф.,Александрав М.П. и Лысяков А.Г..изд.3—е , переработанное и дополненное. М., изд—во «Машиностроение»,1971,464стр.

Реферат: Принципы современного менеджмента на примере HP

Содержание

Введение 3

1 Этапы становления и производственные нововведения компании «Хьюлетт-
Паккард» 4

2 Принципы управления 11

2.1 Целевое управление 11

2.2 Управляй, похаживая 13

2.3 Политика открытых дверей 14

2.4 Преемственность управления 16

2.5 Расплачивайся на ходу 17

2.6 Прислушиваясь к покупателю 22

2.7 Вера в людей 24

2.8 Долевое участие 27

2.9 Гибкий график работы 29

2.10 Децентрализация 30

2.11 Изменение организации сбыта 32

3 Систематизация принципов управления 35

Заключение 35

Литература 37

Введение

Цель реферата состоит в изучении принципов современного менеджмента на примере компании «Хьюлетт-Паккард». Фирма выбрана, потому что она одна изпередовых в среде производителей компьютерной техники. Планомерно исправляя ошибки управления внутри компании, Дэйв Паккард добился создания философии и практики бизнеса, достойной внимательного изучения.

В 1966 году были опубликованиы целевые установки компании «Хьюлетт-
Паккард». На тот момент они выглядели следующим образом.

1. Прибыль. Осознавать, что прибыль является наилучшей мерой вклада в общество и основным источником корпоративной силы. Руководители должны пытаться достичь максимально возможной прибыли без ущерба для других целей.

2. Покупатели. Бороться за непрерывное улучшение качества, полезности и достоинства продукции и услуг, которые предлагаются покупателям.

3. Область интересов. Концентрировать усилия, непрерывно изыскивая новые возможности для роста, но ограничиваясь теми областями, в которых мы обладаем способностью сделать реальный вклад.

4. Рост. Придавать особое значение росту как мере силы и требованию выживания.

5. Наемный труд. Обеспечивать благоприятные возможности работы по найму для работников «Хьюлетт-Паккард», включая участие в успехах компании, которые они помогают делать возможными. Обеспечивать им гарантию работы, базирующуюся на показателях деятельности, и личное удовлетворение, которое дает ощущение успешно выполненной работы.

6. Организация. Поддерживать условия организации труда, которые воспитывают индивидуальную мотивацию, инициативу, творчество, и широкие полномочия свободы в работе, направленной на достижение поставленных целей и задач.

7. Гражданственность. Выполнять обязанности настоящих граждан, делая вклады на благо общества и его социальных институтов, создающих среду, в которой мы все работаем и живем.

1 Этапы становления и производственные нововведения компании «Хьюлетт-
Паккард»

Каждое представленное ниже изобретение было существенным прорывом в технике и технологии, соизмеримым с искусством. Не претендуя на полный обзор достигнутого, этот перечень дает картину поступательного движения в процессе эволюции технологии и ее достижений за последние 44 года, а также показывает, насколько оперативно компания «Хьюлетт-Паккард» реагировала на новые технологические возможности.

1938 год — Дэйв и Люсиль Паккард переехали в дом 367 на Аддисон авеню в
Пало-Альто, штат Калифорния; Билл Хьюлетт снял коттедж позади этого дома, и они вместе с Дэйвом стали часть дня работать в гараже, имея на двоих 538 долларов.

1939 год—Партнерские отношения официально оформлены 1 января 1939 года; монетка определила название компании. Станфордские исследования Билла
Хьюлетта по проблеме отрицательной обратной связи привели к созданию первого изделия «Хьюлетт-Паккард» — генератора звуковых частот. Принцип обратной связи стал базой для других изделий «Хьюлетт-Паккард», таких как анализатор гармонических колебаний и несколько типов анализаторов искажений.

1940 год—Переезд из гаража в арендованное здание возле цеха «Тинкер
Белл» на углу Пейдж Милл роад и Эль-Камино реал, Пало-Альто. Объем торговли
— 34 000 долларов, численность работающих по найму — 3, количество изделий
— 8.

1942 год—Построено первое собственное здание «Хьюлетт-Паккард»: Пейдж
Милл роад, Пало-Альто (строение Редвуд).

1943 год—«Хьюлетт-Паккард» впервые вторглась в микроволновую область, создав генераторы сигналов для Исследовательской лаборатории Военно- морского флота и устройство для глушения радаров противника. Научно- исследовательские изыскания после окончания Второй мировой войны позволили создать полную номенклатуру микроволновой контрольной аппаратуры для частотного диапазона от звукового до микроволнового. «Хьюлетт-Паккард» стала признанным лидером в области генераторов сигналов.

1947 год—18 августа «Хьюлетт-Паккард» зарегистрирована как объединение.
Объем торговли — 679 000 долларов, численность работающих по найму — 111.

1951 год—Объем торговли — 5,5 миллиона долларов, численность работающих по найму — 215.

1957 год—Первое публичное предложение акций, 6 ноября. В письменном виде изложены корпоративные цели «Хьюлетт-Паккард». «Хьюлетт-Паккард» начинает производство в своем первом здании на территории Станфордского промышленного парка, Пало-Альто. Благодаря точному и простому в использовании счетчику высоких частот «Хьюлетт-Паккард» в измерениях частот произошла настоящая революция.

1958 год—Первое приобретение «Хьюлетт-Паккард»: компания Ф. Л. Моусли в
Пасадене, штат Калифорния, — изготовитель высококачественных графических самописцев. Объем торговли — 30 миллионов долларов, численность работающих по найму — 1778, количество изделий —378.

1959 год—Учреждено заморское представительство с европейской маркетинговой организацией в Женеве, Швейцария, и производственным предприятием в городе Бёблингене, Западная Германия.

1960 год—Учреждение первого производственного предприятия Калифорнии на территории США — Лавленд, штат Колорадо. Осциллограф «Хьюлетт-Паккард» стал первым прибором, в котором были использованы новые приемы квантования для вывода на экран быстро меняющихся цифровых сигналов, используемых в компьютерной технике.

1961 год—Вхождение в область медицины после покупки Санборнской компании
— Уолтхэм, штат Массачусетс. Включение в списки Нью-йоркской и
Тихоокеанской фондовых бирж.

1962 год—Первое включение «Хьюлетт-Паккард» в перечень журнала «Фортуна»
(Fortune) крупнейших промышленных корпораций США под номером 460.

1963 год—Первое совместное предприятие (с Иокогама Электрик Уоркс) —
«Иокогама-Хьюлетт-Паккард», Токио, Япония. Коммерческое применение частотного синтеза реализовалось в первом синтезаторе для генерирования электрического сигнала точно желаемой частоты. Это изделие, результат согласованных усилий бригады специалистов, обеспечивало почти не воспринимаемое на слух разрешение. Оно обладало и дополнительным преимуществом — возможностью программирования электротехническими средствами, т. е. важной особенностью, способствовавшей быстрому развитию мира автоматизированного контрольного оборудования.

1964 год—Двадцать пятая годовщина. Дэйв Паккард избран председателем,
Билл Хьюлетт — президентом. Микроволновый спектральный анализатор «Хьюлетт-
Паккард» стал первым прибором для получения прямых показаний при калибровочном анализе отдельных сигналов в пределах полосы определенных частот.

1965 год—«Хьюлетт-Паккард» вошла в область производства аналитической аппаратуры после приобретения «Ф & М Сайнтифик Корпорейшн» — Эйвондейл, штат Пенсильвания. Объем торговли — 165 миллионов долларов, численность работающих по найму — 9000.

1966 год—Образована «Хьюлетт-Паккард лабораториз». Это центральное исследовательское учреждение компании стало одним из ведущих исследовательских центров электронной промышленности в мире. «Хьюлетт-
Паккард» выпустила первый компьютер. Он был разработан как многоцелевой приборный контроллер для растущего семейства программируемой контрольно- измерительной аппаратуры «Хьюлетт-Паккард». Эта комбинация компьютера и измерительной техники дала компании конкурентоспособность, сохраняемую ею по сей день.

1967 год—Монитор бесконтактного контроля сердечной деятельности эмбриона, разработанный в Германии предприятием «Хьюлетт-Паккард», стал использоваться для обнаружения недомоганий ребенка во время внутриутробного развития.

В течение ряда лет «Хьюлетт-Паккард» проявляла интерес к точным измерениям частоты и времени, направляя большую часть усилий на создание частотно- измерительной аппаратуры. Однако компания считала необходимым и разработки в области атомных эталонов времени. В 1964 году был создан точный и портативный цезиевый атомно-лучевой эталон, а к 1967 году инженеры «Хьюлетт-
Паккард» уже доставили часы, в которых был применен этот эталон, в 18 стран мира, где они использовались в качестве приборов для синхронизации международного времени. В конце концов, цезиеволучевые эталоны стали международными.

1968 год—«Хьюлетт-Паккард» выпустила первый в мире программируемый настольный калькулятор, фактически настольный компьютер. Он комбинировал в себе обратную запись со специальным алгоритмом, позволявшим обрабатывать тригонометрические и логарифмические функции.

«Хьюлетт-Паккард» создала первые светоизлучающие диоды, сделав существенный шаг вперед в технологии дисплеев.

1969 год—Дэйв Паккард назначен заместителем министра обороны США (служит в этой должности до 1971 года). Первый роботизированный инжектор образцов для хроматографии, позволявший анализировать образцы без постоянного наблюдения за системой. «Хьюлетт-Паккард» выпустила на рынок свою первую операционную систему с разделением времени для микрокомпьютера с количеством пользователей до шестнадцати.

1970 год—Объем торговли — 365 миллионов долларов, численность работающих по найму — 16000. Создан полностью автоматизированный анализатор микроволновых сетей. Он стал поистине бесценным прибором при проектировании и в производстве микроволновых систем.

1971 год—Работа с лазерами позволила создать лазерный интерферометр, позволявший проводить измерения с точностью до миллионных долей дюйма.
Лазерный интерферометр «Хьюлетт-Паккард» до сих пор остается прибором, которому отдают предпочтение при производстве чипов. С использованием подобной технологии производился еще один лазерный прибор, который впоследствии привел к созданию первых электронных следящих приборов.

1972 год—«Хьюлетт-Паккард» вывела научные вычисления на уровень использования ручного прибора. Калькулятор «Хьюлетт-Паккард» модели 35 мгновенно добился успеха, навсегда исключив применение логарифмической линейки.

1973 год—Небольшая общецелевая компьютерная система «Хьюлетт-Паккард» стала системой обработки данных, которая первой в промышленности стала продаваться в коммерческих масштабах.

В конце 1960-х годов компания начала конструирование аппаратуры с использованием интегральных схем. Инженеры «Хьюлетт-Паккард» вскоре обнаружили, что осциллограф, который крайне необходим при создании аналоговых приборов, не годится для аппаратуры с цифровой логикой. Поэтому
«Хьюлетт-Паккард» создала логические анализаторы. Они стали теми приборами, которыми предпочли пользоваться инженеры быстро развивавшейся отрасли цифровой электроники.

1974 год—Первый мини-компьютер на базе полупроводниковой памяти объемом
4К с динамическим произвольным доступом вместо магнитных сердечников.

Первый настольный электронный калькулятор «Хьюлетт-Паккард», выпущенный в
1968 году, стал программируемым, способным хранить программы на небольших магнитных картах. В 1974 году «Хьюлетт-Паккард» создала ручной калькулятор, который обладал возможностями чтения/записи как программных карт, так и карт данных. Интегральные схемы значительно увеличили память и аппаратные возможности этого устройства.

1975 год—«Хьюлетт-Паккард» решила упростить аппаратные системы посредством создания стандартного интерфейса. В 1975 году промышленность приняла интерфейсную шину HP-ZB в качестве международного стандарта; это позволило приступить к созданию приборов, легко подключающихся к компьютеру как по одному, так и целыми комплексами.

1976 год—«Хьюлетт-Паккард» выпустила микропрограммированный аппаратный пакет, который позволил обрабатывать компьютерные программы на языках технической ориентации, таких как ФОРТРАН, в десятки раз быстрее.

1977 год—Джон Юнг стал президентом «Хьюлетт-Паккард» (в 1978 году назначается главным управляющим).

1978 год—Инженеры «Хьюлетт-Паккард» создали новый компьютерный язык, названный языком критериев электрокардиограмм (ECG Criteria Language —
ECL). Став одной из первых систем искусственного интеллекта, этот язык обеспечил компьютерным системам «Хьюлетт-Паккард» возможность анализировать электрокардиограммы таким же образом, как это делает врач.

1979 год—«Хьюлетт-Паккард» предложила двуокисекремниевые капиллярные шнуры для упрощения химических анализов и возможности анализа более сложных составов. Новый диодно-матричный детектор для химических анализов обеспечил возможность быстрого одновременного измерения множества длин световых волн.

1980 год—Объем торговли — 3 миллиарда долларов, численность работающих по найму — 57 000. Создано шестидесятичетырехканальное изделие для ультразвукового анализа деятельности сердца, работавшее достаточно быстро для использования в режиме реального времени; оно позволяло получать движущиеся изображения работающего сердца.

«Хьюлетт-Паккард» выпустила первый сравнительно недорогой быстропечатающий лазерный принтер, который мог использоваться вне помещения центрального компьютера.

1981 год—Полупроводниковая технология NMOS-III, разработанная «Хьюлетт-
Паккард», позволила создать кремниевый чип с 600 000 транзисторов, в течение многих лет превосходивший по объему любые другие поступавшие на рынок чипы.

1982 год—Созданная «Хьюлетт-Паккард лимитед» (HP Ltd) в Великобритании система электронной почты стала первой коммерческой сетью широкого пользования, базирующейся на компьютерах. Сеть сигнальной информации, созданная «Хьюлетт-Паккард», стала первой системой для достаточно быстрой обработки данных, позволившей обеспечить мониторинг 24 больничных коек с одной центральной станции.

1984 год—Разработанная в «Хьюлетт-Паккард» технология термальной чернильной струи позволила выпустить персональный принтер, обеспечивший высокое качество печати при низкой стоимости. «Хьюлетт-Паккард» начала производство модели LaserJet, ставшей самым популярным настольным принтером в мире.

1985 год—Лаборатории «Хьюлетт-Паккард» открыли исследовательское отделение в Бристоле, Англия.

Объем торговли — 6,5 миллиарда долларов, численность работающих по найму —
85 000. Первый в мире анализатор для базирующихся на микропроцессорах сетей позволил пользователям быстро и без хлопот выполнять измерения величины и фазы в режиме, близком к реальному времени, в ранее не воспринимавшемся диапазоне частот.

1986 год—«Хьюлетт-Паккард» стала первой из ведущих компьютерных компаний, применившей определенную архитектуру точности слова на базе вычислений при сокращенном наборе машинных инструкций. Подразделения
«Иокогама-Хьюлетт-Паккард» и «Бёблинген инструмент дивижин» (Boblingen
Instrument Division) ввели в действие системы тестирования полупроводников, которые оказались самыми передовыми в промышленности.

1987 год—Билл Хьюлетт ушел в отставку с поста вице-председателя совета директоров. Уолтер Хыолетт (сын Билла) и Дэвид-Вудли Паккард (сын Дэйва) избраны в совет директоров.

1988 год—Впервые преодолен рубеж 10 миллиардов долларов.

«Хьюлетт-Паккард» включена в список Токийской фондовой биржи — первое выступление на бирже вне Соединенных Штатов. «Хьюлетт-Паккард» вошла в число первых 50 из 500 корпораций в списке «Фортуны» под номером 49.

Цифровой мультиметр обеспечил высокочастотные, высокоточные, с высоким уровнем разрешения измерения напряжений посредством одного прибора.
Программная среда «Новой Волны» (New Wave) компании «Хьюлетт-Паккард», использующая графический интерфейс, упростила использование компьютеров, обеспечивая слияние данных различных типов и автоматизируя реализацию стандартных подпрограмм. Новая анимационная рабочая станция обеспечила изображение движения для использования в таких демонстрационных приложениях, как прогноз погоды, наглядный медицинский учебный материал и конструирование механических устройств. Создан анализатор, обеспечивающий измерения в тера-герцевом диапазоне частот, используемых в оптической телекоммуникации.

1989 год—Пятидесятая годовщина. «Хьюлетт-Паккард» включена в списки четырех европейских фондовых бирж: Лондонской, Цюрихской, Парижской и
Франкфуртской. Приобретение «Аполло Компьютер» (Apollo Computer), изготовителя компьютерных рабочих станций — Челмсфорд, штат Массачусетс.

Новый детектор атомного излучения «Хьюлетт-Паккард» стал первым аналитическим прибором, способным обнаруживать все элементы, кроме гелия, при хроматографическом исследовании газов. «Хьюлетт-Паккард» ввела в употребление язык контрольно-измерительных систем (Test and Measurement
Systems Language — TMSL) для решения проблемы разработки программного обеспечения связи с разнообразными приборами тестовой системы. Этот язык стал открытым базисом нового стандарта для промышленных коммуникаций.

1990 год—Лаборатории «Хьюлетт-Паккард» открыли исследовательское отделение в Токио, Япония. Объем торговли — 13,2 миллиарда долларов, численность работающих по найму — 91 500.

Прорыв в технологии полупроводников, позволивший создать так называемый
CMOS-чип. Это дало возможность разработать мини-компьютеры, обладающие мощностью центрально-системных электронно-вычислительных машин. «Хьюлетт-
Паккард» вошла в область подготовки образцов, предложив свой новый сверхизбирательный экстрактор жидкостей.

1991 год—Цветовой сканер «Хьюлетт-Паккард» обеспечил компьютеры способностью считывать фотографии и другие изображения.

Базируясь на технологии чернильной струи, «Хьюлетт-Паккард» создала цветовой принтер для печати на обычной бумаге в домашних условиях и в офисе.

Умещающийся на ладони персональный компьютер «Хьюлетт-Паккард» стал новым технологическим броском вперед. При объеме памяти 640К этот компьютер весит
11 унций (311,3 г), имеет размеры чековой книжки и обладает возможностями инфракрасной беспроводной связи.

1992 год—Лу Платт стал президентом и главным управляющим «Хьюлетт-
Паккард».

«Хьюлетт-Паккард» ввела в обращение дисковод 1,3 дюйма (33 мм). Этот самый маленький в мире дисковод, «Kitty-hawk» (Китихок) — персональный модуль памяти, — был сконструирован для использования в очень небольших компьютерных устройствах, работающих на батарейках.

Новая ультразвуковая система для диагностики сердечо-сосудистых заболеваний дает изображение сердца, позволяющее врачу анализировать его работу в режиме реального времени.

Анализатор оптического спектра стал еще одним совершенным новым изделием, предназначенным для использования в области быстро развивающейся оптической связи.

Изготовлен новый модульный осциллограф для использования при создании высокоскоростных цифровых электронных приборов.

1993 год— Дэйв Паккард ушел в отставку с поста председателя совета директоров. Лу Платт стал председателем, президентом и главным управляющим.
Отгружен десятимиллионный принтер LaserJet компании «Хьюлетт-Паккард».
Объем торговли — 20,3 миллиарда долларов, численность работающих по найму —
96 200.

Аналитическая система капиллярного электрофореза предоставила ученым- биологам новые сепараторные возможности.

Запущена в производство сетевая мониторная система, позволяющая службам обеспечения телекоммуникаций иметь данные о неполадках в сети в режиме реального времени. Она также обладает возможностями обеспечения исследований и диагностики.

«Хьюлетт-Паккард» выпустила на рынок самый маленький и самый легкий портативный персональный компьютер. При весе менее трех фунтов (немногим более килограмма) он может непрерывно работать в течение восьми часов от батареек типа АА.

1994 год—Объем торговли — 25 миллиардов долларов, численность работающих по найму — 98400. Пожертвовано более 64 миллионов долларов на цели образования и другим некоммерческим организациям.

«Хьюлетт-Паккард» выпустила самые яркие в мире светоизлучающие диоды.
Обладая ярким свечением, надежностью и низким потреблением энергии, они уже заменили лампы накаливания во многих новых областях применения.
2 Принципы управления

2.1 Целевое управление

Никакая политика «Хьюлетт-Паккард» не дала большего вклада в успех компании, чем политика «целевого управления». Хотя этот термин относительно недавно появился в лексиконе бизнесменов, целевое управление было фундаментальной частью философии действия «Хьюлетт-Паккард» с самых первых дней ее существования.

Целевое управление — это прямая противоположность контролируемому управлению. Под последним понимается жесткая система управления военного типа, где люди назначены на выполнение (ожидается, что они соответствуют назначению) определенных работ, с которыми они справляются точно так, как приказано, причем им незачем знать слишком много о целевых установках организации. Целевое управление предполагает наличие системы, в которой целевые установки четко декларированы и согласованы, а людям позволена гибкость в работе, направленной на достижение поставленных целей такими способами, которые они сами находят наилучшими в рамках сферы своей ответственности. Это философия децентрализации управления и первооснова свободного предпринимательства.

Все больше и больше компаний осознают реальную выгоду децентрализации и целевого управления. При этом они убеждаются, что в концепции работы людей в условиях общих целевых установок и атмосферы личной свободы нет ничего нового. Ее действенность была продемонстрирована соперничеством Афин и
Спарты 2 тысячи лет назад. И в истории, и в современном бизнесе можно найти множество доказательств того, что организации, обеспечивающие возможность личной инициативы, решают свои задачи лучше, чем те, которые работают с использованием корпоративных директив и жесткого контроля.

Необходимо подчеркнуть, что успешная реализация целевого управления напоминает улицу с двусторонним движением. Руководители всех уровней должны быть уверены в том, что их люди ясно понимают целевые установки компании, так же как конкретные задачи их собственного предприятия или отдела.
Следовательно, на руководителях лежит непреложная обязанность способствовать налаживанию хороших связей и взаимопонимания. И, наоборот, работающие под их руководством люди должны быть настолько заинтересованы в своей работе, чтобы им хотелось ее планировать, предлагать новые решения старых проблем и горячо браться за дело, когда у них появляется возможность внести какой-то вклад.

Питер Драккер, хорошо известный специалист по управлению, высказал свои соображения по этому вопросу в одном из интервью, опубликованном в весеннем номере 1993 года «Гарвардского делового обзора» (Harvard Business Review).
Драккер говорил о том, что он называет «посткапиталистическим обществом». В этих новых общественных и корпоративных условиях руководители, по мнению
Драккера, «будут учиться управлять в ситуациях, где не существует командных авторитетов и где никто не контролирует и никто не контролируем». А далее он подчеркивает, что «скелетом или внутренней структурой традиционной организации — организации последних 100 лет — была комбинация ранга и власти. В возникающей ныне организации на смену им приходят взаимопонимание и ответственность».

Хотя «Хьюлетт-Паккард» вряд ли можно назвать возникающей организацией, взаимопонимание и ответственность в течение многих лет были ключевыми особенностями стиля ее управления.

Руководители должны быть уверены в том, что их люди ясно понимают цели и задачи своих отделений и отделов. Также совершенно необходимо, чтобы руководитель обладал всесторонними знаниями и пониманием работы возглавляемой им группы. По этому вопросу среди деловых людей ведутся не прекращающиеся много лет споры. Некоторые утверждают, что хороший менеджер может руководить всем, чем угодно; он якобы способен хорошо управлять делом, которое в действительности не знает, что в расчет следует принимать только управленческий опыт.

Работа может быть выполнена и при таком подходе, но наилучшим образом она будет сделана, только если руководитель по-настоящему и досконально понимает то, чем занимается. Нопонятно, каким образом руководители смогут хотя бы соблюдать стандарты, удовлетворять требования и оценивать результаты, если не понимают специфику той работы, за выполнением которой пытаются следить. в «Хьюлетт-Паккард» всегда придерживались именно такой философии.

В «Хьюлетт-Паккард» есть один прием, помогающий менеджерам и руководителям производств хорошо знать своих людей и понимать работу, которую эти люди выполняют; при этом у них самих есть возможность оказываться на виду у людей и быть для них доступными. Этот прием носит название «управляй, похаживая».

2.2 Управляй, похаживая

В период работы Дэвида Паккарда в техническом отделе производства радиоламп «Дженерал Электрик» ему пришлось столкнуться с проблемами изготовления игнитронов, и он должен был выяснить, почему на испытания поступало очень много неисправных ламп. он выяснил все, что смог, о причинах неисправностей и решил большую часть времени проводить на производственном этаже цеха, добиваясь уверенности в том, что каждый технологический шаг изготовления лампы выполняется надлежащим образом. столкнувшись с несколькими случаями, когда письменные инструкции для производственников могли быть поняты неадекватно, пришлось поработать вместе с ними, чтобы исключить возможные ошибки. Это усердное внимание к деталям было вознаграждено сторицею — все до единой лампы очередной партии успешно прошли проверку.

Паккард так говорит о своем опыте: «Вспоминая это мое решение поработать над проблемами с игнитроном вместе с производственниками, я отчетливо осознаю глубокое влияние этого опыта на политику управления, которую мы исповедуем в компании «Хьюлетт-Паккард». Именно там родилась мысль
«управлять, похаживая». Я усвоил, что качество требует хотя бы минутного внимания к каждой мелочи, что любой член организации желает работать хорошо, что письменная инструкция редко воспринимается адекватно и что первоосновой хорошей работы является личное участие во всем.»

Личное участие очень важно на всех уровнях управления компанией. На опыте руководства «Хьюлетт-Паккард» обнаружилось, что практика «управляй, похаживая» и целевое управление так же эффективны для заморских предприятий
«Хьюлетт-Паккард», как и всюду в Соединенных Штатах. Для международных подразделений в начале их деятельности было характерным подчинение менеджерам, которые доросли до необходимого уровня в головной компании и хорошо усвоили наши принципы и практику.

Проверки подразделений, находящихся вне Соединенных Штатов, обычно проводятся ежегодно. Посещения Паккарда и Хьюлетта всегда включают в себя хождение по цехам предприятий, что дает возможность встретиться и поговорить в неформальной обстановке с работающими по найму людьми и поглядеть на них в деле.

2.3 Политика открытых дверей

Под названием «управляй, похаживая» скрывается несколько вторичных определений и требований, без выполнений которых этот подход невозможен. Не каждый управляющий найдет их выполнение легким и естественным для себя. А если он прибегает к подобным вещам нечасто и с неохотой, то проку не будет.
Его «по-хаживания» должны быть частыми, дружескими, не фокусируемыми на чем- то одном и не должны носить на себе печать чего-то выполняемого по графику
— но они ни в коем случае не должны быть бессмысленными. А поскольку их главная цель состоит в выяснении того, о чем люди думают и каково их мнение, требуется умение слушать.

С «управляй, похаживая» в «Хьюлетт-Паккард» связан еще один важный принцип, некий догмат пути к успеху. Он носит название «политика открытых дверей». Так же как «управляй, похаживая», эта политика нацелена на построение взаимного доверия и понимания и на создание условий, в которых люди чувствуют свободу выражения своих соображений и мнений, могут поделиться проблемами и заботами.

Открытая дверь поощряет наемных работников обсудить свои заботы, будь то их личные проблемы или что-то, связанное с работой, с руководителем, который, по их мнению, подходит для этого. В громадном большинстве случаев таким руководителем будет их непосредственный начальник. Но коль скоро наемному работнику неудобно говорить со своим руководителем, она или он могут подняться по управленческой лестнице, чтобы обсудить недопонимание или какие-то другие проблемы с руководителем более высокого уровня. В
«Хьюлетт-Паккард» установили, что проблемы и заботы, которыми люди не прочь поделиться, удовлетворительно разрешаются руководителями исключительно быстро. Нетрудно понять, что руководителям, производств и менеджерам не следует применять к людям, пользующимся открытой дверью, какие-то репрессии или враждебные действия.

Политика открытых дверей для «Хьюлетт-Паккард» очень важна, потому что она характеризует стиль управления, которому в компании преданы. Она означает, что менеджеры доступны, открыты и участливы. В «Хьюлетт-Паккард» каждый, включая управляющего всей компанией, работает в неразделенном перегородками, не имеющем дверей кабинете. Эта постоянная доступность имеет и свои недостатки, потому что всегда возможно чье-то неуместное вмешательство в текущую работу. Но в «Хьюлетт-Паккард» давно убедились в том, что преимущества доступности с лихвой перевешивают эти недостатки.
Политика открытых дверей — это составная часть философии целевого управления. Кроме того, это еще и некая процедура поощрения, а в действительности и обеспечения того, что коммуникационный поток течет вверх не хуже, чем вниз.

«Хьюлетт-Паккард» считают необыкновенной компанией, потому что в течение первых восемнадцати лет существования в компании не было отдела кадров.
Причиной тому была вовсе не неприязнь высешго начальства к отделам кадров или менеджерам-кадровикам, а стремление подчеркнуть важность взаимоотношений между руководителями и их людьми, в частности необходимость для менеджеров быть доступными и уметь с душой относиться к проблемам и заботам подчиненных. Появление в структуре кадрового подразделения может подменить непосредственную связь руководителя с наемным работником или по крайней мере вмешаться в нее. Поэтому, после создания в 1957 году корпоративного отдела кадров, очень тщательно определилась его роль и ответственность. Он вводился в структуру компании для создания опоры управлению, а не для его подмены.

Посетители «Хьюлетт-Паккард» часто подмечали и комментировали еще одну грань взаимоотношений внутри компании — неформальность и обращение друг к другу по имени. Подобно всем крупным компаниям, «Хьюлетт-Паккард» имеет организационно-структурные схемы. И, как всюду в растущих компаниях, эти схемы часто меняются. В компании относятся к ним только как к иллюстрации общих представлений о структуре организации «Хьюлетт-Паккард», будь то подразделение, группа или корпорация в целом. Эти схемы никоим образом не определяют каналы связи, используемые сотрудниками «Хьюлетт-Паккард». «Мы хотим, чтобы наши люди решали между собой деловые вопросы простейшим и непосредственным образом, руководствуясь здравым смыслом, а не линиями и прямоугольниками организационно-структурных схем». При выполнении работы любой человек надеется получать необходимую ему информацию из наиболее надежного источника.

Важно, чтобы люди обладали деловыми качествами, оценка которых возможна на регулярной основе. Не менее важно, чтобы у них были постоянно обновляемые данные о том, каковы достижения их собственного подразделения или отдела. Для того и другого менеджеры «Хьюлетт-Паккард» эффективно используют разговоры за чашкой кофе и другие неформальные собрания наемных работников. Рассчитанные на работающих по найму печатные издания, фильмы и видеокассеты — очень полезные коммуникационные средства, но по сравнению с личным двусторонним общением они просто ничто, если задача состоит хотя бы в поощрении сотрудничества и бригадной работы, что уж тут говорить о создании атмосферы доверия и понимания.

2.4 Преемственность управления

Важной обязанностью менеджеров «Хьюлетт-Паккард» является отбор и воспитание своих потенциальных преемников. Преемственность управления играет совершенно исключительную роль на верхних уровнях организации, где менеджер может быть ответствен за широкий круг комплексных направлений деловой активности, в которой расходуются многие миллионы долларов и трудятся многотысячные коллективы людей.

В первые годы существования «Хьюлетт-Паккард», как это происходит в любой небольшой компании, не очень задумывались над преемственностью управления. Но по мере роста компании проблема выбора наиболее квалифицированной личности на какой-то определенный пост становилась все более серьезной. Рост размеров «Хьюлетт-Паккард», объема и номенклатуры выпускаемой продукции приводили к соответствующему увеличению количества руководящих должностей, поэтому стало важным разработать какой-то эффективный процесс отбора людей на руководящие посты.

Этот процесс состоит из нескольких элементов, но его корни находятся в давно принятой политике целевого управления. В соответствии с принципами целевого управления менеджерам всех уровней предоставляются благоприятные возможности продемонстрировать свои способности — разрабатывать планы, принимать и оценивать решения, обеспечивать руководство своими людьми. На менеджеров часто возлагается ответственность одновременно за несколько видов деятельности, но это, скорее всего, позволяет им проявить себя не лучше, чем в работе по руководству подразделением или деловым предприятием
«Хьюлетт-Паккард». Менеджерам в условиях целевого управления и при децентрализованной структуре предоставляется полная ответственность за объем и номенклатуру производства, учет прибыли и издержек. По существу они руководят небольшим бизнесом — включая все, что это влечет за собой. И большинство занимается этим с самого начала своей карьеры. Это позволяет воспитывать поколение за поколением молодых менеджеров, готовых для ведения бизнеса в «Хьюлетт-Паккард».

В «Хьюлетт-Паккард» стараются познакомить руководителей высшего звена с молодыми менеджерами компании. Одним из способов, к которому прибегали для этого в прошлом, были встречи в подразделениях во время их проверок. В каждом подразделении раз в год обязаны были побывать Билл Хьлетт и Девид
Паккард плюс Барни Оливер, Ноуэл Элдред и другие менеджеры высшего звена.
Они проводили проверку работы подразделения целый день, уделяя особое внимание программам совершенствования продукции. На этих встречах задавались вопросы руководителю подразделения и ключевым сотрудникам, которым поручалось проведение презентации. Это давало благоприятную возможность оценивать способности молодых менеджеров, а также получать представление о том, насколько хорошо их боссы следят за обучением и развивают способности своих подчиненных. Обед в сочетании с официальной встречей помогал познакомиться со многими менеджерами подразделения в неформальной обстановке.

Сегодня высшее руководство «Хьюлетт-Паккард» не имеет возможности проводить ежегодную проверку каждого из множества подразделений компании.
Вместо этого подразделения регулярно проверяются руководителем соответствующей группы, возглавляющим ее, а работа самой управленческой группы проверяется руководством компании. Изменилась форма, но положительный аспект проверок сохранился. Обычно на каждом заседании совета рассматривается работа какой-нибудь структурной единицы «Хьюлетт-Паккард», например номенклатурно-производствен-ной группы, торгового предприятия или корпоративного подразделения. Это дает приезжающим с мест директорам более детально познакомиться как с ведением дел в головной конторе компании, так и с людьми, которые их ведут. Со временем некоторые из самых старших менеджеров «Хьюлетт-Паккард» сами избираются в совет, поэтому очень важно, чтобы каждый директор был знаком с другими менеджерами еще до своего избрания.

За последние годы компания разработала дополнительные, более глубоко структурированные способы оценки менеджеров среднего звена с целью определения их потенциальных способностей нести большую ответственность.
Сейчас главный управляющий регулярно собирает своих менеджеров высшего звена для многогранной проверки показателей качества управления номенкла- турно-производственными группами. Они обсуждают состояние дел в каждой группе, анализируя создаваемую ею прибыль, использование фондов, ежегодный рост, качество продукции, степень удовлетворения покупательских запросов, кадровые вопросы и многое другое, за что несет ответственность руководитель группы. Также периодически встречается с одним из комитетов совета директоров — комитетом по контролю организационной структуры и назначений — с целью проверки деловых качеств менеджеров, работающих на самых важных направлениях.

2.5 Расплачивайся на ходу

Отец Девида Паккарда был назначен арбитром по банкротствам в штате
Колорадо. Девиду часто приходилось помогать ему в просмотре отчетности компаний, потерпевших банкротство. Банки просто отказывали фирмам в праве выкупа заложенных ценных бумаг вследствие просрочки, и эти фирмы оставались ни с чем. Фирмы, которые не имели задолженностей, перенесли трудное время, но их ценные бумаги оставались нетронутыми, и им удавалось встать на ноги в последовавшие за депрессией годы.

Изучив этот опыт, Девид пришел к решению, что компания не должна нести убытки на долгосрочных кредитах. Исходя из этого, был определен принцип
«расплачивайся на ходу», финансируя рост в первую очередь за счет поступлений, а не на одолженные деньги. О возможности самофинансирования знали, потому что «Дженерал Радио», компания, которой восхищались, была уже несколько лет в бизнесе, имела успех и никогда не прибегала к финансированию со стороны. «Мы чувствовали, что если это удавалось им, то получится и у нас. И получается — вот уже более полувека».

В некоторых отраслях промышленности, в частности таких, где требуются большие капиталовложения, подход «расплачивайся на ходу» неосуществим.
Стало общепринятым удовлетворять потребности в капитале с помощью таких рычагов прибыльности, как акцизное финансирование и долгосрочные займы.
Сторонники этого подхода говорят, что вы можете сделать прибыли неиссякаемыми посредством их регулирования. Может быть, и так, но в
«Хьюлетт-Паккард» фирменная политика состояла в том, чтобы расплачиваться по ходу дела, а не нести потери на подпитывающем кредите.

В отношении долгосрочной политики стремились повторно инвестировать большую часть прибылей и зависеть от этих реинвестиций плюс фондов от продажи акций наемным работникам и других поступлений наличных денег, использовавшихся для роста компании. Программа продажи ценных бумаг работникам компании позволяла им делать приобретения в пределах определенного процента заработной платы, причем продавались им эти доли фондов «Хьюлетт-Паккард» по льготным ценам. Компания брала на себя оплату некоторой части стоимости собственных фондов. Эта программа действует с
1959 года и обеспечивает значительные наличные суммы, необходимые для финансирования роста компании.

Вводя программу долевой распродажи фонда, допустили одну существенную ошибку. Не потребовали от работающих по найму людей, приобретающих акции по льготной цене, хранить их. Существует непреложная истина, касающаяся уровня заработной платы и жалованья, — вне зависимости от того, какова оплата, наемный работник или работница считают, что им необходимо еще около 10%.
Обнаружилось, что многие наши люди, принимавшие участие в этой программе распродажи фондов, тут же перепродавали свою долю. Даже наемные работники верхних уровней компании взяли себе за правило продавать ценные бумаги, едва получив их.

Ситуация была исправлена, но ирония судьбы такова, что многие из наемных работников, которые хранили свои акции и продали их, только выйдя на пенсию, зачастую получали за них более миллиона долларов.

Политика самофинансирования требует не только разумного уровня прибыли, но также и хорошего управления ценными бумагами. Эта политика претерпела своего рода критическую проверку в начале 1970-х годов. Вслед за периодом общемирового спада и медленного роста компания оказалась перед лицом отхлынувшего рыночного спроса на ее продукцию. При ограниченной наличности возникли всерьез обсуждавшиеся соображения о долгосрочном займе объемом 100 миллионов долларов. В «Хьюлетт-Паккард» установили слишком низкие цены на некоторые из изделий, дебиторские счета и задолженности по материально- техническому обеспечению находились на вызывающем тревогу высоком уровне, и расходы плохо контролировались. С проблемой справились, прибегнув к более суровой самодисциплине. Реакция была впечатляющей. Менеджеры по-настоящему взялись за дело. Материальные поставки резко снизились, дебиторские счета подтянулись, контроль за расходами стал гораздо лучше. Появилась целая команда, работающая над решением этой проблемы, и компания упорно продолжала демонстрировать силу и рост за счет прибылей, не прибегнув к долгосрочному займу и в этот период.

Анализируя дебиторские счета, обнаружилось одно серьезное слабое место.
Многие покупатели приобретали продукцию «Хьюлетт-Паккард» у нескольких предприятий компании, чтобы затем объединить разрозненные изделия в систему. Они не оплачивали ни одну из покупок, пока не получали самое последнее из необходимого им.

В «Хьюлетт-Паккард» изменили эту практику таким образом, что получили возможность собирать требуемую систему у себя и проверять ее перед отгрузкой. Это дало хозяйственным единицам «Хьюлетт-Паккард» некий стимул для ускорения производства изделий. Появлялась уверенность в работоспособности системы и упрощалось решение проблемы с дебиторскими задолженностями.

Положительным во всем этом эпизоде стало еще одно явное напоминание о том, что самофинансирование требует постоянной бдительности и самодисциплины.

Важным элементом пути к успеху «Хьюлетт-Паккард» являются взаимоотношения компании с акционерами и инвестиционными кругами. Главная цель в этой области состоит в обеспечении постоянства корпоративных показателей, включая неуклонный рост доходов и активов. Очевидно, что это не всегда возможно даже для самых лучших корпораций, но в течение всех этих лет показатели «Хьюлетт-Паккард» оставались вполне приличными.

Обыкновенные акции «Хьюлетт-Паккард» впервые появились в 1947 году, когда было преобразовано первоначальное партнерское товарищество в корпорацию. Десятью годами позже для расширения базы собственников было предложено на общественные торги 10% выпущенных в обращение 3 миллионов акций. В том же 1957 году компания распределила между наемными работниками
60 000 новых акций в качестве премий, а также сделала возможным приобретение персоналом по льготной цене еще 50 000 акций. В то время общественные торговые сделки с ценными бумагами начали осуществляться без посредничества биржевого рынка.

В 1959 году ввели в действие программу продажи акций наемным работникам.
Участие персонала компании оказалось активным, и базисная программа продолжает действовать по сей день. В 1961 году акции «Хьюлетт-Паккард» были одновременно приняты в списки Нью-Йоркской и Тихоокеанской фондовых бирж, а в последние годы они также появляются в списках основных зарубежных бирж.

Предложив акции компании в 1957 году в свободную продажу, преследовались две главные цели. Одна состояла в расширении сферы собственников компании, особенно собственников из числа наемных работников. Другая заключалась в том, чтобы сделать акции доступными в случае, если в «Хьюлетт-Паккард» пожелают приобрести фонды других компаний. Часто более практично приобрести какую-нибудь компанию посредством обмена фондами, чем прямой покупкой. Это произошло, и в 1960-е годы приобрели несколько компаний, причем большинство из них через обмен акций.

Долгие годы связей с акционерами и инвестиционными кругами отражают, базисную философию и путь к успеху «Хьюлетт-Паккард». «Мы прилагаем максимум усилий, чтобы быть прямолинейными и беспристрастными, и практикуем полное и незамедлительное раскрытие событий или достижений, имеющих реальное или потенциальное воздействие на стоимость акций «Хьюлетт-
Паккард».

Всегда имеется возможность улучшить показатели прибыльности на какое-то время, уменьшая уровень инвестиций в проектирование и техническое обеспечение новой продукции, в обслуживание покупателей или новое строительство и переоснащение предприятий. Но в долгосрочном аспекте придется дорого расплачиваться за пренебрежение к любой из этих областей деятельности. Одна из наиболее важных управленческих задач состоит в поддержании надлежащего баланса между краткосрочными показателями прибыльности и инвестициями в будущее укрепление компании и ее дальнейший рост.

Хорошая новая продукция — это жизненные соки такой технической компании, как «Хьюлетт-Паккард», хотя уровни ее деловой активности из года в год варьируют. Мощные усилия в исследовательской деятельности и в направлении совершенствования продукции всегда являются той движущей энергией, которая стоит за производственными достижениями «Хьюлетт-Паккард». За все годы существования компании наши годовые расходы на исследования и развитие колебались от 8 до 10% суммы реализации продукции, а в последнее время поднялись выше 10%.

В порядке удовлетворения целевой установки на прибыльность в «Хьюлетт-
Паккард» всегда помнят о долгосрочном подъеме, неуклонно прибавляя в силе и общей стоимости компании.

Ценообразование новой продукции — важное и требующее особого внимания дело. Зачастую какой-то новый продукт выбрасывают на рынок при слишком заниженной цене с целью получения адекватной краткосрочной прибыли. При этом рассуждают примерно так: «Мы понизим наши расходы и тогда будем в состоянии делать хорошую прибыль» — либо в следующем месяце, либо в следующем квартале, либо на следующий год. Но это время наступает редко, если вообще когда-нибудь наступает.

Часто ценообразование также опускается до уровня добровольного пожертвования с целью получения «доли на рынке». Многие менеджеры американской промышленности, одержимые идеей захвата большей доли на рынке, подрезают цены, борясь с конкурентами. В краткосрочном аспекте это зачастую приводит к впечатляющему объему торговли, но дает очень небольшую прибыль или торговля оказывается вовсе бесприбыльной.

В 1972 году в «Хьюлетт-Паккард» ввели продукцию, которая переопределила рынок калькуляторов. Это была модель 35 ручного калькулятора, первой в мире
«электронной логарифмической линейки». За изделие азначили цену в 395 долларов, слишком высокую, по мнению многих, и чрезмерную, как считали некоторые. Но калькулятор оказался настолько бесценным, что сразу же потряс рынок так сильно, что было не поспеть за его спросом. Всего через несколько месяцев вслед за этим появились агрессивные конкуренты — компании, которые предложили калькуляторы по значительно более низким ценам, чем установленная «Хьюлетт-Паккард». Их цель, с чем они готовы были согласиться, состояла в захвате некоторой доли рынка… и они своего добились. Но в долгосрочном аспекте в «Хьюлетт-Паккард» получили определенную прибыль, добившись уверенности в том, что можно снижать расходы.

В то время проводимая в «Хьюлетт-Паккард» политика состояла в увеличении доли присутствия на рынке в качестве награды за производство хорошей продукции — за обеспечение покупателей изделиями и услугами самого высокого качества и снижение собственных расходов. В этом заключалась базисная политика компании с самого начала ее существования.

2.6 Прислушиваясь к покупателю

Фундаментальной основой успеха «Хьюлетт-Паккард» является работа, которую проводят для удовлетворения нужд покупателей. Каждый работник организации побуждается постоянно думать о том, как его или ее деятельность соотносится с целевой установкой обслуживания клиентов.

Концепция удовлетворения покупателя начинается в «Хьюлетт-Паккард» с генерирования новых идей и новой технологии, которые впоследствии могут дать возможность разработать полезную, значимую продукцию. Эти новые идеи формируют затем базис для разработки изделия, удовлетворяющего пока еще скрытым потребностям, которые для покупателей в будущем станут значимыми.
Чтобы оказаться полезной в эпоху всемирной конкуренции и быстрых изменений, новая продукция должна разрабатываться быстро и производиться эффективно с использованием производственных процессов и техники которые гарантируют качество и экономичность.

Создать новаторскую, надежную продукцию — ключевой элемент удовлетворения потребностей покупателя, но есть и другие важные моменты.
«Хьюлетт-Паккард» предлагает много разнообразных изделий множеству разных покупателей. Настоятельная необходимость состоит в том, чтобы продукция, рекомендуемая покупателю, наиболее полно и всеобъемлюще удовлетворила его долгосрочные потребности. Для этого требуется, чтобы люди, работающие на поприще реализации продукции — действуют они индивидуально, бригадой или вместе с другими компаниями, которые привносят свою долю стоимости в продукцию и услуги «Хьюлетт-Паккард»,— тесно сотрудничали с покупателями, стремясь находить самые приемлемые и эффективные решения проблем потребителей.

Когда покупатель приобретает какое-то изделие «Хьюлетт-Паккард», он вправе ожидать не только того, что это изделие будет хорошо работать в день его приобретения, но и что оно будет поддерживаться в рабочем состоянии при помощи своевременного и эффективного обслуживания, которое гарантирует покупателю долгое и беспро блемное функционирование изделия.

В течение многих лет маркетинг и связанную с peaлизацией продукции деятельность «Хьюлетт-Паккард» возглавлял Ноуэл Элдред. Вице-президент по маркетингу Ноуэл, став одной из ключевых фигур верхней команды управления, был упорным защитником покупателя, настолько упорным, что считал необходимым, чтобы в любых спорах с компанией специалисты по торговле принимали сторону покупателя. «Мы не хотим чтобы вы слепо соглашались с нами,— говорил он им.— Мы хотим, чтобы вы сражались за покупателя. В конце концов, мы продаем не аппаратуру — мы продаем решения проблем покупателей».
Ноуэл подчеркивал важность обратной связи, помогающей проектировать и производить изделия, нацеленные на реальные потребности клиентов. Он также настаивал, чтобы наши люди, работающие в сфере реализации, никогда с пренебрежением не отзывались о конкуренции. В этом отразилось уважительное отношение к конкурентам, уважение того типа, которое существовало между
«Дженерал Радио» и «Хьюлетт-Паккард» в те годы, когда дело начиналось.

Создание карманного уникального калькулятора НР35 поставило его конструкторов и производственную команду перед необходимостью решения жутких проблем. Дело было не только в том, удастся ли успешно вывести на рынок модель 35; предстояло разработать методы торговли и распространения, которые до той поры были совершенно новыми для «Хьюлетт-Паккард».
Традиционная система поставки продукции — покупатели высылают заказ, а мы отгружаем изделия — явно не годилась.

Производство продукции «на полку» было для «Хьюлетт-Паккард» новой концепцией. Но в «Хьюлетт-Паккард» легко перевели базисные управленческие принципы на язык производства крупных партий продукции для розничной торговли, а децентрализованные деловые команды оказались достаточно шустрыми и быстро изменили модель своей производственной деятельности.

Сущностью программы удовлетворения запросов покупателя компанией
«Хьюлетт-Паккард» является приверженность качеству, приверженность, начало которой закладывается в лабораториях и распространяется на все фазы работы.

Возможно, у «Хьюлетт-Паккард» есть больше, чем у других компаний, причин для особого отношения к качеству. Еще на заре решения сосредоточиться на разработке и производстве электронных приборов для контроля и измерений понимали, что эти приборы будут использоваться покупателями для проверки и оценки качества их продукции и производственных процессов. Поэтому стремились выполнять любую работу наилучшим образом.

Долгие годы уделяется достаточно много времени поискам того, каким образом можно было бы повышать качество. Один из найденных очень эффективных способов заключается в выстраивании производственного потока таким образом, чтобы площадка, отводимая для окончательной проверки изделия, была как можно ближе к площадке окончательной сборки. Если принимающая команда обнаруживает какую-нибудь неполадку в конечном изделии, она может незамедлительно сообщить об этом непосредственно людям, занимающимся сборкой, без прохождения через сложные процедуры фиксирования брака и всех связанных с этим последующих мероприятий.

Это очень похоже на то, что получило название «круга качества», потому что здесь люди тесно сотрудничают в работе, связаны друг с другом без лишних формальностей. Со временем обнаружилось, что в таком неформальном общении контролеров и людей, работающих на сборке, рождается много хороших идей и что оно способствует поддержанию особо заботливого отношения и к качеству изделий, и к производительности труда.

Сегодня мы все знакомы с достижениями японской промышленности в деле производства качественных изделий. В последние годы японские автомобили, радио- и телевизионные приемники, звуко- и видеозаписывающее оборудование, как и многая другая продукция, завоевали мировую известность благодаря их качеству и надежности. Опыт «Хьюлетт-Паккард» во взаимоотношениях с японцами дал очень многое для достижения высокого качества продукции.

2.7 Вера в людей

Если организация хочет добиться максимальной эффективности и успеха, она должна удовлетворять целому ряду требований. Одно из них состоит в том, чтобы на каждый пост были назначены самые способные сотрудники. Должна быть задействована непрерывно функционирующая и постоянно обновляемая образовательная программа, что особенно важно для технического бизнеса, где велика скорость прогресса. Техника, вполне уместная сегодня, станет устаревшей в будущем, поэтому каждый член организации должен постоянно находить новые и более эффективные пути выполнения собственной работы.

Другое требование — на всех уровнях следует поощрять высокую степень энтузиазма; в частности, люди, занимающие высокие посты в управлении, не имеют права полагаться только на свой энтузиазм, они обязаны возбуждать энтузиазм и среди своих помощников. Места слабой заинтересованности и равнодушию быть не должно.

В компании «Хьюлетт-Паккард» важен каждый отдельный человек, важна любая выполняемая работа. В областях высоких технологий незаметная деталь зачастую определяет грань между качественным изделием и таким, которое хорошим не назовешь. Вот почему в «Хьюлетт-Паккард» убеждают людей в необходимости выполнять каждое конкретное дело наилучшим образом.

То, как организация строит свою структуру, оказывает воздействие на мотивацию поведения и производственные показатели каждого ее члена.
Существуют организации военного типа, в которых высший руководитель отдает приказ, поступающий по нисходящей, пока не достигает конкретного лица в самом низу, и это лицо выполняет его без вопросов и возражений. Именно такого типа организации для «Хьюлетт-Паккард» не желали. Целевых установок можно вернее достичь с помощью людей, которые их понимают и поддерживают, которые проявляют гибкость в работе, направленной на общие цели, причем выбирают методы, которые сами считают наилучшими и для своего конкретного дела, и для своей организации.

Тесные взаимоотношения между сотрудниками «Хьюлетт-Паккард» привели к созданию такой формы соучастия в управлении, которая поддерживает индивидуальную свободу и инициативу, одновременно способствуя сохранению общности цели и стремления к бригадной работе. В первые годы все работали над одними и теми же проблемами. Это в конечном итоге приводило к тому, что каждый работающий по найму человек чувствовал себя членом одной команды.

По мере роста компании больше было нельзя полагаться только на веру в то, что у «Хьюлетт-Паккард» одна команда. Однако всячески старались подчеркивать ее важность и укреплять ее. Это было одной из причин того, почему никак не выделяли подразделения и группы, отличившиеся особенно хорошей работой. По той же причине дополнительные доходы, такие как доля прибыли, обеспечивались не избранным лицам или группам лиц, а всему списочному составу наемных работников. Настоятельно необходимо всегда поддерживать сильное ощущение полезности и сопричастности в каждой структурной ячейке компании; это ощущение должно быть осознанным и уважаемым как краеугольный камень здания успеха «Хьюлетт-Паккард».

Когда размах деятельности был сравнительно небольшим, приходилось нанимать лучших из тех, кого удавалось найти, обучать их и надеяться, что они справятся с работой. В «Хьюлетт-Паккард» ощущали ответственность за предоставление работникам максимально благоприятных возможностей и гарантии труда. Так родилось тогда еще сырое, но важное решение: в «Хьюлетт-Паккард» не желали быть тем, что называется «нанял и прогнал», т.е. компанией, которая находит крупные краткосрочные контракты, эксплуатирует на протяжении времени выполнения контракта много людей, а затем предлагает им отправляться на все четыре стороны. Такая манера — зачастую самый быстрый и наиболее эффективный способ выполнения какой-то большой работы. В «Хьюлетт-
Паккард» хотели заняться бизнесом надолго, создать компанию вокруг стабильной и преданной группы сотрудников.

Руководители компании были очень близки с наемными работниками. Хорошо разбирались в сути выполняемых ими работ, были в курсе многого в их личной жизни. Также учились распознавать, у кого из людей есть потенциал руководителя, хотя эта наука иногда давалась трудно. В «Хьюлетт-Паккард» внедрили программу медицинского страхования для защиты наших наемных работников и их семей. В конце 1940-х годов благодеяния такого типа были совершенно неизвестны.

Рост компании сказывался также на размахе и характере организуемых компанией пикников. Пикники считались важной частью пути к успеху «Хьюлетт-
Паккард», и в первое время устраивался ежегодный пикник где-нибудь поблизости от Пало-Альто для работавших у людей и их семей. Это было большое событие, которое во многом планировалось и осуществлялось самими работниками. Меню состояло из нью-йоркских бифштексов, гамбургеров, мексиканских бобов, зеленого салата, французских хлебцев с чесноком и пива.
Продукты и пиво закупала компания. Стало традицией, что работники механического цеха поджаривали на углях бифштексы и гамбургеры, а другие подразделения несли ответственность каждый за свою часть меню.

В начале 1950-х годов компания купила участок земли, называвшийся Литтл
Вейзин, в стране калифорнийских мамонтовых деревьев примерно в часе езды на автомобиле от Пало-Альто. Часть этого участка была превращена в зону отдыха, достаточную для устройства пикников на две тысячи человек и даже больше. Руководство предоставило сотрудникам возможность выезжать туда вместе с семьями в оборудованный для ночлега кемпинг. Он пользовался такой популярностью, что позднее решили реализовать эту идею в других местах, где жили и работали сотрудники «Хьюлетт-Паккард». В Колорадо купили немного земли в Скалистых горах близ парка Эстес, а в Массачусетсе — на морском побережье. В Шотландии приобрели небольшое озеро, славившееся хорошей рыбалкой (и возможностью увидеть Лохнесское чудовище), а в Южной Германии — землю, пригодную для катания на лыжах.

Как только появлялось новое подразделение, учреждалось и проведение его пикников, потому что это давало возможность познакомиться и обменяться шутками со многими, работавшими по найму людьми, как в Соединенных Штатах, так и в Европе. К концу 1960-х годов компания настолько разрослась, что стало трудно продолжать эту традицию, а нынче это, конечно, и вовсе невозможно. Но ежегодные пикники продолжают организовываться в местах расположения предприятий «Хьюлетт-Паккард» повсюду в мире.

Еще начиная карьеру, Девид Паккард столкнулся с некоторыми фактами, которые могут подорвать доверие компании к своим сотрудникам. В конце 1930- х годов в Скенектади «Дженерал Электрик» уделяла очень большое внимание охране завода. Особенно «Дженерал Электрик» усердствовала в обеспечении контроля за местами хранения переносного оборудования, инструмента и деталей, заботясь о том, чтобы наемные рабочие ничего не крали. Встречая столь явно демонстрируемое недоверие, наемные работники стремились подтверждать его справедливость, при любом удобном случае унося с предприятия все, что только подвернется под руку. Мало-помалу оборудование, инструмент и детали расползались по всему городу.

Ирония состояла в том, что это оборудование и детали использовались
«владельцами» из числа работников «Дженерал Электрик» для реализации задумок, связанных с основной работой, или как повышающее квалификацию хобби — и то и другое, вероятно, повышало их профессионализм.

Когда «Хьюлетт-Паккард» разворачивала свою деятельность, память о виденном в «Дженерал Электрик» была еще свежа, и поэтому места хранения деталей и складские помещения всегда должны быть открыты. Иногда случалось, что кто-то нарушал установленный порядок. Оставляя склады и места хранения деталей открытыми, в компании получили двойную выгоду. С практической точки зрения простой доступ к деталям и инструменту способствовал тому, что конструкторы изделий и те, кто хотел поработать дома или выехав на уик-энд над новыми идеями, могли заниматься этим, не испрашивая особого разрешения.
Второй, менее заметный, но важный результат — открытые хранилища и склады были символом доверия, доверия, которое является стержнем методов ведения дел в компании «Хьюлетт-Паккард».

Политика открытых складов не изменилась. Хотя доступ к складам готовой продукции ограничен, лабораторные склады (сравнительно небольшие запасники лучших деталей и оборудования) продолжают оставаться в основном открытыми.

Итак, с самого начала образования компании строили дело на доверии к людям и вере в них. Ожидали от них открытости и честности в ведении дел и были уверены, что они будут с готовностью принимать на себя ответственность за свои действия.

2.8 Долевое участие

Основным принципом политики «Хьюлетт-Паккард» по отношению к человеческой личности стала концепция долевого участия — в ответственности за определение и достижение целей, в собственности компании посредством плановой продажи активов, в прибылях и даже в несении бремени возникающих время от времени спадов деловой активности компании.

Программы доходности отражают эту концепцию долевого участия. В различных частях мира они неодинаковы, потому что в каждой стране существует своя организация получения доходов, определяемая местными законами и традициями.

В Соединенных Штатах и многих других странах наемные работники принимают участие в реализации плановой продажи активов и в распределении наличных доходов. В США работающие по найму более шести месяцев имеют право на долю прибыли и ежегодно получают определенную сумму, рассчитываемую исходя из заработанных компанией денег до обложения налогами. В течение многих лет эта выплата поднималась до 9,9% и не опускалась ниже 4,1% заработной платы.
Поскольку компания всегда была прибыльной, программа этих выплат не прерывалась с тех пор, как мы ввели ее в 1950-е годы.

Другой пример долевого участия, хотя и совершенно иного характера, относится к 1970 году. В связи со спадом в экономике США заказы поступали с несколько меньшей интенсивностью, чем требовалось для того, чтобы загрузить производственные мощности. В «Хьюлетт-Паккард» оказались перед лицом перспективы 10%-ного сокращения рабочей силы. Однако вместо сокращения попробовали другой путь — пошли на установление графика, в котором в течение двух недель было девять рабочих дней,— 10%-ное сокращение рабочего времени при соответственно 10%-ном уменьшении оплаты труда. Это распространялось абсолютно на все заводы в США, не исключая руководящий состав и корпоративный штат. В конце шестимесячного спада интенсивность поступления заказов снова возросла и все вернулись к нормальному режиму работы. Некоторые говорили, что им даже понравились долгие уик-энды, несмотря на то, что пришлось немного подтянуть пояса. Положительный результат этой программы состоял в том, что каждый взял на себя долю бремени спада, стоящим людям не пришлось скитаться в поисках работы, и сохранили высококвалифицированную рабочую силу до того времени, когда бизнес пошел лучше.

Эта программа являлась ответной мерой на временную ситуацию, которая не могла продолжаться больше двух лет. Решение было рассчитано на краткосрочный период и не должно рассматриваться как некое нововведение, призванное во что бы то ни стало удерживать людей.

После 1970 года бывали, конечно, и еще экономические спады и в
Соединенных Штатах, и в большинстве других стран. Но была возможность выбираться из этих ситуаций посредством переброски производства из одних районов в другие, а также путем введения программ временного уменьшения объема работ всего в нескольких местах. Однако в начале 1990-х годов стало ясно: «Хьюлетт-Паккард», так же как почти каждый производитель в Америке, должна уменьшить штат своих работников. Downsizing (снижение размеров) — расхожий эвфемизм современности, но в любом случае потребность в сокращении была значительно ниже, чем у большинства изготовителей, особенно в компьютерном производстве. В «Хьюлетт-Паккард» уже предприняты шаги к уменьшению корпоративного бюрократического аппарата и в направлении децентрализации. С сокращением штатов справились в основном за счет досрочного предоставления пенсий и, использовав программу добровольной отставки, предоставляя изрядную финансовую дотацию людям, пожелавшим оставить компанию.

Быстрые изменения в технологии поставили людей перед необходимостью получения образования и повышения квалификации. Многие из корпоративно- спонсорских программ посвящены сугубо техническим дисциплинам, тогда как другие ориентированы на повышение общеобразовательного уровня. Как корпорация, «Хьюлетт-Паккард» ежегодно расходует около 200 миллионов долларов на образовательные курсы для работников. А расходы, связанные с освобождением людей от работы и предоставлением им возможности обучаться на стороне, добавляют к этой сумме еще 300 миллионов долларов или около того.
Часть этих денег направляется на оплату обучения в колледжах, чаще всего для получения более высокого ученого звания.

Для некоторых образование представляется никчемной жертвой; для других — это перспективные возможности роста. К счастью, последнее в «Хьюлетт-
Паккард» преобладает. Большинство людей осознает важность образования и самосовершенствования не только для того, чтобы сделать карьеру, но также из желания внести заметный вклад в прогресс компании.

2.9 Гибкий график работы

Возможно, наиболее известным широкой общественности примером доверия в
«Хьюлетт-Паккард» является программа компании по установлению гибких графиков работы. Ее реализация началась на заводе в германском городе
Бёблингене в 1967 году. Теперь она широко применяется во всех подразделениях «Хьюлетт-Паккард» и во всех отраслях промышленности. В рамках этой программы «Хьюлетт-Паккард» любой работающий может приходить на работу сколь угодно рано, но не позднее 9 часов утра, и уходить, отработав нормированное количество часов. Это неприемлемо для некоторых видов работ, но в большинстве случаев реализация такой программы возможна.

Гибкость — первооснова уважения и доверия к людям. Ее принятие говорит о том, что в «Хьюлетт-Паккард» с пониманием относятся к личной жизни людей и верим, что они вместе со своими непосредственными руководителями и членами бригады в состоянии спланировать время работы так, чтобы это было удобно всем вместе и каждому в отдельности.

Терпимое отношение к различным нуждам отдельных личностей — еще один элемент пути к успеху «Хьюлетт-Паккард». Бывают такие ситуации, когда у людей возникают личные проблемы, временно оказывающие влияние на их производственные показатели и отношение к делу; в таких случаях важно, чтобы люди, попавшие в затруднительное положение, ощущали чуткое к себе отношение и понимание, вплоть до разрешения свалившихся на них неприятностей.

Многие компании отказываются повторно принимать на работу людей, которые уволились по собственному желанию. За долгие годы бывало немало случаев, когда люди уходили, потому что где-то в другом месте были более благоприятные условия. В «Хьюлетт-Паккард» всегда придерживались точки зрения, что если они не работали на прямого конкурента и имеют хорошие отзывы о своей работе в другом месте, то можно только приветствовать их возвращение. Они знают компанию, их нет необходимости переучивать, и, главное, они приобретали к этому времени дополнительный опыт. Несколько лет назад «Хьюлетт-Паккард» оставил один из высших исполнительных директоров, полагая, что на новом месте его ожидают более широкие возможности. Позднее он вернулся и, хотя отсутствовал не один год, быстро вошел в курс дел и продолжал восхождение по управленческой лестнице компании, пока не отправился на пенсию.

2.10 Децентрализация

Большинство представителей деловых кругов очень скоры на восхваление концепции децентрализации. Но когда это касается их собственных организаций, многие принимают ее с неохотой. Возможно, мысль о переходе части их авторитета к другим слишком огорчает. Но даже глубоко децентрализованные компании должны постоянно присматриваться к признакам обременительной централизации.

«Хьюлетт-Паккард» пришлось пройти суровое испытание и в этом аспекте.
Все началось в 1970-е годы, когда стало ясно, что будущее бизнеса определяют компьютеры и связанная с компьютерами продукция; многие руководители «Хьюлетт-Паккард» начали поглядывать на IBM как на эталон компании. Организационная структура IBM была высокоцентрализованной, и многие полагали, что идти следует ее путем. Другим фактором, подталкивающим к централизации, были новые требования, накладываемые на организацию
«Хьюлетт-Паккард» самим компьютерным бизнесом. Перед вторжением в компьютерную область организация «Хьюлетт-Паккард» была структурирована для производства приборов, имела децентрализованные подразделения, отвечавшие за четко определенную номенклатуру продукции и работавшие в значительной мере независимо. На поприще создания приборов эта структура действовала очень хорошо, и некоторые считали, что она с равной эффективностью может подойти и для производства компьютеров.

Но против этого решения срабатывали две принципиальные особенности компьютерного бизнеса. Одной из них, и совершенно новой для «Хьюлетт-
Паккард», была вся область программного обеспечения. Как организовать создание программного обеспечения? Кому эта деятельность должна быть подотчетна? Какого типа люди и какой квалификации для этого нужны? Вторая состояла в том, что компьютерный бизнес носит системный характер. Для него требуется много элементов — программное обеспечение, многопользовательские вычислительные центры, периферийные устройства, операционные системы, — и все они должны быть скомбинированы в покупаемых изделиях, которым необходима поддержка мощного сервисного и профилактического обслуживания.
Без хорошей координации в таком производстве не обойтись.

«Хьюлетт-Паккард» опробовала на этом новом для себя поле деятельности множество организационных форм. Были и подразделения, и групповые структуры; затем различные ориентированные на конкретные задачи бригады, советы и комитеты, предназначавшиеся для улучшения координации. Со временем эти усилия начали приводить к возникновению сложной бюрократической машины.
Проблемы, требующие ясных и разумных решений, блуждали с одного уровня управления на другой, застревая в неуклюже действовавших комитетах.
Необходимые решения принимались с недельными, а иногда месячными задержками.

К 1990 году в компании оказались перед лицом кризиса. Комитеты полностью узурпировали процесс принятия решений в «Хьюлетт-Паккард», а цикл любого решения рос как снежный ком. Так, например, один из центральных комитетов, носивший название Исполнительного комитета компьютерного бизнеса, был создан для фокусирования усилий на создании компьютеров и координации соответствующей деятельности. Вместо этого он замедлял принятие решений как раз в то время, когда компания в 1990-х годах чуть ли не со скоростью света вторгалась в конкурентную борьбу на мировом компьютерном рынке. На деле это парализовало все подразделения компании, имевшие отношение к компьютерам.

В компании давным-давно установилась политика открытых дверей, и постоянно принимали попадавших в затруднительное положение руководителей предприятий «Хьюлетт-Паккард», росло и число писем от обеспокоенных положением дел людей, работавших по найму. В организации образовалось слишком много слоев управления. В компании было решено сократить их количество. В исполнительный комитет был введен в качестве его главы одаренный молодой менеджер Лу Платт. Его предшественник Джон Юнг — квалифицированный руководитель, который управлял компанией в период ее взрывоподобного роста в конце 1970-х годов и в 1980-е,— вошел в набранную
Лу группу. (В 1993 году Лу получил новое повышение, став председателем совета «Хьюлетт-Паккард ».)

Исполнительный комитет компьютерного бизнеса, как и большинство других бюрократических образований, был расформирован. Важнее всего то, что компьютерным предприятиям была дана большая свобода в планировании своих действий и принятии решений, в результате чего существенно возросли гибкость и мобильность компании в целом.

К 1993 году курс ценных бумаг поднялся до 70 долларов. Производимые
«Хьюлетт-Паккард» системы все в большей и большей степени включают в себя продукцию различных групп и подразделений. Несмотря на очень высокую степень децентрализации, работающие в «Хьюлетт-Паккард» люди всегда помнят, что кооперация отдельных личностей и координация усилий производственных предприятий представляют собой непременное условие роста и успеха. Хотя и минимизируется корпоративная направленность деятельности «Хьюлетт-Паккард», но рассматривают себя как единую компанию, гибкость которой обеспечивает система небольших дочерних компаний, а силу дает их объединение в одной большой, которая способна позаботиться о корпоративных ресурсах и услугах.
Общие для всех стандарты поведения, единые принципы, ценности и понятия культуры производства, так же как общие задачи и целевые установки, делают предприятия «Хьюлетт-Паккард» узнаваемыми во всем мире.

2.11 Изменение организации сбыта

В 1960-е годы осуществились и другие организационные изменения, касавшиеся торговых операций в Соединенных Штатах. С первых дней существования компании продажа продукции «Хьюлетт-Паккард» велась через сеть торгово-представительских фирм, расположенных во многих регионах страны. Эти фирмы, которых было около десятка, представляли и продавали изделия не только «Хьюлетт-Паккард», но и других, не конкурирующих изготовителей электронной аппаратуры. Хотя эта рассредоточенная система работала достаточно хорошо, в начале 1960-х годов стали возникать некоторые проблемы, большинство которых проистекало из быстрого роста «Хьюлетт-
Паккард». Доля продукции в ряде случаев возрастала непропорционально быстро по отношению к валовому объему оборота торговых представительств. В этом также скрывалась опасность конкурентного конфликта между изделиями, которые продает один и тот же представитель, по мере расширения их ассортимента.
Пришло время учредить собственную торговую организацию. В «Хьюлетт-Паккард» справились с этой задачей, но с контрагентами не стали обрывать связи, а предложили большинству из них рассмотреть возможность превращения в торговое подразделение «Хьюлетт-Паккард». Ответ оказался положительным, и буквально все эти фирмы согласились на их приобретение компанией через фондовую биржу или за наличные деньги. Ноуэл Элдред, вице-президент по маркетингу, уже работал с этими представительствами в течение нескольких лет и сыграл ключевую роль в переговорах с ними.

К середине 1960-х годов было более дюжины действующих подразделений, каждое из которых несло полную ответственность за развитие, производство и реализацию своих изделий. В дополнение к ним приобретение торговых представительств в США добавило еще одну группу предприятий. Расширился и международный рынок. В Европе появилась собственная торговая организация со штаб-квартирой в Женеве, были построены производственные предприятия в
Германии и Англии. В этот же период заработало и совместное предприятие в
Японии. Таким образом, в течение всего нескольких лет «Хьюлетт-Паккард» из сугубо централизованной, узкоориентированной компании превратилась в компанию с широко распределенной системой подразделений и значительно расширившейся сферой деятельности. Семейство изделий заметно выросло как по номенклатуре, так и по объемам производства.

Среди управленческих задач была и проблема обеспечения новых предприятий руководящим персоналом. С ней успешно справились благодаря значительным усилиям в подборе кадров и предпринятым программам обучения. В «Хьюлетт-
Паккард» оказалось достаточно высококвалифицированных людей для назначения на ключевые управленческие должности.

В процессе децентрализации компании целевые установки и значительно не менялись. В то время в основном ограничивались производством электронной аппаратуры общецелевого назначения, а рост почти целиком происходил за счет создания новых изделий. Усилия продолжали фокусировать на тех технических областях, где считали в силах давать ощутимый вклад, и не брались ни за какие программы, исходя лишь из требований роста.

С течением времени некоторые из старых подразделений значительно разрослись, производили много разнообразной продукции и довели численность наемных работников до 1500 человек. На таком уровне укрупнения начинает сказываться ограниченность использования линий связи, затрудняется управление, а люди теряют ощущение своей причастности к производству конкретных изделий и гордость за то, чем занимается подразделение. Поэтому еще одним элементом политики, действенность которого можно заметить и сегодня, стало деление подобных подразделений на части, предоставление отпочковавшемуся предприятию полной ответственности за прибыльность оставляемой за ним номенклатуры изделий, причем в большинстве случаев этому новообразованию предоставлялась отдельная территория, но поблизости от прежнего места. Такая «местная децентрализация» была успешно проведена в
Калифорнии, Колорадо, Массачусетсе, где есть основные производственные фонды и действующие предприятия.

В быстро растущих компаниях организационные изменения происходят достаточно часто. В «Хьюлетт-Паккард» следующее преобразование произошло в
1968 году. При неуклонно растущем числе действующих подразделений и расширении номенклатуры выпускаемых ими изделий копании пришлось постепенно переходить на групповую структуру. Организационно это повлекло за собой комбинирование подразделений соответственно номенклатуре продукции и рынкам ее сбыта, назначение руководителя группы и придание ему небольшого штата.
Каждая такая группа несла ответственность за координацию действий всего дивизиона подведомственных предприятий, производственные и финансовые показатели каждого из них. В «Хьюлетт-Паккард» преследовали две цели: обеспечить совместимость производственных единиц для более эффективной коллективной работы, контролируемой изо дня в день, и начать децентрализацию некоторых функций высшего уровня управления таким образом, чтобы новые группы несли ответственность за некоторую часть планирования и другие функции, ранее находившиеся в ведении корпоративных вице- президентов.

Групповая структуризация распространялась и на организацию сбыта, где стало труднее, если не невозможно, одному специалисту по сбыту разбираться во всей номенклатуре изделий «Хьюлетт-Паккард», чтобы эффективно справляться с продажей. В рамках новой структуры каждый коммерческий агент стал представителем какой-то одной специализированной группы, он продавал и поддерживал положение на рынке изделий только этой группы.

По мере движения компании к групповой структуризации люди убеждались в том, что это изменение не есть отклонение от традиционных принципов управления. С самого начала твердо верили в то, что на такие группы людей можно возложить ответственность за специально оговоренную сферу деятельности, оставив широкие возможности разработки собственных планов и принятия своих решений. Новая организация не изменила эту базисную концепцию, а только упрочила ее. К началу 1990-х годов «Хьюлетт-Паккард» имела 65 подразделений, организованных в 13 производственных групп.

3 Систематизация принципов управления
|Производство |Элемент |Управление |Элемент |
|Управляй, |Рабочие |Целевое |Организация управления|
|похаживая | |управление | |
|Прислушиваясь к|Качество продукции|Политика |Доверие, свобода |
|покупателю | |открытых дверей|выражения мнений, |
| | | |неформальность |
| | | |обращения |
|Гибкий график |Нормированное |Преемственность|Ответственность |
|работы |количество часов |управления |менеджеров, сохранение|
| |работы, доверие к | |квалифицированных |
| |работнику | |кадров |
|Изменение |Способ продажи |Расплачивайся |Финансирование, |
|организации |продукции |на ходу |управление ценными |
|сбыта | | |бумагами |
| | |Прислушиваясь к|Нужды покупателей, |
| | |покупателю |обслуживание клиентов,|
| | | |удовлетворение их |
| | | |запросов |
| | |Вера в людей |Отношение к работнику,|
| | | |поощрение инициативы |
| | |Долевое участие|Распределение прибыли |
| | |Децентрализация|Структура управления |

Заключение

Система управления качеством является продуктом коллективных усилий теоретиков и практиков этого современного учения, среди которых никогда не упоминают Д. Паккарда. Однако когда дело доходит до приведения примеров компаний, работающих по этой системе, то вспоминают, как правило, ведущие американские автомобильные корпорации — Chrysler, Ford и General Motors — и одну фирму компьютерной индустрии — именно «Хьюлетт-Паккард».

Д. Паккард пишет в своей книге: «В течение первых нескольких лет работы
«Хьюлетт-Паккард» Билл и я разрабатывали способы выполнения дел, стратегии и стиля управления, который получил название целевого управления. Хотя этот термин был в то время относительно новым для бизнес-словаря, целевое управление стало фундаментальной частью действующей философии компании, начиная с самых ранних дней ее существования. Целевое управление часто понимается как антитеза управления управлением. С другой стороны, оно относится к системе, в которой общие цели ясно установлены и согласованы, и которая дает людям возможность работать, гибко определяя способы лучшего достижения этих целей для их собственных сфер ответственности».

Уже в семидесятые годы кризис-менеджер Джек Стэк, автор книги- бестселлера «The Great Game of Business» сформулировал и неоднократно применил на практике систему открытого управления, которая (в дополнение к идеям Дэйва Паккарда и других создателей системы целевого управления) предусматривала осмысленное знакомство каждого сотрудника с финансовыми результатами компании, включавшее обучение его основам бухучета и различные методы установления доверия к руководству. Одним из следствий такого подхода становится децентрализация управления, о чем пишет и Дэйв Паккард.
«Философия децентрализации в управлении заложена в самой сущности свободного предпринимательства. Все больше компаний распознают реальные выгоды децентрализации и управления главной целью. Они также понимают, что в концепции совместной работы людей, объединенных общими целями, в атмосфере индивидуальной свободы нет ничего нового. Ее преимущества демонстрировались Афинами против Спарты больше двадцати столетий назад.
Имеется много доказательств, как из прошлого, так и из текущего опыта бизнеса, показывающих, что организация, предлагающая благоприятные возможности для индивидуальной инициативы, выполняет свои задачи лучше, чем организация, действующая общими директивами и жесткими средствами управления, а сотрудничество между личностями и координация их усилий необходимы для роста и успеха фирмы». Таким образом, планирование должно заниматься не проблемой улучшения качества жизни других, а тем, как предоставить им возможность сделать это для себя. «Во время дружеских бесед я убедился, — пишет Дэйв Паккард, — в том, что большинство деловых людей хвалят концепцию децентрализации. Но когда ее необходимо применить в их собственной организации, многие отказываются принять ее. Возможно, идея передачи доли полномочий другим слишком тревожна для начальников. Из личного опыта я узнал, что широко децентрализованные компании предрасположены к громоздкой централизации».

Высшие руководители неизбежно работают в рамках, определенных их подчиненными. В определенные моменты, соответствующие повороту в стратегии компании, Хьюлетт и Паккард много беседовали с подчиненными всех уровней. А базисным принципом «Хьюлетт-Паккард» стал способ управления, который был назван «политикой открытых дверей». Эта стратегия нацелена на формирование взаимного доверия и понимания, создание среды, в которой люди не стесняются выражать свои идеи, мнения, проблемы и интересы. «Открытая дверь» поощряет служащих обсуждать с их так называемым диспетчером в компании проблемы как персональные, так и связанные с производственным заданием. В «Хьюлетт-
Паккард» обнаружили, что люди оказались склонными к обнародованию любых проблем предприятия, а диспетчеры — способными найти их удовлетворительное решение довольно быстро. При этом начальники любого уровня должны ясно понимать, что люди, использующие открытую дверь, не должны быть подвергнуты репрессиям и т. д. Кстати, стиль руководства, предполагающий нахождение ведущего менеджера внутри коллектива, получил в корпоративной культуре
«Хьюлетт-Паккард» наименование «management by wandering around». Он, разумеется, распространяется и на московское представительство «Хьюлетт-
Паккард», а также присущ российским представительствам некоторых других американских компьютерных компаний, к примеру Microsoft.

Хотя сам Дэйв Паккард не придавал очень большого значения институтскому бизнес-образованию, в последние годы большинство молодежи, входящей в
Hewlett-Packard, имело два документа о полученном образовании — один в технике или науке, а другой в бизнесе. «Несомненно, — пишет Паккард, — что любой стремящийся к важным позициям в руководстве в «Хьюлетт-Паккард»должен быть хорошо образован во всех аспектах бизнеса и финансов».

В свое время Дэйв неоднократно говорил с другими управляющими компаний относительно того, несут ли предприниматели ответственность перед акционерами вне создания прибыли и бывал удивлен и разочарован тем, что большинство соглашалось с положительным ответом на этот вопрос.

В конечном счете, в «Хьюлетт-Паккард»была сформирована «пирамидальная» структура системы управления качеством, которая как раз предусматривает на
«вершине» своей условной пирамиды «миссию, цель» компании (а кстати, первым из 20 требований стандарта ISO 9001 к системе качества является ответственность за нее руководства).

Литература

Паккард Д. «Завоевание пространства: Как это делается у нас в «Хьюлетт-
Паккард», СПб., Азбука-Терра, 1997. — 208с.

Реферат: Многопроцессорный вычислительный комплекс на основе коммутационной матрицы с симметричной обработкой заданий всеми процессорами

Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики

(Технический Университет)

Проект по курсу

“Вычислительные комплексы, системы и сети ЭВМ”

Многопроцессорный вычислительный комплекс на основе коммутационной матрицы с симметричной обработкой заданий всеми процессорами

Группа: АВ-33-93

Студент: Липин В.В.

Москва

1998

1. Общая часть

1.1 Содержание

1. Общая часть

1. Содержание

2. Задание

3. Введение
2. Аппаратная организация МПВК

1. Структурная схема МПВК

2. Функциональная схема элемента коммутационной матрицы

3. Организация оперативной памяти

1. Память с расслоением

2. Применение кода Хэмминга в модулях памяти

4. Организация резервирования и восстановления при отказе любого компонента МПВК
3. Организация функционирования ОС на МПВК

1. Симметричная многопроцессорная обработка (SMP)

2. Нити

1. Подходы к организации нитей и управлению ими в разных вариантах

ОС UNIX

3. Семафоры

1. Определение семафоров

2. Реализация семафоров

4. Тупиковые ситуации

5. Предотвращение тупиковых ситуаций

4 Линейное упорядочение ресурсов

1 Иерархическое упорядочение ресурсов

2 Алгоритм банкира

6. Защита информации
4. Литература

1.2 Задание

(вариант №16)

Разработать многопроцессорный вычислительный комплекс по следующим исходным данным:
. использовать матрицу с перекрестной коммутацией;
. количество процессоров – 8;
. количество блоков ОЗУ – 4;
. количество каналов ввода-вывода – 4;
Требуется разработать структурную схему коммутационной матрицы и функциональную схему элемента коммутационной матрицы.
Описать функционирование ОС для организации многопроцессорной обработки.
Описать организацию резервирования и восстановления вычислительного процесса при отказе любого компонента многопроцессорного вычислительного комплекса.

1.3 Введение

Разработка многопроцессорных (МПВК) и многомашинных (ММВК) вычислительных комплексов, как правило, имеет свой целью повышение либо уровня надежности, либо уровня производительности комплекса до значений недоступных или труднореализуемых (реализуемых с большими экономическими затратами) в традиционных ЭВМ.
На большинстве классов решаемых задач для достижения высокой производительности наиболее эффективны МПВК. Это связано с большой интенсивностью информационных обменов между подзадачами, которая приводит к слишком высоким накладным расходам в ММВК. ММВК, в принципе, позволяют достичь много большей производительности благодаря лучшей масштабируемости, однако это преимущество проявляется только при соответствия решаемых задач условию максимального удлинения независимых ветвей программы, что не всегда возможно.
Указанный в задании МПВК с матрицей перекрестной коммутации позволяет достичь наибольшей производительности, что связано с минимизацией вероятности конфликтов при доступе к компонентам комплекса. При построении
МПВК на основе доступа с использованием одной или нескольких общих шин конфликты доступа намного более вероятны, что приводит к заметному снижению производительности по сравнению с МПВК на основе матрицы перекрестной коммутации.
Исходя из этих соображений было решено проектировать МПВК по критерию максимальной производительности, меньше уделяя внимания высокой отказоустойчивости комплекса. Это решение также обосновывается и тем, что современные микроэлектронные изделия обладают вполне достаточной надежностью для подавляющего большинства коммерческих применений, что делает экономически необоснованным существенное усложнение комплекса с целью достижения высокой отказоустойчивости.

2. Аппаратная организация МПВК

2.1 Структурная схема МПВК
В МПВК с перекрестной коммутацией все связи осуществляются с помощью специального устройства – коммутационной матрицы. Коммутационная матрица позволяет связывать друг с другом любую пару устройств, причем таких пар может быть сколько угодно – связи не зависят друг от друга. Структурная схема МПВК приведена на рисунке:

Коммутационная матрица выполняет передачу данных между процессорами и памятью, а также между процессорами ввода-вывода и памятью. Коммутируются только внутренние шины МПВК, основное назначение которых – высокоскоростная передача данных, для этих шин нет смысла добиваться высокой протяженности проводников или стандартизации с целью упрощения подключения дополнительных устройств. Высокоскоростной обмен с периферийными устройствами осуществляется посредством процессоров ввода-вывода, которые являются контроллерами периферийных высокоскоростных шин, к которым, в свою очередь и подключаются контроллеры соответствующих устройств. На роль таких периферийных шин подходят, например, VME (применяется в МПВК фирмы Digital
Equipment Company), SBus (применяется в МПВК фирмы Sun Microsystems) или
PCI (применяется в МПВК, построенных на процессорах фирмы Intel семейства x86).
В SMP совместимой системе прерывания управляются контроллерами APIC
(Advanced Programmable Interrupt Controller), БИС которых серийно выпускаются многими производителями микроэлектронных изделий (например DEC,
Sun, IBM, Texas Instruments). Данные контроллеры обладают распределенной архитектурой, в которой функции управления прерываниями распределены между двумя функциональными блоками: локальным (ЛБ) и ввода-вывода (БВВ). Эти блоки обмениваются информацией через шину, называемую шиной коммуникаций контроллера прерываний (ШККП). Устройство ввода-вывода определяет появление прерывания, адресует его локальному блоку и посылает по шине ШККП. Блоки
APIC совместно отвечают за доставку прерывания от источника прерываний до получателей по всей системе. Использование такой организации дополнительно увеличивает расширяемость за счет разгрузки разделения между процессорами нагрузки по обработке прерываний. Благодаря распределенной архитектуре, локальные блоки или блоки ввода-вывода могут быть реализованы в отдельной микросхеме или интегрированы с другими компонентами системы.
В МПВК подобной структуры нет конфликтов из-за связей, остаются только конфликты из-за ресурсов. Возможность одновременной связи нескольких пар устройств позволяет добиваться очень высокой производительности комплекса.
Важно отметить и такое обстоятельство, как возможность установления связи между устройствами на любое, даже длительное время, так как это совершенно не мешает работе других устройств, зато позволяет передавать любые массивы информации с высокой скоростью, что также способствует повышению производительности комплекса.
Кроме того, к достоинствам структуры с перекрестной коммутацией можно отнести простоту и унифицированность интерфейсов всех устройств, а также возможность разрешения всех конфликтов в коммутационной матрице. Важно отметить и то, что нарушение какой-то связи приводит не к выходу из строя всего устройств, т.е. надежность таких комплексов достаточно высока. Однако и организация МПВК с перекрестной коммутацией не свободна от недостатков.
Прежде всего — сложность наращивания ВК. Если в коммутационной матрице заранее не предусмотреть большого числа входов, то введение дополнительных устройств в комплекс потребует установки новой коммутационной матрицы.
Существенным недостатком является и то, что коммутационная матрица при большом числе устройств в комплексе становится сложной, громоздкой и достаточно дорогостоящей. Надо учесть то обстоятельство, что коммутационные матрицы строятся обычно на схемах, быстродействие которых существенно выше быстродействия схем и элементов основных устройств – только при этом условии реализуются все преимущества коммутационной матрицы. Это обстоятельство в значительной степени усложняет и удорожает комплексы.

2.2 Функциональная схема элемента коммутационной матрицы

Коммутационная матрица (см. раздел “Структурная схема МПВК”) представляет собой прямоугольный двумерный массив из коммутационных элементов, установленных в местах пересечения шин процессоров и памяти (по структурной схеме МПВК). Функции каждого из этих элементов просты – при наличии управляющего сигнала должна быть обеспечена двусторонняя связь между шинами со стороны процессора и шинами со стороны памяти. При отсутствии управляющего сигнала связь должна отсутствовать, сигналы на шинах должны распространяться далее.
Не представляет существенных проблем синтез такого блока на стандартных логических элементах, однако каждый такой блок содержит два (как минимум) последовательно соединенных логических элемента, что вносит достаточно ощутимую задержку. Такое решение входит в противоречие с требованием повышенного быстродействия элементов коммутационной матрицы и приводит к необходимости повышения скорости работы за счет применения логики высокого быстродействия, что не всегда возможно или желательно.
Выходом представляется применение специализированных интегральных микросхем, выпускаемых некоторыми производителями микроэлектроники. У Texas
Instruments это ИМС SN74CBT3384 (разрядность 10 бит), SN74CBT16244
(разрядность 16 бит), SN74CBT16210 (разрядность 20 бит), у Cypress
Semiconductor — CYBUS3384 (два коммутатора в одном корпусе с разрядностью
5 бит каждый), у Sun Microelectronics — STP2230SOP. Данные ИМС имеют достаточное быстродействие (задержка распространения 5.2 – 10.0 нс, что соответствует максимальной тактовой частоте 190 – 100 МГц) и достаточно невысокую цену (несколько долларов за единицу в партиях от 1000 штук).
Все ИМС этого семейства имеют практически одинаковую функциональную схему:

Видно, что шина данных коммутируется полевым транзистором с изолированным затвором, на который подается управляющее напряжение со входа управления.
Элемент полностью симметричен по входу и выходу данных, что делает его применение весьма удобным.

2.3 Организация оперативной памяти

Память МПВК должна удовлетворять требованиям высокого быстродействия и высокой надежности. Несмотря на достаточно высокие характеристики по этим показателям, обеспечиваемые современной элементной базой, с помощью относительно несложных и недорогих методов можно достичь существенно более высоких показателей быстродействия и надежности.
С целью повышения быстродействия имеет смысл применить расслоение памяти по адресам на 4 модуля (разбиение на 4 модуля оговорено в задании, так что целесообразно применить данное разбиение для улучшения быстродействия
МПВК). Более подробно расслоение по адресам будет рассмотрено ниже.
Для повышения надежности модулей памяти было решено применить корректирующие коды. Наиболее распространен код Хэмминга позволяющий исправлять одиночные и обнаруживать двойные ошибки. Более подробно его применение рассматривается ниже.

2.3.1 Память с расслоением

Наличие в системе множества микросхем памяти позволяет использовать потенциальный параллелизм, заложенный в такой организации. Для этого микросхемы памяти часто объединяются в банки или модули, содержащие фиксированное число слов, причем только к одному из этих слов банка возможно обращение в каждый момент времени. Как уже отмечалось, в реальных системах имеющаяся скорость доступа к таким банкам памяти редко оказывается достаточной. Следовательно, чтобы получить большую скорость доступа, нужно осуществлять одновременный доступ ко многим банкам памяти. Одна из общих методик, используемых для этого, называется расслоением памяти. При расслоении банки памяти обычно упорядочиваются так, чтобы N последовательных адресов памяти i, i+1, i+2, . . . , i+N-1 приходились на N различных банков. В i-том банке памяти находятся только слова, адреса которых имеют вид k*N + i
(где 0 < k < M-1, а M число слов в одном банке). Можно достичь в N раз большей скорости доступа к памяти в целом, чем у отдельного ее банка, если обеспечить при каждом доступе обращение к данным в каждом из банков.
Имеются разные способы реализации таких расслоенных структур. Большинство из них напоминают конвейеры, обеспечивающие рассылку адресов в различные банки и мультиплексирующие поступающие из банков данные. Таким образом, степень или коэффициент расслоения определяют распределение адресов по банкам памяти. Такие системы оптимизируют обращения по последовательным адресам памяти, что является характерным при подкачке информации в кэш- память при чтении, а также при записи, в случае использования кэш- памятью механизмов обратного копирования. Однако, если требуется доступ к непоследовательно расположенным словам памяти, производительность расслоенной памяти может значительно снижаться.
Обобщением идеи расслоения памяти является возможность реализации нескольких независимых обращений, когда несколько контроллеров памяти позволяют банкам памяти (или группам расслоенных банков памяти) работать независимо.
Если система памяти разработана для поддержки множества независимых запросов (как это имеет место при работе с кэш-памятью, при реализации многопроцессорной и векторной обработки), эффективность системы будет в значительной степени зависеть от частоты поступления независимых запросов к разным банкам. Обращения по последовательным адресам, или, в более общем случае, обращения по адресам, отличающимся на нечетное число, хорошо обрабатываются традиционными схемами расслоенной памяти. Проблемы возникают, если разница в адресах последовательных обращений четная.
Одно из решений, используемое в больших компьютерах, заключается в том, чтобы статистически уменьшить вероятность подобных обращений путем значительного увеличения количества банков памяти. Например, в суперкомпьютере NEC SX/3 используются 128 банков памяти.
Подобные проблемы могут быть решены как программными, так и аппаратными средствами.

2.3.2 Применение кода Хэмминга в модулях памяти

С целью повышения общей надежности модулей оперативной памяти было решено применить хранение данных в коде Хэмминга, который за счет избыточности позволяет корректировать одиночные ошибки и обнаруживать ошибки большей кратности. Код Хэмминга получил широкое распространение благодаря простоте кодеров и декодеров, а также минимальной избыточности.
Так как большинство современных высокопроизводительных микропроцессоров имеют разрядность 64 бита, необходимо обеспечить разрядность памяти не менее 64 бит. Этой разрядности соответствует код Хэмминга (72, 64), что означает наличие 64 информационных разрядов и 8 контрольных. Можно рассчитать эффект от применения корректирующего кодирования:
Пусть вероятность отказа одиночного модуля памяти разрядностью 1 бит за некоторое время P1=10-5, тогда вероятность отказа одного из необходимых 64 модулей памяти за то же время Pобщ=64*P1=6.4*10-4. В случае применения кода
Хэмминга для потери информации необходимы две ошибки в 72-х разрядах:
Pобщ=(72*P1)*(71*P1)= 5.112*10-7. Таким образом надежность возрастает более чем на три порядка при увеличении стоимости на 12.5%. Разумеется эти рассуждения верны лишь в случае пренебрежимо малой вероятности отказов и стоимости кодера и декодера по сравнению с модулями памяти, однако в случае реальных объемов памяти это действительно так.

2.4 Организация резервирования и восстановления при отказе любого компонента МПВК
Одной из целей создания МПВК является достижение повышенной надежности вычислительной системы. Повышение надежности функционирования в МПВК достигается проще, чем в однопроцессорных ЭВМ, однако требует усложнения организации как аппаратуры МПВК, так и системного программного обеспечения, а для достижения наилучшего эффекта такой модификации нередко требует и прикладное программное обеспечение. При правильной организации МПВК отказы не приводят к потере данных или прекращению вычислительного процесса, а либо вообще не сказываются на работе МПВК, либо вызывают постепенную деградацию вычислительной мощности. Меры по обеспечению отказоустойчивости свои для каждого компонента МПВК.
Отказы оперативной памяти были рассмотрены выше. Отказы в коммутационной матрице также как и отказы оперативной памяти целесообразно маскировать применением кодов, корректирующих ошибки. Наиболее сложны для обнаружения и восстановления информации отказы процессоров, однако в случае наличия встроенных средств самоконтроля или при периодическом прогоне на каждом процессоре контрольных тестов, задача обнаружения решается довольно легко.
Восстановление вычислительного процесса состоит в исключении операционной системой отказавшего процессора из списка доступных и запуске на другом процессоре пострадавшего процесса с последней контрольной точки. Отказы процессоров ввода-вывода обнаруживаются довольно легко, восстановление ввиду наличия 4-х идентичных по функциям ПВВ также несложно – необходимо лишь подключение критичных для работы МПВК периферийных устройств ко всем
ПВВ с соответствующей коммутацией. Отказы самих периферийных устройств – наиболее простая и хорошо проработанная часть организации отказоустойчивости. Наиболее часто применяется тот или иной вид резервирования на уровне устройств – нагруженное, ненагруженное или скользящее.
Необходимо отметить, что поддержки операционной системы не требует в данном случае лишь организация отказоустойчивости оперативной памяти, коммутационной матрицы и некоторых периферийных устройств. Все остальные решения требуют той или иной поддержки на уровне ядра операционной системы
МПВК.

Также стоит подчеркнуть, что, несмотря на возможности организации отказоустойчивости МПВК, все наиболее серьезные реализации отказоустойчивых вычислительных систем представляют собой ММВК. Это объясняется большей изолированностью, а следовательно и к меньшему воздействию отказавших модулей на другие модули в ММВК.

3. Организация функционирования ОС на МПВК

ОС МПВК должна выполнять все функции ОС однопроцессорной ЭВМ, однако дополнительно она должна обеспечивать эффективное использование ресурсов многопроцессорного комплекса (см. разделы “Симметричная многопроцессорная обработка”, “Нити”). Так как проблемы реализации ОС более серьезны, чем в однопроцессорном варианте, необходимо уделить особое внимание обеспечению корректного конкурентного доступа (предлагается использование семафоров – см. “Семафоры”). Для избежания простоев системы необходимо избегать тупиковых ситуаций (см. разделы “Тупиковые ситуации”, “Предотвращение тупиковых ситуаций”). Так как эффективных алгоритмов разрешения тупиков без потери информации, в общем случае, не существует, данные методы не рассматриваются (это в основном уничтожение процессов, начиная с наименее приоритетных процессов по какому-либо определенному заранее критерию).
В общем можно сказать, что ОС многопроцессорных ЭВМ похожи по функциям и реализации на ОС однопроцессорных ЭВМ, однако они выполняют некоторые дополнительные функции, а реализация основных функций часто более сложна.

3.1 Симметричная многопроцессорная обработка

(Symmetric Multiprocessor Processing – SMP)
Для многопроцессорной обработки всегда требуются и соответствующие аппаратные платформы, и операционные системы. Однако ОС могут использовать многопроцессорные платформы несколькими разными способами. При асимметричной многопроцессорной обработке процессы прикладных программ назначаются конкретному процессору на аппаратной платформе. Нити каждого процесса должны ждать, пока назначенный им процессор освободится. Такой метод, как правило, менее эффективен, чем симметричный метод. Симметричная многопроцессорная обработка предполагает, что все процессоры имеют одинаковые возможности.
Под симметричной многопроцессорной обработкой обычно понимают равноправное разделение между процессорами различных задач, в числе которых в асимметричных системах могут быть ввод-вывод или числовые вычисления. В SMP системе все процессоры функционально идентичны, и любая задача может выполняться на любом процессоре. SMP ОС запускает процесс (нить) из общей очереди на первом освободившемся процессоре, как только выполнение процесса
(нити) после приоритетного прерывания ОС возобновляется. В SMP-модели нагрузка динамически распределяется между процессорами, так что невозможна ситуация, в которой одни центральные процессоры перегружены, в то время как другие ничем не заняты.
Хотя все процессоры в SMP системе функционально идентичны, выделяется два их типа: загрузочный процессор (BSP) и прикладные процессоры (АР). Какой процессор играет роль загрузочного, определяется аппаратными средствами или совместно аппаратурой и BIOS. Это сделано для удобства и имеет значение только во время инициализации и выключения. BSP-процессор отвечает за инициализацию системы и за загрузку ОС. АР-процессор активизируется после загрузки ОС.
Симметричность имеет два важных аспекта: симметричность памяти и ввода- вывода. Память симметрична, если все процессоры совместно используют общее пространство памяти и имеют в этом пространстве доступ с одними и теми же адресами. Симметричность памяти предполагает, что все процессоры могут исполнять единственную копию ОС. В таком случае любые существующие системы и прикладные программы будут работать одинаково, независимо от числа установленных в системе процессоров. Требование симметричности ввода-вывода выполняется, если все процессоры имеют возможность доступа к одним и тем же подсистемам ввода-вывода (включая порты и контроллеры прерывания), причем любой процессор может получить прерывание от любого источника. Некоторые многопроцессорные системы, имеющие симметричный доступ к памяти, в то же время являются асимметричными по отношению к прерываниям устройств ввода- вывода, поскольку выделяют один процессор для обработки прерываний.
Симметричность ввода-вывода помогает убрать потенциально узкие места ввода- вывода и тем самым повысить расширяемость системы.
Системы, обладающие симметричностью памяти и ввода-вывода, позволяют обеспечить расширяемость аппаратных средств, а также стандартизовать программные средства.
Есть две общие реализации SMP, известные как сильносвязанная и слабосвязанная. Сильносвязанная реализация базируется на схеме, согласно которой процессоры совместно используют данные из пула общих ресурсов, прежде всего, из общей памяти. Слабосвязанные системы используют механизм обмена сообщениями между процессами для совместного использования ресурсов, когда это необходимо. В некоторых слабосвязанных системах каждый процессор может даже иметь свой собственный контроллер диска и другие подсистемы.
Наиболее целесообразно использовать симметричную сильносвязанную модель.
Тогда ОС обеспечивает мощную поддержку симметричной многопроцессорной обработки, так как планировщик в ядре ОС функционирует на уровне нити, поэтому сервер может назначить две нити одного процесса различным процессорам. Это особенно полезно для прикладных программ баз данных, где запросы могут быть расщеплены на нити и распределены между процессорами, что ведет к значительному увеличению производительности.
Чтобы полнее воспользоваться преимуществами SMP при организации многозадачности, выполнение нитей процесса контролируется с помощью приоритетных прерываний. Приоритетное прерывание позволяет операционной системе поддерживать контроль над программами, какую программу и когда запускать, так что сбившиеся программы не могут поработить систему и вызвать проблемы. При приоритетных прерываниях — постоянный, занимающие микросекунды запуск и остановка нескольких программ — как только возобновляется выполнение нити, ОС может назначить ее другому процессору.
Основным преимуществом такой архитектуры является то, что прикладные программы имеют в своем распоряжении столько центральных процессоров, сколько имеется в наличии у сервера. Так как операционная система занимается планированием работы процессоров, прикладным программам нет необходимости знать о количестве имеющихся процессоров. Операционная система назначит каждую нить первому свободному процессору. Планировщик позволяет распределять нагрузку и в конечном итоге выполнять программы точно с той же скоростью, с какой несколько центральных процессоров и могут с ними справиться.
Одним из преимуществ SMP-платформ, является их масштабируемость. Компания, реализовавшая однопроцессорную систему с таким сервером, в будущем будет иметь возможность реализовать SMP с той же самой версией ОС. Если задачи растут постепенно, необязательно выкладывать сразу все деньги. Напротив, можно приобрести сначала сервер только с одним процессором, а позднее добавлять дополнительные процессоры. Если масштабируемость реальна, то по мере того, как развивается информационная система и, соответственно, требования пользователей к мощности системы, можно добавить еще один процессор без какого-либо изменения программного обеспечения.
Для достижения масштабируемости важно использовать также асинхронные операции. При асинхронном вводе/выводе процессу не надо ожидать завершения чтения или записи, прежде чем он приступит к выполнению другой задачи.
Каждый процесс создается с использованием единственной нити, которая выступает отдельным блоком при выполнении процессором команд программы.
Программы могут запускать новые нити по мере потребности, и ОС назначает и контролирует их без участия высокоуровневой прикладной системы.
Прикладная программа может использовать несколько нитей, не нарушая основной поток программы. Программа может создать отдельную нить для каждой операции. Каждая из этих нитей, или операций, с точки зрения пользователя, может выполняться на отдельном процессоре без контроля со стороны прикладной программы.
Такая архитектура имеет еще одно преимущество. Накладные расходы связаны скорее с процессом, чем с нитью. Кроме того, нити создаются быстрее, чем процессы, и они совместно используют память внутри процесса, так что нитям нет необходимости осуществлять какую-либо специальную передачу данных.
Помимо этого, все ресурсы процесса доступны всем нитям внутри процесса.
Конечно, для работы с текстовыми редакторами и электронными таблицами мощь многопроцессорной архитектуры не потребуется. Однако более актуальным она является в рамках сетевого сервера или сервера базы данных, ответственного за оперативную обработку транзакций, поступающих от большого числа пользователей.
При выборе прикладной программы необходимо выяснить, использует ли продукт все преимущества ОС на уровне нити, а не на уровне процесса. Определяя производительность и гибкость какой-либо системы как единого целого, необходимо иметь в виду, что аппаратное обеспечение, сетевая операционная система и прикладное программное обеспечение работают вместе.
Необходимо иметь в виду, что эффективность не растет линейно при добавлении еще одного процессора. Для любой SMP-системы выгода от дополнительного процессора постепенно сходит на нет с добавлением каждого последующего процессора.
Производительность не растет линейно, поскольку ОС должна управлять каждым процессором и, следовательно, взаимодействием процессора с внутренними вызовами и периферийными устройствами на шине. Когда нить в однопроцессорной системе не может более выполняться до осуществления некоторого условия, процессор маскирует программное прерывание так, что никакой другой процесс не может воспользоваться данным ресурсом. Затем он сохраняет состояние нити, чтобы выполнение кода могло возобновиться при осуществлении условия.
Когда есть только один процессор, довольно просто сохранять описание уровней прерывания и масок, контролирующих доступ к структурам данных ОС. С добавлением каждого нового процессора эта задача становится все более трудной. Операционная система для SMP-платформы должна уточнить, что только один процессор в данный момент выполняет сегмент кода, который меняет глобальную структуру данных.
В системе с одним процессором маскированное прерывание предотвращает использование процессором ресурса. Но в SMP-среде этот механизм не дает возможности гарантировать, что различные процессы не будут иметь доступа к тому же самому ресурсу через другое прерывание.
В SMP ОС целесообразно использовать метод взаимоблокировки для управления прерываниями между процессорами. По сути, взаимоблокировка является программной процедурой, которая блокирует доступ второго процессора к уже занятому ресурсу. Например, когда ядро хочет получить доступ к защищенной области, такой как очередь отложенных вызовов процедур, оно должно
«приобрести» замок, который связан с очередью. Если замок находится в распоряжении какого-либо процессора, то другой процессор пытается получить замок до тех пор, пока его не освободит другой процессор.
Такой метод позволяет предотвратить порчу процессорами глобальных структур данных на уровне ядра. Однако при непродуманной реализации, он может привести к тому, что процессоры будут бездействовать в течение длительного периода, ожидая освободившийся замок. Этот метод хорошо работает, когда выполняются небольшие фрагменты кода. Такой код наиболее часто используется в функциях ядра, которые не вызывают внешние процедуры, не вытесняются из памяти и не генерируют прерываний. Таким образом, во многих случаях взаимоблокировка не действует, в то время как ядро должно синхронизировать нити между процессорами.
Ядро также может управлять нитью, назначая ей одно из трех состояний: готова, выполняется или ждет. Когда нить ждет результатов запроса, ядро изменяет состояние нити с «выполняется» на «ждет» и удаляет ее из очереди на выполнение. После того как нить получила ожидаемую ею информацию, ядро изменяет состояние нити с «ждет» на «готова» и возвращает ее в очередь.
Нить выполняется, когда появляется возможность.
Хотя это объяснение поверхностно, оно все же показывает, насколько сложным для операционной системы оказывается управление синхронизацией нескольких процессов. По мере добавления новых процессоров к системе накладные расходы на управление конфликтами возрастают, и это уменьшает отдачу от ОС, ориентированных на симметрично-многопроцессорную обработку.

3.2 Нити (threads)
Понятие «легковесного процесса» (light-weight process), или, как принято называть его в современных вариантах ОС, «thread» (нить, поток управления) давно известно в области операционных систем. Интуитивно понятно, что концепции виртуальной памяти и потока команд, выполняющегося в этой виртуальной памяти, в принципе, ортогональны. Ни из чего не следует, что одной виртуальной памяти должен соответствовать один и только один поток управления. Поэтому, например, в ОС Multics допускалось (и являлось принятой практикой) иметь произвольное количество процессов, выполняемых в общей (разделяемой) виртуальной памяти.
Понятно, что если несколько процессов совместно пользуются некоторыми ресурсами, то при доступе к этим ресурсам они должны синхронизироваться
(например, с использованием семафоров, см. раздел “Семафоры”). Многолетний опыт программирования с использованием явных примитивов синхронизации показал, что этот стиль «параллельного» программирования порождает серьезные проблемы при написании, отладке и сопровождении программ
(наиболее трудно обнаруживаемые ошибки в программах обычно связаны с синхронизацией). Это явилось одной из причин того, что в традиционных вариантах ОС понятие процесса жестко связывалось с понятием отдельной и недоступной для других процессов виртуальной памяти. Каждый процесс был защищен ядром операционной системы от неконтролируемого вмешательства других процессов. Многие годы это считалось одним из основных достоинств системы (впрочем, это мнение существует и сегодня).
Однако связывание процесса с виртуальной памятью порождает, по крайней мере, две проблемы. Первая проблема связана с так называемыми системами реального времени. Такие системы, как правило, предназначены для одновременного управления несколькими внешними объектами и наиболее естественно представляются в виде совокупности «параллельно» (или
«квазипараллельно») выполняемых потоков команд (т. е. взаимодействующих процессов). Однако если с каждым процессом связана отдельная виртуальная память, то смена контекста процессора (т. е. его переключение с выполнения одного процесса на выполнение другого процесса) является относительно дорогостоящей операцией. Поэтому традиционный подход препятствовал использованию системы в приложениях реального времени.
Второй (и может быть более существенной) проблемой явилось появление так называемых симметричных мультипроцессорных компьютерных архитектур (SMP —
Symmetric Multiprocessor Processing). В таких компьютерах физически присутствуют несколько процессоров, которые имеют одинаковые по скорости возможности доступа к совместно используемой основной памяти. Появление подобных машин на мировом рынке, естественно, вывело на первый план проблему их эффективного использования. Понятно, что при применении традиционного подхода к организации процессов от наличия общей памяти не очень много толка (хотя при наличии возможностей разделяемой памяти об этом можно спорить). К моменту появления SMP выяснилось, что технология программирования все еще не может предложить эффективного и безопасного способа реального параллельного программирования. Поэтому пришлось вернуться к явному параллельному программированию с использованием параллельных процессов в общей виртуальной (а тем самым, и основной) памяти с явной синхронизацией.
Что же понимается под «нитью» (thread)? Это независимый поток управления, выполняемый в контексте некоторого процесса. Фактически, понятие контекста процесса изменяется следующим образом. Все, что не относится к потоку управления (виртуальная память, дескрипторы открытых файлов и т. д.), остается в общем контексте процесса. Вещи, которые характерны для потока управления (регистровый контекст, стеки разного уровня и т. д.), переходят из контекста процесса в контекст нити. Общая картина показана на рисунке:

Как видно из этого рисунка, все нити процесса выполняются в его контексте, но каждая нить имеет свой собственный контекст. Контекст нити, как и контекст процесса, состоит из пользовательской и ядерной составляющих.
Пользовательская составляющая контекста нити включает индивидуальный стек нити. Поскольку нити одного процесса выполняются в общей виртуальной памяти, все нити процесса имеют равные права доступа к любым частям виртуальной памяти процесса, стек (сегмент стека) любой нити процесса в принципе не защищен от произвольного (например, по причине ошибки) доступа со стороны других нитей. Ядерная составляющая контекста нити включает ее регистровый контекст (в частности, содержимое регистра счетчика команд) и динамически создаваемые ядерные стеки.
Приведенное краткое обсуждение понятия нити кажется достаточным для того, чтобы понять, что внедрение в ОС механизма легковесных процессов требует существенных переделок ядра системы. (Всегда трудно внедрить в программу средства, для поддержки которых она не была изначально приспособлена.)

3.2.1 Подходы к организации нитей и управлению ими в разных вариантах ОС
UNIX
Хотя концептуально реализации механизма нитей в разных современных вариантах практически эквивалентны (да и что особенное можно придумать по поводу легковесных процессов?), технически и, к сожалению, в отношении интерфейсов эти реализации различаются. Мы не ставим здесь перед собой цели описать в деталях какую-либо реализацию, однако постараемся в общих чертах охарактеризовать разные подходы.
Начнем с того, что разнообразие механизмов нитей в современных вариантах ОС
UNIX само по себе представляет проблему. Сейчас достаточно трудно говорить о возможности мобильного параллельного программирования в среде UNIX- ориентированных операционных систем. Если программист хочет добиться предельной эффективности (а он должен этого хотеть, если для целей его проекта приобретен дорогостоящий мультипроцессор), то он вынужден использовать все уникальные возможности используемой им операционной системы.
Для всех очевидно, что сегодняшняя ситуация далека от идеальной. Однако, по- видимому, ее было невозможно избежать, поскольку поставщики симметричных мультипроцессорных архитектур должны были как можно раньше предоставить своим покупателям возможности эффективного программирования, и времени на согласование решений просто не было (любых поставщиков прежде всего интересует объем продаж, а проблемы будущего оставляются на будущее).
Применяемые в настоящее время подходы зависят от того, насколько внимательно разработчики ОС относились к проблемам реального времени.
(Возвращаясь к введению этого раздела, еще раз отметим, что здесь мы имеем в виду «мягкое» реальное время, т. е. программно-аппаратные системы, которые обеспечивают быструю реакцию на внешние события, но время реакции не установлено абсолютно строго.) Типичная система реального времени состоит из общего монитора, который отслеживает общее состояние системы и реагирует на внешние и внутренние события, и совокупности обработчиков событий, которые, желательно параллельно, выполняют основные функции системы.
Понятно, что от возможностей реального распараллеливания функций обработчиков зависят общие временные показатели системы. Если, например, при проектировании системы замечено, что типичной картиной является
«одновременное» поступление в систему N внешних событий, то желательно гарантировать наличие реальных N устройств обработки, на которых могут базироваться обработчики. На этих наблюдениях основан подход компании Sun
Microsystems.
В системе Solaris (правильнее говорить SunOS 4.x, поскольку Solaris в терминологии Sun представляет собой не операционную систему, а расширенную операционную среду) принят следующий подход. При запуске любого процесса можно потребовать резервирования одного или нескольких процессоров мультипроцессорной системы. Это означает, что операционная система не предоставит никакому другому процессу возможности выполнения на зарезервированном(ых) процессоре(ах). Независимо от того, готова ли к выполнению хотя бы одна нить такого процесса, зарезервированные процессоры не будут использоваться ни для чего другого.
Далее, при образовании нити можно закрепить ее за одним или несколькими процессорами из числа зарезервированных. В частности, таким образом, в принципе можно привязать нить к некоторому фиксированному процессору. В общем случае некоторая совокупность потоков управления привязывается к некоторой совокупности процессоров так, чтобы среднее время реакции системы реального времени удовлетворяло внешним критериям. Очевидно, что это
«ассемблерный» стиль программирования (слишком много перекладывается на пользователя), но зато он открывает широкие возможности перед разработчиками систем реального времени (которые, правда, после этого зависят не только от особенностей конкретной операционной системы, но и от конкретной конфигурации данной компьютерной установки). Подход Solaris преследует цели удовлетворить разработчиков систем «мягкого» (а, возможно, и «жесткого») реального времени, и поэтому фактически дает им в руки средства распределения критических вычислительных ресурсов.
В других подходах в большей степени преследуется цель равномерной балансировки загрузки мультипроцессора. В этом случае программисту не предоставляются средства явной привязки процессоров к процессам или нитям.
Система допускает явное распараллеливание в пределах общей виртуальной памяти и «обещает», что по мере возможностей все процессоры вычислительной системы будут загружены равномерно. Этот подход обеспечивает наиболее эффективное использование общих вычислительных ресурсов мультипроцессора, но не гарантирует корректность выполнения систем реального времени (если не считать возможности установления специальных приоритетов реального времени).
Отметим существование еще одной аппаратно-программной проблемы, связанной с нитями (и не только с ними). Проблема связана с тем, что в существующих симметричных мультипроцессорах обычно каждый процессор обладает собственной сверхбыстродействующей буферной памятью (кэшем). Идея кэша, в общих чертах, состоит в том, чтобы обеспечить процессору очень быстрый (без необходимости выхода на шину доступа к общей оперативной памяти) доступ к наиболее актуальным данным. В частности, если программа выполняет запись в память, то это действие не обязательно сразу отображается в соответствующем элементе основной памяти; до поры до времени измененный элемент данных может содержаться только в локальном кэше того процессора, на котором выполняется программа. Конечно, это противоречит идее совместного использования виртуальной памяти нитями одного процесса (а также идее использования памяти, разделяемой между несколькими процессами).
Это очень сложная проблема, относящаяся к области проблем «когерентности кэшей». Теоретически имеется много подходов к ее решению (например, аппаратное распознавание необходимости выталкивания записи из кэша с синхронным объявлением недействительным содержания всех кэшей, включающих тот же элемент данных). Однако на практике такие сложные действия не применяются, и обычным приемом является отмена режима кэширования в том случае, когда на разных процессорах мультипроцессорной системы выполняются нити одного процесса или процессы, использующие разделяемую память.
После введения понятия нити трансформируется само понятие процесса. Теперь лучше (и правильнее) понимать процесс ОС UNIX как некоторый контекст, включающий виртуальную память и другие системные ресурсы (включая открытые файлы), в котором выполняется, по крайней мере, один поток управления
(нить), обладающий своим собственным (более простым) контекстом. Теперь ядро знает о существовании этих двух уровней контекстов и способно сравнительно быстро изменять контекст нити (не изменяя общего контекста процесса) и так же, как и ранее, изменять контекст процесса. Последнее замечание относится к синхронизации выполнения нитей одного процесса
(точнее было бы говорить о синхронизации доступа нитей к общим ресурсам процесса — виртуальной памяти, открытым файлам и т. д.). Конечно, можно пользоваться (сравнительно) традиционными средствами синхронизации
(например, семафорами). Однако оказывается, что система может предоставить для синхронизации нитей одного процесса более дешевые средства (поскольку все нити работают в общем контексте процесса). Обычно эти средства относятся к классу средств взаимного исключения (т. е. к классу семафороподобных средств). К сожалению, и в этом отношении к настоящему времени отсутствует какая-либо стандартизация.

3.3 Семафоры
Поддержка операционной системы в многопроцессорной конфигурации может включать в себя разбиение ядра системы на критические участки, параллельное выполнение которых на нескольких процессорах не допускается. Нижеследующие рассуждения помогают понять суть данной особенности. При ближайшем рассмотрении сразу же возникают два вопроса: как использовать семафоры и где определить критические участки.
Если при выполнении критического участка программы процесс приостанавливается, для защиты участка от посягательств со стороны других процессов алгоритмы работы ядра однопроцессорной операционной системы используют блокировку.

Механизм установления блокировки:

/* операция проверки */ выполнять пока (блокировка установлена)
{ приостановиться (до снятия блокировки);
}; установить блокировку;

Механизм снятия блокировки:

снять блокировку; вывести из состояния приостанова все процессы, приостановленные в результате блокировки;

Блокировки такого рода охватывают некоторые критические участки, но не работают в многопроцессорных системах, что видно из приведенного рисунка:

Предположим, что блокировка снята, и что два процесса на разных процессорах одновременно пытаются проверить ее наличие и установить ее. В момент t они обнаруживают снятие блокировки, устанавливают ее вновь, вступают в критический участок и создают опасность нарушения целостности структур данных ядра. В условии одновременности имеется отклонение: механизм не сработает, если перед тем, как процесс выполняет операцию проверки, ни один другой процесс не выполнил операцию установления блокировки. Если, например, после обнаружения снятия блокировки процессор A обрабатывает прерывание и в этот момент процессор B выполняет проверку и устанавливает блокировку, по выходе из прерывания процессор A так же установит блокировку. Чтобы предотвратить возникновение подобной ситуации, нужно сделать так, чтобы процедура блокирования была неделимой: проверку наличия блокировки и ее установку следует объединить в одну операцию, чтобы в каждый момент времени с блокировкой имел дело только один процесс.

3.3.1 Определение семафоров
Семафор представляет собой обрабатываемый ядром целочисленный объект, для которого определены следующие элементарные (неделимые) операции:

Инициализация семафора, в результате которой семафору присваивается неотрицательное значение;
Операция типа P, уменьшающая значение семафора. Если значение семафора опускается ниже нулевой отметки, выполняющий операцию процесс приостанавливает свою работу;
Операция типа V, увеличивающая значение семафора. Если значение семафора в результате операции становится больше или равно 0, один из процессов, приостановленных во время выполнения операции P, выходит из состояния приостанова;
Условная операция типа P, сокращенно CP (conditional P), уменьшающая значение семафора и возвращающая логическое значение «истина» в том случае, когда значение семафора остается положительным. Если в результате операции значение семафора должно стать отрицательным или нулевым, никаких действий над ним не производится и операция возвращает логическое значение «ложь».

Определенные таким образом семафоры, безусловно, никак не связаны с семафорами пользовательского уровня.

3.3.2 Реализация семафоров
Дийкстра показал, что семафоры можно реализовать без использования специальных машинных инструкций. Здесь представлены реализующие семафоры функции, написанные на языке Си.

struct semaphore
{ int val[NUMPROCS]; /* замок — 1 элемент на каждый процессор */ int lastid; /* идентификатор процессора, получившего семафор последним */

}; int procid; /* уникальный идентификатор процессора */ int lastid; /* идентификатор процессора, получившего семафор последним */

Init(semaphore) struct semaphore semaphore;
{ int i; for (i = 0; i < NUMPROCS; i++) semaphore.val[i] = 0;

}

Pprim(semaphore) struct semaphore semaphore;

{ int i,first; loop: first = lastid; semaphore.val[procid] = 1; forloop: for (i = first; i < NUMPROCS; i++)
{ if (i == procid)
{ semaphore.val[i] = 2; for (i = 1; i < NUMPROCS; i++) if (i != procid && semaphore.val[i] == 2) goto loop; lastid = procid; return;
/* успешное завершение, ресурс можно использовать */

} else if (semaphore.val[i]) goto loop;

} first = 1; goto forloop;

}

Vprim(semaphore) struct semaphore semaphore;

{ lastid = (procid + 1) % NUMPROCS; /* на следующий процессор */ semaphore.val[procid] = 0;

}

Функция Pprim блокирует семафор по результатам проверки значений, содержащихся в массиве val; каждый процессор в системе управляет значением одного элемента массива. Прежде чем заблокировать семафор, процессор проверяет, не заблокирован ли уже семафор другими процессорами
(соответствующие им элементы в массиве val тогда имеют значения, равные 2), а также не предпринимаются ли попытки в данный момент заблокировать семафор со стороны процессоров с более низким кодом идентификации (соответствующие им элементы имеют значения, равные 1). Если любое из условий выполняется, процессор переустанавливает значение своего элемента в 1 и повторяет попытку. Когда функция Pprim открывает внешний цикл, переменная цикла имеет значение, на единицу превышающее код идентификации того процессора, который использовал ресурс последним, тем самым гарантируется, что ни один из процессоров не может монопольно завладеть. Функция Vprim освобождает семафор и открывает для других процессоров возможность получения исключительного доступа к ресурсу путем очистки соответствующего текущему процессору элемента в массиве val и перенастройки значения lastid. Чтобы защитить ресурс, следует выполнить следующий набор команд:

Pprim(семафор); команды использования ресурса;
Vprim(семафор);

В большинстве машин имеется набор элементарных (неделимых) инструкций, реализующих операцию блокирования более дешевыми средствами, ибо циклы, входящие в функцию Pprim, работают медленно и снижают производительность системы. Так, например, в машинах серии IBM 370 поддерживается инструкция compare and swap (сравнить и переставить), в машине AT&T 3B20 — инструкция read and clear (прочитать и очистить). При выполнении инструкции read and clear процессор считывает содержимое ячейки памяти, очищает ее (сбрасывает в 0) и по результатам сравнения первоначального содержимого с 0 устанавливает код завершения инструкции. Если ту же инструкцию над той же ячейкой параллельно выполняет еще один процессор, один из двух процессоров прочитает первоначальное содержимое, а другой — 0: неделимость операции гарантируется аппаратным путем. Таким образом, за счет использования данной инструкции функцию Pprim можно было бы реализовать менее сложными средствами:

struct semaphore
{ int lock;
};

Init(semaphore) struct semaphore semaphore;
{ semaphore.lock = 1;
}

Pprim(semaphore) struct semaphore semaphore;
{ while (read_and_clear(semaphore.lock));
}

Vprim(semaphore) struct semaphore semaphore;
{ semaphore.lock = 1;
}

Процесс повторяет инструкцию read and clear в цикле до тех пор, пока не будет считано значение, отличное от нуля. Начальное значение компоненты семафора, связанной с блокировкой, должно быть равно 1. Как таковую, данную семафорную конструкцию нельзя реализовать в составе ядра операционной системы, поскольку работающий с ней процесс не выходит из цикла, пока не достигнет своей цели. Если семафор используется для блокирования структуры данных, процесс, обнаружив семафор заблокированным, приостанавливает свое выполнение, чтобы ядро имело возможность переключиться на контекст другого процесса и выполнить другую полезную работу. С помощью функций Pprim и
Vprim можно реализовать более сложный набор семафорных операций, соответствующий тому составу, который определен в разделе “Определение семафоров”. Для начала дадим определение семафора как структуры, состоящей из поля блокировки (управляющего доступом к семафору), значения семафора и очереди процессов, приостановленных по семафору. Поле блокировки содержит информацию, открывающую во время выполнения операций типа P и V доступ к другим полям структуры только одному процессу. По завершении операции значение поля сбрасывается. Это значение определяет, разрешен ли процессу доступ к критическому участку, защищаемому семафором.

Алгоритм операции P:
/*
Операция над семафором типа P входная информация:
(1) семафор;
(2) приоритет; выходная информация:
0 — в случае нормального завершения;
1 — в случае аварийного выхода из состояния приостанова по cигналу, принятому в режиме ядра;
*/
{
Pprim(semaphore.lock); уменьшить (semaphore.value); если (semaphore.value >= 0)
{
Vprim(semaphore.lock); вернуть (0);
}
/* следует перейти в состояние приостанова */ если (проверяются сигналы)
{ если (имеется сигнал, прерывающий нахождение в состоянии приостанова)

увеличить (semaphore.value); если (сигнал принят в режиме ядра)
{
Vprim(semaphore.lock); вернуть (-1);
} в противном случае
{
Vprim(semaphore.lock); longjmp;
}
}
} поставить процесс в конец списка приостановленных по семафору;
Vprim(semaphore.lock); выполнить переключение контекста; проверить сигналы (см. выше); вернуть (0);
}

В начале выполнения алгоритма операции P ядро с помощью функции Pprim предоставляет процессу право исключительного доступа к семафору и уменьшает значение семафора. Если семафор имеет неотрицательное значение, текущий процесс получает доступ к критическому участку. По завершении работы процесс сбрасывает блокировку семафора (с помощью функции Vprim), открывая доступ к семафору для других процессов, и возвращает признак успешного завершения. Если же в результате уменьшения значение семафора становится отрицательным, ядро приостанавливает выполнение процесса, используя алгоритм, подобный алгоритму sleep: основываясь на значении приоритета, ядро проверяет поступившие сигналы, включает текущий процесс в список приостановленных процессов, в котором последние представлены в порядке поступления, и выполняет переключение контекста.

Алгоритм V
/*
Операция над семафором типа V входная информация: адрес семафора выходная информация: отсутствует
*/
{
Pprim(semaphore.lock); увеличить (semaphore.value); если (semaphore.value

Реферат: Способы дистанционного управления и требования к основным компонентам СКУД

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники

Кафедра РЭС

РЕФЕРАТ

На тему:

«Способы дистанционного управления и требования к основным компонентам СКУД»

МИНСК, 2008

Карточка бесконтактная (Proximity). Способ дистанционного (бесконтактного) считывания называемый proximity, что с английского буквально переводится как «дистанционный. Считывание кода с идентификатора происходит на определенном расстоянии от считывателя.

Наиболее широкое распространение получили идентификаторы с установленной внутри интегральной микросхемой, которая представляет электронное устройство, содержащее в общем случае приемник, передатчик и процессор с памятью, в которой хранится идентификационный код.

Внутри идентификатора расположена также антенна, с ее помощью происходит обмен данными между ним и считывателем в радиочастотном диапазоне электромагнитных волн. Именно такой тип дистанционного идентификатора и получил название Proximity (прокси-мити-карты, Ргох-карты и т.д.).

Большинство Proximity систем работает в диапазоне низких частот (66—156 кГц). Это позволяет считывать код через такие материалы, как одежда, сумки, а также стены. Однако существуют системы, работающие на более высоких частотах, например, карты фирмы Checkpoint (США) работают на частоте 13 МГц.

Электронные ключи «Touch Memory»

Выполнены в виде брелоков. Основной производитель — корпорация Dallas Semiconductor. Слово Touсh — означает «прикоснись», а Memory — «память».

Применяются чаще всего в системах контроля доступа офисного типа, когда необходимо поставить под полный контроль много дверей при небольшом количестве пользователей.

Главным недостатком таких систем является наличие контакта с гальванической связью с микроконтроллером, иначе говоря, система не имеет считывателя как такового.

Ключ Touch-memory представляют собой энергонезависимую память, размещенную в металлическом корпусе, с одним сигнальным контактом и одним контактом земли. Все электронные ключи похожи на металлическую дисковую батарейку. Диск состоит из двух электрически изолированных половинок. Внутри он полый. В герметичную полость заключена элек­тронная схема на кремниевом кристалле.

В энергонезависимой памяти микросхемы ключа хранится его персональный код, представляющий собой 48-разрядный идентификационный номер, 8-битный номер типа изделия, 8-битный код для контроля.

Ключ очень надежен в работе, устойчив к механическим, электромагнитным воздействиям.

Биометрическая идентификация

При идентификации по индивидуальным биометрическим признакам определяется человек, как носитель этих признаков, а не выданный ему документ (карта, код, ключ и т.п.). Это является основным отличием данных систем от любых других идентифицирующих устройств. Самыми распространенными признаками человека при биометрической идентификации являются: отпечатки пальцев, узор кровеносных сосудов сетчатки глаза, геометрия кисти, изображение лица, динамика подписи, голосовые характеристики и т.д.

Отличие биометрического способа идентификации от других состоит и в том, что он имеет принципиально вероятностный характер. Для систем, использующих запоминаемые коды или вещественные идентификаторы, решение о допуске принимается детерминировано.

Для увеличения пропускной способности биометрических систем применяются дополнительные меры. Чтобы уменьшить время анализа, биометрические считыватели оснащаются считывателем карты или дополнительно клавиатурой, на которой пользователь набирает свой личный код. Тогда время анализа существенно снижается, так как происходит только сравнение с заданным образом. Время идентификации для современных систем составляет 1-3 с, то есть достаточно велико, поэтому биометрические системы в основном должны применяться на объектах, где главное требование — высокая секретность допуска.

Для увеличения надежности биометрических систем рекомендуется применять многоуровневую идентификацию, сочетая биометрические считыватели и другие средства, например, дистанционные карты «Proximity». В настоящее время существуют достаточно малогабаритные биометрические СКУД, которые можно применять как в качестве автономных систем, так и строить на их основе сетевые СКУД.

Контроллер

Контроллер представляет собой сложное электронное устройство. Поскольку обеспечение сложного, высокоинтеллектуального и практически мгновенного режима управления системой такого уровня, как СКУД, требует соответствующего аппаратного решения, то для этой цели в контроллерах используются мощные микропроцессоры.

Основное функциональное назначение — это хранение баз данных кодов пользователей, программирование режимов работы, прием и обработка информации от считывателей, принятие решений о доступе на основании поступившей информации, управление исполнительными устройствами и средствами оповещения

Наиболее существенными дополнительными функциями контроллеров являются:

защита от повторного использования карточки, т.е. повторный вход по данной карточке возможен только после «ее выхода»;

наличие и возможности программирования временных зон;

наличие релейных выходов для подключения средств оповещения, телевизионного оборудования и т. д.;

возможность подключения охранной сигнализации;

возможность установки двух и более считывателей на одну дверь для организации двухстороннего прохода или многоуровневого контроля.

Контроллеры бывают однофункциональными и многофункциональными. Контроллер может быть выполнен как отдельный модуль или вместе со считывателем. Любой контроллер состоит из 4-х основных частей:

схемы обработки сигналов;

схемы базы данных;

схемы принятия решения;

схемы буфера событий.

На практике применяются контроллеры, рассчитанные на управление 1-8 считывателями. Все контроллеры, используемые на объекте, в свою очередь могут быть объединены в единую систему и подключены либо к ведущему контроллеру (мастер-контроллеру), либо к компьютеру, управляющему работой всех контроллеров.

Обычно ведущий контроллер отличается от остальных только заложенной программой. К нему же может подключаться управляющий компьютер, принтер и другие периферийные устройства.

Однофункциональные контроллеры являются интеллектуальным аналогом кодового замка и работают только в автономном режиме. Многофункциональные контроллеры не только управляют доступом, но и обладают функциями мониторинга состояния устройств исполнительных и вывода данных на компьютер и печать. С помощью многофункциональных контроллеров можно создавать сложные комплексы, интегрированные с другими подсистемами безопасности, например, с охранно-пожарной сигнализацией и телевизионными системами видеоконтроля.

Многофункциональные контроллеры работают в основном в сетевом режиме (централизованный контроль и управление доступом).

Устройства исполнительные

Электрические исполнительные механизмы блокировки и открытия являются обязательной составляющей частью любой СКУД. Их правильный выбор позволяет в полной мере реализовать защитные функции систем контроля доступа.

В устройствах исполнительных применяются исполнительные механизмы электромеханического и электромагнитного принципа действия.

Электромеханический принцип действия исполнительного механизма основан на перемещении закрывающих элементов (запоров, ригелей замков и т.п.) с помощью включения на время их передвижения электромотора или электромагнита.

В исполнительных механизмах с электромагнитным принципом действия отсутствую движущиеся механические закрывающие элементы, т.е. блокировка устройств заграждения, например, дверей, осуществляется с помощью сил магнитного притяжения, создаваемых мощным магнитом.

Часто в устройствах исполнительных применяется электромагнитная блокировка (магнитные защелки, задвижки и т.п.) закрывающих элементов с возможностью перемещения их вручную при открывании или закрывании в экстремальных условиях

Рассмотрим требования к основным компонентам СКУД.

Требования к устройствам идентификации

Считыватели должны обеспечивать надежное считывание кода с идентификаторов преобразование его в электрический сигнал и передачу на контроллер.

Считыватели должны быть защищены от манипулирования путем перебора, подбора кода и радиочастотного сканирования.

При вводе неверного кода должен блокироваться ввод на время, величина которого задается в паспортах на конкретные виды считывателей. Время блокировки должно быть выбрано таким образом, чтобы обеспечить заданную пропускную способность при ограничении числа попыток подбора. При трех попытках ввода неправильного кода должно выдаваться тревожное извещение. Для систем, работающих в автономном режиме, тревожное из­вещение передается на звуковой/световой оповещатель, а для систем, работающих в сетевом режиме, — на центральный пульт с возможностью дублирования звуковым/световым оповещателем. Тревожное извещение должно выдаваться также при любом акте вандализма.

Конструкция, внешний вид и надписи на идентификаторе и считывателе не должны приводить к раскрытию секретности кода.

Устройства идентификации, аналогично исполнительным устройствам, должны быть защищены от влияния вредных внешних факторов и вандализма.

Производитель должен гарантировать, что данный код идентификатора не повторится, или указать условия повторяемости кода и меры по предотвращению использования идентификаторов с одинаковыми кодами.

Для автономных систем пользователь должен иметь возможность сменить или переустановить открывающий код по мере необходимости, но не менее 100 раз. Смена кода должна быть возможна только после ввода действующего кода.

При выборе идентификаторов следует иметь в виду, что клавиатура обеспечивает низкий уровень безопасности; магнитные карточки — средний; Proximity, Виганд-карточки и электронные ключи Touch Memory — высокий; биометрические — очень высокий уровень безопасности.

Требования к исполнительным устройствам

Устройства исполнительные должны обеспечивать открытие/закрытие запорного механизма или устройства заграждения при подаче управляющего сигнала от контроллера, а также необходимую пропускную способность для данного объекта.

Параметры управляющего сигнала (напряжение, ток и длительность) должны быть указаны в стандартах и/или ТУ на конкретные виды устройств заграждения.

Рекомендуемая величина напряжения литания 12 или 24 В. Однако, для некоторых видов приводов исполнительных устройств (ворота, массивные двери, шлагбаумы) допускается использовать электропитание от сети 220/380 В.

Умышленное повреждение наружных электрических соединительных цепей не должно приводить к открыванию устройства заграждения.

В случае пропадания электропитания в устройствах исполнительных должна предусматриваться возможность питания от резервного источника тока, а также аварийное механическое открывание устройств заграждения.

Аварийная система открытия должна быть защищена от возможности использования ее для несанкционированного проникновения.

Устройства исполнительные должны быть защищены от влияния вредных внешних факторов (электромагнитных полей, статического электричества, нестабильного напряжения питания, пыли, влажности, температуры и т.п.) и вандализма.

Требования к устройствам контроля и управления доступом

Контроллеры, работающие в автономном режиме, должны обеспечивать прием информации от считывателей, обработку информации и выработку сигналов управления для устройств исполнительных.

Контроллеры, работающие в сетевом режиме, должны обеспечивать:

обмен информацией по линии связи между контроллерами и управляющим компь­ютером или ведущим контроллером;

сохранность памяти, установок, кодов идентификаторов при обрыве связи с управляющим компьютером (ведущим контроллером), отключении питания и при переходе на резервное питание;

контроль линий связи между отдельными контроллерами и между контроллерами и управляющим компьютером.

Для гарантированной работы СКУД расстояние между отдельными компонентами не должно превышать величин, указанных в паспортах (если не используются модемы).

Протоколы обмена информацией и интерфейсы должны быть стандартных типов. Виды и параметры интерфейсов должны быть установлены в паспортах и/или других нормативных документах на конкретные средства с учетом общих требований ГОСТ 26139.

Рекомендуемые типы интерфейсов:

— между контроллерами-RS 485;

— между контроллерами и управляющим компьютером — RS 32.

Вид и степень защиты должны быть установлены в паспортах на конкретные виды средств или систем. Сведения, приведенные в технической документации, не должны раскрывать секретность защиты.

Программное обеспечение при необходимости должно быть защищено от несанкционированного копирования.

Программное обеспечение должно быть защищено от несанкционированного доступа с помощью паролей. Количество уровней доступа по паролям должно быть не менее 2.

Рекомендуемые уровни доступа по типу пользователей;

первый («администрация») — доступ ко всем функциям контроля и доступа;

второй («оператор») — доступ только к функциям текущего контроля;

третий («системщик») — доступ к функциям конфигурации программного обеспече­ния, без доступа к функциям, обеспечивающим управление устройств исполнительных.

При вводе пароля на экране дисплея не должны отображаться вводимые знаки. Число символов пароля должно быть не менее 5.

Требования к электропитанию

Электроснабжение средств СКУД должно осуществляться от свободной группы щита дежурного освещения или от специально установленного для этих целей электрощита. Щит электропитания, устанавливаемый вне охраняемого помещения, должен размещаться в запи­раемом металлическом шкафу и должен быть заблокирован на открывание.

Основное электропитание СКУД должно осуществляться от сети переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением 220 В. СКУД должны сохранять работоспособность при отклонениях напряжения от -15 до +10 % и частоты до ±1 Гц от номинального значения.

Электропитание отдельных СКУД допускается осуществлять от других источников с иными параметрами выходных напряжений, требования к которым устанавливаются в нормативных документах на конкретные типы систем.

Средства СКУД должны в обязательном порядке иметь резервное электропитание при пропадании основного источника электропитания.

Переход на резервное питание и обратно должен происходить автоматически без нарушения установленных режимов работы и функционального состояния СКУД. Номинальное напряжение резервного источника питания должно быть 12 или 24 В.

При использовании в качестве резервного источника питания аккумуляторной батареи должна обеспечиваться работа средств СКУД в течение не менее 8 часов. Должен быть предусмотрен ее автоматический подзаряд.

При использовании в качестве источника питания аккумулятора или сухих батарей должна быть предусмотрена индикация разряда аккумулятора или батареи ниже допустимого предела. Для автономных систем индикация разряда должна быта световая или звуковая, для сетевых систем сигнал разряда аккумулятора должен передаваться на центральный пульт.

ЛИТЕРАТУРА

Барсуков, В.С. Безопасность: технологии, средства, услуги / В.С.Барсуков. – М., 2001 – 496 с.

Ярочкин, В.И. Информационная безопасность. Учебник для студентов вузов / 3-е изд. – М.: Академический проект: Трикста, 2005. – 544 с.

Барсуков, В.С. Современные технологии безопасности / В.С. Барсуков, В.В. Водолазский. – М.: Нолидж, 2000. – 496 с., ил.

Зегжда, Д.П. Основы безопасности информационных систем / Д.П. Зегжда, А.М. Ивашко. — М.: Горячая линия –Телеком, 2000. — 452 с., ил

Компьютерная преступность и информационная безопасность / А.П.Леонов [и др.]; под общ. Ред. А.П.Леонова. – Минск: АРИЛ, 2000. – 552 с.

Курсовая работа: Защита персонального компьютера, выбор антивируса и брандмауэра

АГЕНТСТВО ПО УПРАВЛЕНИЮ ГОСУДАРСТВЕННЫМИ УЧРЕЖДЕНИЯМИ ПЕРМСКОГО КРАЯ

ГОУ СПО «ПЕРМСКИЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

им А. С. ПОПОВА»

Письменная экзаменационная работа

На тему

Защита персонального компьютера, выбор антивируса и брандмауэра

Выполнил: Кудрявцев С.В.

Группа:рв-07-05

Профессия :Радио механик по обслуживанию

и ремонту вычислительной техники

Пермь.2009г

Содержание

Введение

1 Защита персонального компьютера

2 Выбор антивируса

2.1 Классификация вредоносного ПО

2.2 Классификация антивирусных программ

2.3 NOD32

2.4 Doctor Web

2.4 Avira AntiVir Personal

2.5 Kaspersky Antivirus

2.6 Тест антивирусов

3 Выбор брандмауэра

3.1 Брандмауэр Windows

3.2 Tools Firewall Plus

3.3 Comodo Firewall Pro 3.0.25.378

3.4 Ashampoo Firewall

3.5 Тест брандмауэров

4 Заключение

Список используемых источников

Введение

Защита информации в компьютерных системах — слагаемые успеха. Прогресс подарил человечеству великое множество достижений, но тот же прогресс породил и массу проблем. Человеческий разум, разрешая одни проблемы, непременно сталкивается при этом с другими, новыми, и этот процесс обречен на бесконечность в своей последовательности. Хотя, если уж быть точным, новые проблемы — это всего лишь обновленная форма старых. Вечная проблема — защита информации. На различных этапах своего развития человечество решало эту проблему с присущей для данной эпохи характерностью. Изобретение компьютера и дальнейшее бурное развитие информационных технологий во второй половине 20 века сделали проблему защиты информации настолько актуальной и острой, насколько актуальна сегодня информатизация для всего общества. Главная тенденция, характеризующая развитие современных информационных технологий — рост числа компьютерных преступлений и связанных с ними хищений конфиденциальной и иной информации, а также материальных потерь. По результатам одного исследования, посвященного вопросам компьютерных преступлений, около 58% опрошенных пострадали от компьютерных взломов за последние 12 месяцев. Примерно 18 % опрошенных из этого числа заявляют, что потеряли более миллиона долларов в ходе нападений, более 66 процентов потерпели убытки в размере 50 тыс. долларов. Свыше 22% атак были нацелены на промышленные секреты или документы, представляющие интерес прежде всего для конкурентов. Сегодня, наверное, никто не сможет с уверенностью назвать точную цифру суммарных потерь от компьютерных преступлений, связанных с несанкционированных доступом к информации. Это объясняется, прежде всего, нежеланием пострадавших компаний обнародовать информацию о своих потерях, а также тем, что не всегда потери от хищения информации можно точно оценить в денежном эквиваленте. Причин активизации компьютерных преступлений и связанных с ними финансовых потерь достаточно много, существенными из них являются: переход от традиционной «бумажной» технологии хранения и передачи сведений на электронную и недостаточное при этом развитие технологии защиты информации в таких технологиях; объединение вычислительных систем, создание глобальных сетей и расширение доступа к информационным ресурсам; увеличение сложности программных средств и связанное с этим уменьшение числа их надежности и увеличением уязвимостей.

Сегодня массовое применение персональных компьютеров, к сожалению, оказалось связанным с появлением самовоспроизводящихся программ-вирусов, препятствующих нормальной работе компьютера, разрушающих файловую структуру дисков и наносящих ущерб хранимой в компьютере информации.

Все чаще в средствах массовой информации появляются сообщения о различного рода пиратских проделках компьютерных хулиганов, о появлении все более совершенных, саморазмножающихся программ. Несмотря на принятые во многих странах законы о борьбе с компьютерными преступлениями и разработку специальных программных средств защиты от вирусов, количество новых программных вирусов постоянно растет. Это требует от пользователя персонального компьютера знаний о природе вирусов, способах заражения вирусами и защиты от них.

1 Защита персонального компьютера

Особенности защиты персональных компьютеров (ПК) обусловлены спецификой их использования. Как правило, ПК пользуется ограниченное число пользователей. ПК могут работать как в автономном режиме, так и в составе локальных сетей (сопряженными с другими ПК) и могут быть подключены к удаленному ПК или локальной сети с помощью модема по телефонной линии.

Стандартность архитектурных принципов построения, оборудования и программного обеспечения персональных компьютеров, высокая мобильность программного обеспечения и ряд других признаков определяют сравнительно легкий доступ профессионала к информации, находящейся в ПК. Если персональным компьютером пользуется группа пользователей, то может возникнуть необходимость в ограничении доступа к информации различных потребителей.

Несанкционированным доступом (НСД) к информации ПК будем называть незапланированное ознакомление, обработку, копирование, применение различных вирусов, в том числе разрушающих программные продукты, а также модификацию или уничтожение информации в нарушение установленных правил разграничения доступа. В защите информации ПК от НСД можно выделить три основных направления:

— первое ориентируется на недопущение нарушителя к вычислительной среде и основывается на специальных технических средствах опознавания пользователя;

— второе связано с защитой вычислительной среды и основывается на создании специального программного обеспечения по защите информации;

— третье направление связано с использованием специальных средств защиты информации ПК от несанкционированного доступа.

Возможность использования персональных компьютеров в локальных сетях (при сопряжении их с другими ПК) или применение модемов для обмена информацией по телефонным проводам предъявляет более жесткие требования к программному обеспечению по защите информации ПК. Потребители ПК в различных организациях для обмена информацией все шире используют электронную почту, которая без дополнительных средств защиты может стать достоянием посторонних лиц. Самой надежной защитой от несанкционированного доступа к передаваемой информации и программным продуктам ПК является применение различных методов шифрования (криптографических методов защиты информации).

Для защиты персональных компьютеров используются различные программные методы, которые значительно расширяют возможности по обеспечению безопасности хранящейся информации. Среди стандартных защитных средств персонального компьютера наибольшее распространение получили:

-средства защиты вычислительных ресурсов, использующие парольную идентификацию и ограничивающие доступ несанкционированного пользователя;

-применение различных методов шифрования, не зависящих от контекста информации;

-средства защиты от копирования коммерческих программных продуктов;

— защита от компьютерных вирусов и создание архивов.

— использование специальных программ

— резервное копирование информации.

Под информационной безопасностью понимается защищенность информации и поддерживающей ее инфраструктуры от любых случайных или злонамеренных воздействий, результатом которых может явиться нанесение ущерба самой информации, ее владельцам или поддерживающей инфраструктуре. Задачи информационной безопасности сводятся к минимизации ущерба, а также к прогнозированию и предотвращению таких воздействий.

Что угрожает информационной безопасности? Есть несколько факторов: действия, осуществляемые авторизованными пользователями; «электронные» методы воздействия, осуществляемые хакерами; спам; «естественные» угрозы. Но более подробно в работе рассматривается такая угроза как компьютерные вирусы.

Борьбой с компьютерными вирусами профессионально занимаются сотни или тысячи специалистов в десятках, а может быть, сотнях компаний. Казалось бы, тема эта не настолько сложна и актуальна, чтобы быть объектом такого пристального внимания. Однако это не так. Компьютерные вирусы были и остаются одной из наиболее распространенных причин потери информации. Несмотря на огромные усилия конкурирующих между собой антивирусных фирм, убытки, приносимые компьютерными вирусами, не падают и достигают астрономических величин в сотни миллионов долларов ежегодно. Эти оценки явно занижены, поскольку известно становится лишь о части подобных инцидентов.

При этом следует иметь в виду, что антивирусные программы и «железо» не дают полной гарантии защиты от вирусов. Случается так, что пользователи и профессионалы-программисты часто не имеют даже навыков «самообороны», а их представления о вирусе порой являются настолько поверхностными, что лучше бы их представлений и не было.

2 Выбор антивируса

Тема безопасности в Интернете, несмотря на многообещающие заявления разработчиков современных операционных систем, в последние годы ничуть не утратила своей актуальности. Сегодня мы являемся свидетелями (а порой — и жертвами) бесконечных вирусных эпидемий, с завидным постоянством вспыхивающих на просторах Всемирной Сети, немалые убытки от которых несут не только крупные компании, для которых даже несколько часов простоя оборачиваются многомиллионными потерями, но и мы с вами — обыкновенные пользователи. Ведь среди компьютерных вирусов встречаются не только сравнительно безобидные программки, весь вред от которых сводится к захламлению дискового пространства, но и весьма «зловредные» утилиты, способные уничтожить данные на жестком диске или воровать пароли и другую конфиденциальную информацию. Впрочем, ничуть не меньшие убытки, чем потеря данных, приносит и панический страх пользователей перед самой возможностью заражения, выливающийся в настоящую вирусную истерию. В настоящее время существует большой выбор антивирусных пакетов от разных производителей, однако наибольшей популярностью среди них (по крайней мере, в нашей стране) пользуются известные «гранды» антивирусной отрасли, такие, как «Антивирус Касперского», Dr.Web, NOD32 или Norton Antivirus. Все они имеют огромные армии, как поклонников, так и противников, ведущих нескончаемую «религиозную» войну и друг с другом, и со всем остальным миром.

2.1 Классификация вредоносного ПО

Вирусы и черви

Подобные вредоносные программы обладают способностью к несанкционированному пользователем саморазмножению в компьютерах или компьютерных сетях, при этом полученные копии также обладают этой возможностью.

К вирусам и червям не относятся:

троянские программы, распространяющие свои копии по сети и заражающие удалённые машины по команде «хозяина» вредоносной программы (целый ряд представителей Backdoor);

прочие троянские программы, создающие свои многочисленные копии в системе или даже «цепляющиеся» к каким-либо файлам, уже присутствующим в системе. Отличие от вирусов и червей состоит в невозможности дальнейшего самовоспроизведения копий.

Основным признаком, по которому различают типы (поведения) вирусов и червей, является способ их распространения, т.е. как вредоносная программа передает свою копию по локальным или сетевым ресурсам.

Троянские программы

Эти вредоносные программы созданы для осуществления несанкционированных пользователем действий, направленных на уничтожение, блокирование, модификацию или копирование информации, нарушение работы компьютеров или компьютерных сетей. В отличие от вирусов и червей, представители данной категории не имеют способности создавать свои копии, обладающие возможностью дальнейшего самовоспроизведения.

Основным признаком, по которому различают типы троянских программ, являются их несанкционированные пользователем действия — те, которые они производят на заражённом компьютере.

Вредоносные утилиты

Вредоносные программы, разработанные для автоматизации создания других вирусов, червей или троянских программ, организации DoS-атак на удаленные сервера, взлома других компьютеров и т.п. В отличие от вирусов, червей и троянских программ, представители данной категории не представляют угрозы компьютеру, на котором исполняются.

Основным признаком, по которому различают вредоносные утилиты, являются совершаемые ими действия.

2.2 Классификация антивирусных программ

Антивирусы можно классифицировать по пяти основным группам: фильтры, детекторы, ревизоры, доктора и вакцинаторы.

Антивирусы-фильтры (сторожа) — это резидентные программы, которые оповещают пользователя обо всех попытках какой-либо программы записаться на диск, а уж тем более отформатировать его, а также о других подозрительных действиях (например, о попытках изменить установки CMOS). При этом выводится запрос о разрешении или запрещении данного действия. Принцип работы этих программ основан на перехвате соответствующих векторов прерываний. К преимуществу программ этого класса по сравнению с программами-детекторами можно отнести универсальность по отношению, как к известным, так и неизвестным вирусам, тогда как детекторы пишутся под конкретные, известные на данный момент программисту виды. Это особенно актуально сейчас, когда появилось множество вирусов-мутантов, не имеющих постоянного кода. Однако, программы-фильтры не могут отслеживать вирусы, обращающиеся непосредственно к BIOS, а также BOOT-вирусы, активизирующиеся еще до запуска антивируса, в начальной стадии загрузки DOS. К недостаткам также можно отнести частую выдачу запросов на осуществление какой-либо операции: ответы на вопросы отнимают у пользователя много времени и действуют ему на нервы. При установке некоторых антивирусов-фильтров могут возникать конфликты с другими резидентными программами, использующими те же прерывания, которые просто перестают работать.

Наибольшее распространение в нашей стране получили программы-детекторы, а вернее программы, объединяющие в себе детектор и доктор. Наиболее известные представители этого класса -Aidstest, Doctor Web, MicroSoft AntiVirus далее будут рассмотрены подробнее. Антивирусы-детекторы рассчитаны на конкретные вирусы и основаны на сравнении последовательности кодов содержащихся в теле вируса с кодами проверяемых программ.

Такие программы нужно регулярно обновлять, так как они быстро устаревают и не могут обнаруживать новые виды вирусов. Ревизоры — программы, которые анализируют текущее состояние файлов и системных областей диска и сравнивают его с информацией, сохранённой ранее в одном из файлов данных ревизора. При этом проверяется состояние BOOT-сектора, таблицы FAT, а также длина файлов, их время создания, атри-буты, контрольная сумма. Анализируя сообщения программы-ревизора, пользователь может решить, чем вызваны изменения: вирусом или нет. При выдаче такого рода сообщений не следует предаваться панике, так как причиной изменений, например, длины программы может быть вовсе и не вирус. Самые изощренные антивирусы — вакцинаторы. Они записывают в вакцинируемую программу признаки конкретного вируса так, что вирус считает ее уже зараженной. Таким образом, вирус не может заразить эту программу. Вакцины могут быть пассивные и активные.

Пассивная вакцина представляет собой пакетную программу, которая за один вызов обрабатывает специальным образом файл или все файла на диске либо в каталоге. Обычно при такой обработке проставляется признак, который вирус использует для того, чтобы отличить зараженные программы от незараженных. Например, некоторые вирусы дописывают в конец зараженных файлов определенную строку. Если искусственно дописать в конец всех программ эту строку, то такие программы не будут заражаться вирусом, поскольку он будет считать, что они уже заражены.Обработанная таким образом программа является вакцинированной против данного вируса, при чем операция вакцинации является обратимой: когда опасность заражения будет ликвидирована, строку можно из файла удалить. Другие вирусы проставляют в поле даты заражаемых программ значение секунд, равное 62(MS-DOS допускает запись такого явно нереального значения).

Вакцина может проставить этот признак у всех выполняемых программ, которые тем самым будут защищены от заражения данным типом вируса. В этом случае вакцинирование является необратимым в том смысле, что восстановить первоначальное значение секунд не удастся, хотя они, конечно, могут быть сброшены.

Активные вакцины являются резидентными программами, действие которых основано на имитации присутствия вируса в оперативной памяти. Поэтому они обычно применяются против резидентных вирусов. Если такая вакцина находится в памяти, то, когда при запуске зараженной программы вирус проверяет, находится ли уже в оперативной памяти его копия, вакцина имитирует наличие копии. В этом случае вирус просто передает управление программе — хозяину и его инсталляция не происходит. Простейшие вакцины представляют собой выделенный и слегка модифицированный (лишенный способности к размножению) вирус. Поэтому они могут быть оперативно изготовлены — быстрей, чем доктора. Боле сложные вакцины (поливакцины) имитируют наличие в оперативной памяти нескольких вирусов.

Конечно, приведенный список не исчерпывает всего многообразия антивирусных программ, хотя и охватывает основные их разновидности. Каждая из антивирусных программ подобна узкому специалисту в определенной области, поэтому оптимальной тактикой является комплексное применение нескольких типов антивирусных средств.

2.3 NOD32

Антивирус, выпускаемый словацкой фирмой Eset. Возник в конце 1998 года. Большинство обновлений программных продуктов за последний год было связано с решением проблемы совместимости ПО с Windows Vista. И антивирус ESET NOD32 здесь не исключение — в своей третьей версии он стал полностью совместимым с Vista. В основе программы лежит фирменная технология ThreatSense, обеспечивающая защиту файловой системы в режиме реального времени; проверку файлов, выполняемых при запуске системы; защиту электронной почты и доступа в интернет; а также сканирование дисков, папок и отдельных файлов компьютера по требованию. Кроме того, NOD32 может похвастать полным «джентльменским набором» современного антивируса: продвинутой системой проактивной защиты, базирующейся на алгоритмах эвристического анализа; ручным или автоматическим обновлением вирусных баз; возможностью запаролить и, тем самым, защитить программу от вирусов, нацеленных на разрушение антивирусной защиты; планировщиком задач.

Как и Антивирус Касперского, NOD32 не отличается особой толерантностью и не желает находиться в одной системе вместе с другими подобными программами.

Защита персонального компьютера, выбор антивируса и брандмауэра

Главное окно антивируса ESET NOD32 вопросов ни у кого не вызовет: интерфейс прост и незамысловат, все на русском языке. Все команды выполнены в виде интуитивно понятных гиперссылок. Интерфейс предусматривает два режима: обычный и расширенный. В обычном режиме отображения малоподготовленный пользователь получает доступ лишь к основным, наиболее простым в использовании функциям администрирования системы защиты. Тогда как в расширенном режиме, который больше подходит для опытных пользователей, становится доступна настройка всех параметров защиты и служебных утилит.

2.4 Doctor Web

Антивирусная технология Dr.Web разрабатывается с 1992 и принадлежит компании «Доктор Веб».

Dr.Web для Windows обеспечивает защиту компьютера пользователя от всевозможных червей, вирусов (в том числе и полиморфных), троянов, макровирусов, spyware и adware, руткитов, программ-дозвонщиков, а также хакерских утилит и вредоносных скриптов. Проверка файлов в ручном режиме осуществляется с помощью антивирусного сканера Dr.Web Сканер, для проверки файлов «на лету» и предотвращения заражения системы в режиме реального времени служит антивирусный сторож (монитор) SpIDer Guard, а сообщения, поступающие через протоколы POP3, SMTP, IMAP и NNTP, проверяет почтовый монитор SpIDer Mail. Сканер для Windows имеет GUI- и консольную версии, кроме того, в дистрибутив программы входит и отдельная утилита для работы в среде DOS.

К дополнительным инструментам программы, повышающим эффективность ее использования, относится модуль автоматического обновления (обеспечивающий обновление как антивирусных баз, так и самих модулей антивируса до нескольких раз в час) и планировщик заданий.

Защита персонального компьютера, выбор антивируса и брандмауэра

Интерфейс сканера Dr.Web чересчур простой, (для современного коммерческого продукта) и совсем не дружелюбный — в этом отношении антивирус явно уступает всем остальным программам обзора. Серьезные неудобства создает отсутствие в программе единого центра, откуда возможна настройка и управление всеми модулями антивируса.

При установке Dr.Web честно предупреждает, что не собирается уживаться с другими антивирусными приложениями и просит удалить их из компьютера.

2.4 Avira AntiVir Personal

Бесплатный антивирус для «домашнего» (т.е. индивидуального и некоммерческого) использования — AntiVir Personal — обеспечивает защиту локальной системы от всевозможных вирусов, троянских коней, червей, а также от программ-«дозвонщиков», шуток (далеко не всегда безобидных), клавиатурных шпионов, руткитов и фишинга. По своему функционалу AntiVir мало уступает многим платным антивирусам и обеспечивает:

резидентную защиту от вирусов при загрузке файлов; просмотр и восстановление файлов, поврежденных макровирусами; защиту против любых (в том числе и заранее неизвестных) загрузочных и макровирусов; возможность работы по расписанию; автоматическое обновление программы и антивирусных баз через интернет (правда, не столь оперативное, как у других «конкурсантов»). Наряду с бесплатным Avira AntiVir Personal существует и несколько более «продвинутая» коммерческая версия Avira AntiVir Premium, способная, помимо всего вышеперечисленного, еще и защищать компьютер от spyware- и adware-программ, проверять почту на наличие вирусов, а также создавать «спасательные» CD-диски.

Защита персонального компьютера, выбор антивируса и брандмауэра

Хотя интерфейс AntiVir на английском языке, разобраться в его возможностях под силу даже новичку. Все функции программы логично объединены несколькими вкладками в главном окне программы. По количеству настроек AntiVir заметно уступает остальным рассмотренным в обзоре программам.

2.5 Kaspersky Antivirus

Самый популярный в России и крупнейший в Европе производитель систем защиты от вирусов, спама и хакерских атак. Компания входит в пятерку ведущих мировых производителей программных решений для обеспечения информационной безопасности.

«Антивирус Касперского», ориентирован, в первую очередь, на новичков и всех тех, кому нужна надежная защита от вирусов, отвечающая принципу «поставил и забыл». Собственно программа состоит из четырех функциональных модулей: файлового антивируса (проверяет файлы в момент обращения к ним), почтового антивируса (проверяет входящие и исходящие письма), веб-антивируса (проверяет просматриваемые веб-страницы) и проактивной защиты (контролирует подозрительные действия различных приложений). Она обеспечивает не только защиту от традиционных вирусов, червей и троянских коней, но и от таких «напастей», как рекламные и шпионские программы (adware и spyware), «пейджерные» и почтовые вирусы, клавиатурные шпионы и руткиты.

Понятно, что абсолютной защиты от вирусов не существует, и определенная вероятность заражения системы присутствует всегда. Так вот, для того, что бы проникший тем или иным способом в систему вирус не имел возможности вывести из строя сам антивирус, предусмотрена возможность самозащиты программы при помощи пароля. Кроме того, усовершенствованный механизм проактивной защиты от еще не известных вирусов обеспечивает, помимо выдачи традиционных предупреждений о каких-либо подозрительных действиях исследуемых объектов, еще и возможность отката всех действий приложения, которая позволяет свести к минимуму воздействие вредоносной программы на систему.

Кроме того, ее производительность (не в последнюю очередь — благодаря бережному отношению к системным ресурсам) существенно возросла, поэтому изрядно замусоленный тезис о «жуткой тормознутости Каспера» можно смело сдавать в архив. Так, на более или менее современном компьютере даже при активном сканировании файлов диска можно спокойно работать с достаточно «тяжелыми» приложениями, особенно если правильно настроить антивирусный монитор.

Защита персонального компьютера, выбор антивируса и брандмауэра

Все версии Антивируса Касперского традиционно отличаются простым, но, вместе с тем, очень функциональным и удобным интерфейсом, объединяющим все необходимые утилиты в одном окне; так что разобраться с программой не составит труда даже начинающему пользователю. На основном экране отображаются режимы защиты (включена, приостановлена, остановлена), статус защиты с гиперссылками на соответствующие отчеты, текущая статистика, важные напоминания, а также раскрывающиеся меню: защита, поиск вирусов отчеты и файлы данных, активация и поддержка.

То же самое можно отметить и в части настроек — организация по двухуровневому принципу позволяет не слишком сведущему пользователю с помощью примитивных «ползунков» выставить оптимальный, на его взгляд, уровень защиты системы (выбрав один из трех уровней), не вникая особо в тонкости антивирусной защиты. Впрочем, настройки программы по умолчанию достаточно разумны и не требуют особой коррекции. Хотя «продвинутые» пользователи и специалисты имеют возможность буквально в считанные минуты установить необходимые параметры защиты — богатству настроек Антивируса Касперского может позавидовать любая другая программа.

Заключительными штрихами в портрете завершенного антивирусного продукта является хорошо отлаженная система автоматического обновления антивирусных баз, практически без каких-либо задержек реагирующая на появление новых разновидностей «компьютерной заразы», и традиционная для продуктов Лаборатории Касперского возможность создания диска аварийного восстановления системы.

2.6 Тест антивирусов

Суть его проста: в каждом тестируемом антивирусе запускалась задача сканирования по требованию каталога, содержащего коллекцию вирусов. Кроме количества обнаруженных вирусов, оценивается еще и время сканирования архива, а также объем системных ресурсов.

Антивирус

Количество опасных объектов

Обнаружено опасных объектов

Эффективность обнаружения %

Время сканирования, с
Kaspersky

3732

3680

66

115
NOD32

3732

3627

41

82
Dr.Web

3732

3617

40

15
Avira

3732

3703

80

25

Первый, и самый главный вывод из результатов теста — ни один из самых современных антивирусов, несмотря на весьма почтенный возраст большинства вирусов в тестовом наборе, не смог показать 100% результата. Второй, ничуть не менее поразительный вывод — оглушительный провал антивируса Dr.Web. И третье — безоговорочная победа бесплатного антивируса AntiVir Personal над всеми коммерческими программами. Среди которых наиболее привлекательно смотрится Антивирус Касперского, по числу обнаруженных вирусов занимающий второе место после лидера.

Бесплатная программа AntiVir Personal, лидирующая по самому главному критерию эффективности антивирусов — количеству выявленных вирусов, несмотря на не самую лучшую функциональность и отсутствие русского интерфейса, вполне может стать хорошим выбором для домашнего использования. Более того, скромные требования к системным ресурсам делают ее оптимальным выбором для достаточно «слабых» машин.

Для решения более серьезных задач хорошим выбором могут стать коммерческие «Антивирус Касперского» или NOD32 с их многочисленными настройками и богатыми функциональными возможностями вполне способные обеспечить пользователю комплексную защиту системы.

3 Выбор брандмауэра

Число киберпреступлений растет с каждым годом. Опросы показывают, что уже сейчас их жертвы исчисляются миллионами. Во многих случаях неприятностей можно было бы избежать, если бы на компьютере был установлен хороший брандмауэр. Но какую программу можно считать таковой? Чтобы ответить на этот вопрос, производятся некие тесты, подвергающие брандмауэры всевозможным атакам.

Сразу стоит отметить, что, если профессиональные хакеры будут целенаправленно атаковать именно ваш компьютер, брандмауэр может и не спасти. Но отбросить атаки умников из локальной сети или автоматические взломы, производимые вирусами, он вполне способен.

Идеальный персональный брандмауэр должен выполнять шесть функций:

Блокировка внешних атак. В идеале брандмауэр должен блокировать все известные типы атак, включая сканирование портов, IP-спуффинг, DoS и DDoS, подбор паролей и пр.

Блокировка утечки информации. Даже если вредоносный код проник в компьютер (не обязательно через сеть, а, например, в виде вируса на купленном пиратском CD), брандмауэр должен предотвратить утечку информации, заблокировав вирусу выход в сеть.

Контроль приложений Неизбежное наличие открытых дверей (то есть открытых портов) является одним из самых скользких мест в блокировке утечки информации, а один из самых надежных способов воспрепятствовать проникновению вирусов через эти двери — контроль приложений, запрашивающих разрешение на доступ. Кроме банальной проверки по имени файла, весьма желательна проверка аутентичности приложения.

Поддержка зональной защиты Работа в локальной сети часто подразумевает практически полное доверие к локальному контенту. Это открывает уникальные возможности по использованию новейших (и, как правило, потенциально опасных) технологий. В то же время уровень доверия к Интернет-контенту значительно ниже, а значит, необходим дифференцируемый подход к анализу опасности того или иного содержания.

Протоколирование и предупреждение Брандмауэр должен собирать строго необходимый объем информации. Избыток (равно как и недостаток) сведений недопустим. Возможность настройки файлов регистрации и указания причин для привлечения внимания пользователя приветствуются.

Максимально прозрачная работа Эффективность и применяемость системы часто обратно пропорциональны сложности ее настройки, администрирования и сопровождения. Несмотря на традиционный скепсис в отношении «мастеров» (wizards) по настройке и прочих буржуйских штучек, даже опытные администраторы не пренебрегают ими просто в целях экономии времени.

3.1 Брандмауэр Windows

Брандмауэр (сетевой экран) можно представить в виде стены или фильтра, стоящего на страже локальной сети или вашего компьютера. Впервые брандмауэр появился в Windows XP после внедрения второго служебного пакета обновлений (Service Pack 2). Этот брандмауэр был несовершенным и оставлял открытыми абсолютно все порты вашего компьютера.

Защита персонального компьютера, выбор антивируса и брандмауэра

Брандмауэр проверяет каждое соединение между внешней сетью, такой как Интернет, и внутренней сетью, после чего или разрешает, или запрещает его.

3.2 Tools Firewall Plus

Бесплатный, простой в использовании, но эффективный персональный брандмауэр для Windows, защищающий информацию, хранящуюся на вашем компьютере, от несанкционированного доступа из локальных сетей или Интернета. Контролируя работу различных приложений, Firewall Plus пресекает попытки троянов, бэкдоров, клавиатурных шпионов и прочих вредоносных программ нанести ущерб компьютеру и похитить вашу конфиденциальную информацию.

Защита персонального компьютера, выбор антивируса и брандмауэра

Передовая технология PC Tools Firewall Plus была специально разработана таким образом, чтобы программой могли пользоваться не только специалисты, но и рядовые пользователи. Мощная защита от атак и вредоносных программ активируется по умолчанию. Все, что вам нужно сделать — это инсталлировать программу, и ваш компьютер немедленно окажется под постоянной защитой. Опытные пользователи могут также создавать свои собственные усложненные правила фильтрации пакетов, включая поддержку IPv6, чтобы настроить сетевую защиту по своему усмотрению.

Основные преимущества программы:

защищает ваш компьютер, когда вы работаете, ищете что-либо в Интернете или играете.

автоматическая защита, настраиваемая без каких-либо проблем,

простота использования — программа предназначена как для опытных, так и для начинающих пользователей.

возможность создания дополнительных правил для повышения уровня защиты ПК от распространенных видов атак.

3.3 Comodo Firewall Pro 3.0.25.378

Бесплатный брандмауэр Firewall Pro, произведённый американской компанией Comodo Group. Программа, поддерживает операционные системы Windows Vista, 64-битовые версии Windows XP и Windows Server 2003, но больше не поддерживает Windows 2000.

Защита персонального компьютера, выбор антивируса и брандмауэра

Третья версия была перенесена на новую архитектуру A-VSMART, благодаря которой, по утверждению разработчиков, уровень защиты значительно вырастет. Сделано это будет за счёт усиления надзора за трафиком, мониторинга процессов, а также программа сможет ограничивать доступ к критическим системным объектам. Настройки стали гибче, также появилась возможность создать сложную иерархию правил благодаря группе сконфигурированных политик. Улучшили разработчики и журнал – появились фильтры, благодаря которым в журнал теперь будут попадать те записи об активности брандмауэра, которые нужны именно вам. Также разработчики не оставили без внимания интерфейс программы, ставший более удобным и простым для пользователей. В принципе, учитывая все эти факторы и то, что Firewall Pro распространяется бесплатно, можно сказать, что это лучший брандмауэр для домашних пользователей.

3.4 Ashampoo Firewall

Бесплатный, простой и удобный персональный брандмауэр для операционных систем Windows. Встроенный модуль Configuration Assistant для легкой установки и настроики программы под свои нужды и потребности. Режим работы «Easy Mode» предназначен для людей, обладающих небольшими техническими навыками в защите ПК, но также имеется «Expert Mode» для профессионалов, предпочитающих собственноручно настраивать программу.

Защита персонального компьютера, выбор антивируса и брандмауэра

Имея большое количество дополнительных инструментов, Ashampoo Firewall потребляет совсем немного системных ресурсов и занимает немного места в памяти компьютера. Ashampoo FireWall осуществляет постоянный мониторинг сетевой активности, как исходящих, так и входящих соединений, имеется режим самообучения «Learning Mode», возможность настраивать правила работы ПК, кнопка моментальной блокировки всех соединений и т.д. Имеется русский интерфейс.

3.5 Тест брандмауэров

Брандмауэру необходимо контролировать входящий и исходящий сетевой трафик. Тесты строятся на тех же методах, которые трояны и другое вредоносное ПО используют для связи с хакерскими серверами.

В тесте участвуют 4 брандмауэра, это Ashampoo FireWall, Comodo Firewall Pro, PC Tools Firewall Plus и брандмауэр Windows.

Продукт

Comodo Firewall Pro

PC Tools Firewall Plus

Брандмауэр Windows

Ashampoo Firewall
Номер версии

3.0.25

4.0.0.40

—

1.2
Разработчик

Comodo

PC Tools

Microsoft

Ashampoo
Сайт

www.comodo.com

www.pctools.com

www.microsoft.ru

www.ashampoo.com
Цена

бесплатно

бесплатно

бесплатно

бесплатно
Общая оценка, баллов

86

53

52

46
Тесты на безопасность (утечка сканирование портов) и оценка безопасности (0–10)

95% пройдено, безопасность: 10

6% пройдено, безопасность: 1

5% пройдено, безопасность: 1

5% пройдено, безопасность: 1
Защита DoS атак

+

+

+

+
Блокирование сканеров портов

+

+

+

+
Имеющиеся уровни безопасности

2

1

1

1
Протоколирование (лог)

+ с функцией архивирования

+ с функцией архивирования

+

+
Автоматические правила

+

+

+

—
Автоматические обновления

+

+

+ через обновления

Windows

+
Выслеживание злоумышленника

—

—

—

—
Разблокирование отдельных портов

+

+

+

—
Разблокирование отдельных программ

+

+

+

+
Распознавание LAN

+

—

+

—
Предупреждения

детальная информация, но рассчитана на экспертов

подробный отчет по всем важным параметрам

информации мало, подробности отсутствуют

подробный отчет по всем важным параметрам
Подсказки

подробная справка, всегда с учетом контекста

руководство начального уровня, в остальном никаких подсказок

подробная справка на сайте разработчика

немногочисленные поясняющие тексты в самой программе
Ассистенты

—

—

—

—
Расход оперативной памяти, Мбайт

5,4

18,5

35,5

21,3
Занимаемое место на жестком диске, Мбайт

57,6

18,3

в составе Windows

13
Интерфейс

плохо структурирован, мало поясняющих текстов

хорошо структурирован, с поясняющими текстами

упрощенный стиль, поясняющие тексты отсутствуют

хорошо структурирован, с поясняющими текстами
Язык интерфейса

английский

русский

русский

русский

Результат шокирует: собственный брандмауэр Windows совсем не контролирует исходящий трафик, а его конкуренты PC Tools и Ashampoo выявляют не более 6% атак. Достойно смотрится только победитель Comodo Firewall Pro — 95%. Чтобы брандмауэр работал эффективно, необходимы адекватные правила безопасности. Если они слишком строгие, ни одна программа не сможет выйти в Интернет, если же слишком мягкие — любой вредитель с легкостью проникнет на компьютер. Проблема заключается в сложности настройки: когда речь заходит о номерах портов, IP-диапазонах и типах протоколов, у большинства пользователей попросту опускаются руки. Поэтому в идеале брандмауэры должны задавать правила сами или хотя бы предлагать готовые варианты настроек. По этому показателю все участники теста оказались на высоте: все они регулярно обновляются. Хороший брандмауэр должен не только гарантировать надежную защиту, но и расходовать как можно меньше системных ресурсов. Выяснилось, чтонаиболее расточителен Ashampoo — 50 Мбайт. По сравнению с ним победитель теста расходует всего-то ничего — 5 Мбайт оперативной памяти.

4 Заключение

Подводя итог, хотелось бы подчеркнуть, что никакие аппаратные, программные и любые другие решения не смогут гарантировать абсолютную надежность и безопасность данных в компьютерных сетях. В то же время свести риск потерь к минимуму возможно лишь при комплексном подходе к вопросам безопасности.

Несмотря на широкую распространенность антивирусных программ, вирусы продолжают «плодиться». Чтобы справиться с ними, необходимо создавать более универсальные и качественно-новые антивирусные программы, которые будут включать в себя все положительные качества своих предшественников. К сожалению, на данный момент нет такой антивирусной программы, которая гарантировала бы защиту от всех разновидностей вирусов на 100%, но некоторые фирмы, например AntiVir на сегодняшний день достигли неплохих результатов.

Что же касается брандмауэров, то по результатам многочисленных тестов лучшим из них был Comodo Firewall Pro.

Защищенность компьютера в свою очередь зависит от грамотности самого пользователя, и лишь при применении всех видов защит можно достигнуть высокого уровня безопасности компьютера, и соответственно, информации.

Список используемых источников

Компьютерный электронный журнал. www.izcity.com

Бесплатная защита//chip. – 2008 — № 11 – стр. 124-127

Курсовая работа: Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

«Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины»

Математический факультет

Кафедра МПУ

Курсовая работа

«Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса»

Гомель 2002

Реферат

Курсовая работа 25 страниц, 10 источников, 5 рисунков, 1 таблица

Ключевые слова: ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ, МЕТОД ВЕТВЕЙ И ГРАНИЦ, ПОЛУМАРКОВСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС, ПРОГРАММНЫЙ МОДУЛЬ, ГРАФ, МАТРИЦА ВЕРОЯТНОСТЕЙ, МЕТОД МОНТЕ-КАРЛО

Объект исследования: имитационная модель процесса обработки данных.

Предмет исследования: применение метода ветвей и границ в процессе обработки данных.

Цель курсовой работы: найти рациональный порядок следования запросов, который обеспечит максимальный критерий эффективности использования компонентов вычислительного процесса в вычислительной системе.

Задачами курсовой работы являются: изучить метод ветвей и границ и применить его к модели машинного моделирования, позволяющей найти такой порядок следования запросов, который обеспечит максимально быстрое выполнение вычислительного процесса.

Выводы: с помощью метода ветвей и границ удаётся построить такой порядок выполнения запросов, при котором время их обслуживания будет минимальным.

Содержание

Введение

1. Марковские процессы

2. Метод Монте-Карло

2.1 Общая характеристика метода Монте-Карло

2.2 Точность метода

3. Метод ветвей и границ

4. Построение оптимальной последовательности заданий на обработку в узле вычислительной системы

4.1 Формализация вычислительного процесса и рабочей нагрузки

4.2 Особенности организации имитационного эксперимента

4.3 Модификация последовательности решения задач в пакете по методу ветвей и границ

Заключение

Список источников

Введение

Выбором рабочей нагрузки под вычислительный процесс в вычислительных системах занимались многие исследователи. Однако все они оперировали интегральными характеристиками решения задач, не рассматривая при этом динамику использования ресурсов вычислительных систем во времени выполнения задач и пространстве параметров. Такой подход иногда приводил к существенной ошибке в оценке производительности системы в условиях, когда задания сильно конкурируют за ресурсы вычислительной системы. Это обстоятельство определило актуальность задачи адаптации рабочей нагрузки под возможности вычислительных систем в условиях, когда технология их обработки рассматривается на высоком уровне детализации. В данной работе будем исходить из следующих допущений:

Каждое задание вероятностным образом использует различные ресурсы вычислительного процесса, а сам вероятностный процесс является полумарковским.

Исследователю известны заранее характеристики полумарковского процесса, реализуемого каждым из заданий, или же имеются инструментальные средства для измерения этих характеристик.

Поток заданий постоянно используется на данной вычислительной системе и имеет практически неизменную структуру запросов ресурсов вычислительной системы, что позволяет говорить о принципиальной возможности нахождения такого порядка заданий, который является оптимальным при заданном составе ресурсов вычислительной системы.

1. Марковские процессы

Пусть имеется система, которая в произвольный момент времени tk может находиться в одном из состояний si, Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, с вероятностью Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. Через некоторые промежутки времени система переходит из одного состояния в другое. Каждый такой переход называется шагом процесса. Случайный процесс, протекающий в системе S, называется марковским, если для произвольного момента времени Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса вероятность любого состояния системы в будущем (при Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса) зависит только от её состояния в настоящем (при Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса) и не зависит от того, когда и каким образом система пришла в это состояние. Различают марковские процессы с дискретными состояниями и дискретным временем (стохастическая последовательность, или дискретная цепь Маркова) и марковские процессы с дискретным состоянием и непрерывным временем (непрерывная цепь Маркова). Оба типа цепей могут быть однородными и неоднородными.

Для дискретной цепи Маркова смены состояний процесса происходят в дискретные моменты времени ti с шагом Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. Состояние системы si в момент tk необходимо характеризовать условными вероятностями Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса (1) того, что система за один шаг перейдёт в какое-либо состояние sj при условии, что в момент tk-1 она находилась в состоянии si. Вероятности Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса (1) =Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса являются основными характеристиками марковской цепи. Они называются вероятностями перехода или переходными вероятностями. Поскольку система может находиться в одном из состояний, то для каждого момента времени tr необходимо задать n2 вероятностей перехода Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Эта матрица называется матрицей переходных вероятностей или матрицей переходов. Для неё справедливо выражение Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. Матрица переходных вероятностей обязательно является квадратной матрицей с неотрицательными элементами, образующими по строкам единичную сумму; матрица такого рода называется стохастической. В случае, когда вероятности перехода не зависят от времени, а зависят только от величины τ и не изменяются при сдвиге вдоль временной оси, цепь Маркова называется однородной. Для такой цепи задаётся матрица

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Вероятности перехода представляют собой важнейшие характеристики любой марковской цепи. Однако они по определению являются условными, и поэтому знание матрицы переходных вероятностей не полностью определяет цепь Маркова. Если отнести матрицу переходов к первому шагу, определяющему начало работы системы, то для исключения условностей необходимо задать ещё вероятности начальных состояний.

Вероятности начальных состояний Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса,…, Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса являются безусловными вероятностями и образуют матрицу-строку Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, сумма элементов которой по условию нормировки должна быть равна 1.

Матрица переходов даёт исчерпывающее представление о вероятностях возможных переходов за один шаг. Естественно возникает вопрос: как рассчитать вероятности того, что система, находящаяся в данный момент в состоянии si, переходит в состояние sj за r шагов. Матрица переходов за r шагов P(r) вычисляется как r-я степень матрицы перехода за один шаг P(r)=pr. Безусловные вероятности системы на r-м шаге определяются из выражений: Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Различают цепи эргодические и поглощающие. Это различие основано на классификации состояний. Состояние si называется невозвратным, если существуют такие состояния sj (Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса) и число шагов r, что pij(r)>0, но pij(q)=0 для всех q. Все остальные состояния называются возвратными. Таким образом, из невозвратного состояния всегда можно с положительной вероятностью и за какое-либо число шагов перейти в некоторое другое состояние. В то же время вернуться из этого состояния в первоначальное невозможно.

Если выбрать такие состояния si и sj, что для них при некоторых r и q выполняется неравенство pij(r)>0, pji(r)>0, то они называются сообщающимися. Если sj сообщается с si, а si с sk, то sj сообщается с sk. Это обстоятельство позволяет разделить множество возвратных состояний на классы (подмножества) сообщающихся состояний. Состояния, принадлежащие к различным классам, не сообщаются между собой. Если множество возвратных состояний состоит из одного класса, то оно называется эргодическим. Существуют так называемые поглощающие состояния, например если si – поглощающее состояние, то pii=1, pij=0. Цепи Маркова, не содержащие возвратные множества и образующие эргодическое множество, называются эргодическими. Свойства и методы расчетов параметров поглощающих и эргодических цепей различны.

Для непрерывной цепи Маркова вводится понятие плотности вероятности перехода (интенсивность потока событий) как предела отношения вероятности перехода системы за время Δt из состояния i в состояние j к длине промежутка:

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса (Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса).

Если λij не зависит от t, то есть от того, в какой момент начинается Δt, то непрерывная цепь Маркова называется однородной, в противном случае она называется неоднородной.

Однородная цепь Маркова характеризуется тем, что все потоки, переводящие систему из одного состояния в другое, являются простейшими, то есть стационарными пуассоновскими потоками. При этом время непрерывного пребывания цепи в каждом состоянии распределено по экспоненциальному закону.

Для неоднородной цепи промежутки времени между соседними событиями распределены не по показательному закону.

Если непрерывная цепь Маркова является однородной и между любыми её двумя состояниями существует маршрут, то она эргодичная. Кроме того, если вероятности состояний системы pj не зависят от времени наблюдения системы и совпадают с её начальными вероятностями состояний Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса и стационарными вероятностями, т.е. Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, то режим цепи является стационарным.

Отметим, что понятия «стационарность управляющих потоков» и «стационарный режим» совершенно разные и из первого не следует второе. Таким образом, однородная непрерывная цепь Маркова определяется начальным распределением вероятностей Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, матрицей интенсивностей [λij] простейших потоков, где λij=pijλi, вектором экспоненциально распределённых времён пребывания в состояниях с параметрами {1/μ1, 1/μ2, …, 1/μn}.

Главное отличие полумарковского процесса от цепи Маркова состоит в отказе от требования, чтобы распределения времени пребывания в каждом состоянии подчинялись показательному закону. Обычно полумарковский процесс задаётся начальным распределением вероятностей Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, матрицей переходных вероятностей [pij] и совокупностью произвольных функций распределения времени пребывания в состояниях Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

В моменты переходов из одного состояния в другое полумарковский процесс обладает марковским свойством. Если рассматривать полумарковский процесс только в моменты переходов, то получающаяся при этом марковская цепь с дискретным временем называется вложенной марковской цепью (так как она содержится в полумарковском процессе). Вложенная цепь имеет то же пространство состояний S и тот же вектор P(0) начального распределения вероятностей состояний, что и полумарковский процесс, а матрицей переходов вложенной цепи является матрица P=[pij] полумарковского процесса.

Для эргодических полумарковских процессов, как и для эргодических марковских цепей, характерно наличие стационарного режима.

2. Метод Монте-Карло

Различные методы и приборы для определения параметров и характеристик случайных процессов можно объединить в две группы. Первую группу составляют приборы для определения корреляционных функций (корреляторы), спектральных плотностей (спектрометры), математических ожиданий, дисперсий, законов распределения и прочих случайных процессов и величин.

Все приборы первой группы можно разделить на две подгруппы. Одни определяют характеристики записанных случайных сигналов за достаточно большое время, намного превышающее время реализации самого случайного процесса. Другие (они в последнее время вызывают наибольший интерес) позволяют получать характеристики случайного процесса оперативно, в такт с поступлением информации при натурных испытаниях новых систем управления, так как, пользуясь их показаниями, можно непосредственно изменять процесс управления и в ходе эксперимента наблюдать за результатами этих изменений.

Вторая группа содержит методы и приборы, предназначенные для исследования случайных процессов и главным образом систем управления, в которых присутствуют случайные сигналы, на универсальных цифровых и аналоговых вычислительных машинах. Иногда для таких исследований приходится создавать специализированные вычислительные машины цифрового, аналогового или чаще всего аналого-цифрового (гибридного) типа, так как существующие типовые машины не приспособлены для решения некоторых задач.

Широко применяется на практике метод Монте-Карло (метод статических испытаний). Его основная идея чрезвычайно проста и заключается по существу в математическом моделировании на вычислительной машине тех случайных процессов и преобразований с ними, которые имеют место в реальной системе управления. Этот метод в основном реализуется на цифровых и, реже, на аналоговых вычислительных машинах.

Можно утверждать, что метод Монте-Карло остаётся чистым методом моделирования случайных процессов, чистым математическим экспериментом, в известном смысле лишённым ограничений, свойственным другим методам. Рассмотрим данный метод применительно к решению различных задач управления.

2.1 Общая характеристика метода Монте-Карло

Как уже указывалось, идея метода Монте-Карло (или метода статистического моделирования) очень проста и заключается в том, что в вычислительной машине создаётся процесс преобразования цифровых данных, аналогичный реальному процессу. Вероятностные характеристики обоих процессов (реального и смоделированного) совпадают с какой-то точностью.

Допустим, необходимо вычислить математическое ожидание случайной величины X, подчиняющейся некоторому закону распределения F(x). Для этого в машине реализуют датчик случайных чисел, имеющий данное распределение F(x), и по формуле, которую легко запрограммировать, определяют оценку математического ожидания:

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Каждое значение случайной величины xi представляется в машине двоичным числом, которое поступает с выхода датчика случайных чисел на сумматор. Для статистического моделирования рассматриваемой задачи требуется N-кратное повторение решения.

Рассмотрим ещё один пример. Производится десять независимых выстрелов по мишени. Вероятность попадания при одном выстреле задана и равна p. Требуется определить вероятность того, что число попаданий будет чётным, т.е. 0, 2, 4, 6, 8, 10. Вероятность того, что число попаданий будет 2k, равна:

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса,

откуда искомая вероятность

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса (1)

Если эта формула известна, то можно осуществить физический эксперимент, произведя несколько партий выстрелов (по десять в каждой) по реальной мишени. Но проще выполнить математический эксперимент на вычислительной машине следующим образом. Датчик случайных чисел выдаст в цифровом виде значение случайной величины ξ, подчиняющейся равномерному закону распределения в интервале [0,1]. Вероятность неравенства ξ<p равна p, т.е.

P {ξ<p}=p.

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

Для пояснения целесообразно обратиться к рис. 1, на котором весь набор случайных чисел представляется в виде точек отрезка [0,1]. Вероятность попадания случайной величины ξ, имеющей равномерное распределение в интервале [0,1], в интервал [0, p] (где Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса) равна длине этого отрезка, т.е. p. Поэтому на каждом такте моделирования полученное число ξ сравнивают с заданной вероятностью p. Если ξ<p, то регистрируется попадание в мишень, в противном случае – промах. Далее проводят серию из десяти тактов и подсчитывают чётное или нечётное число попаданий. При большом числе серий (100–1000) получается вероятность, близкая к той, которая определяется по формуле (1).

Различают две области применения метода Монте-Карло. Во-первых, для исследования на вычислительных машинах таких случайных явлений и процессов, как прохождение элементарных ядерных частиц (нейтронов, протонов и пр.) через вещество, системы массового обслуживания (телефонная сеть, система парикмахерских, система ПВО и пр.), надёжность сложных систем, в которых выход из строя элементов и устранения неисправностей являются случайными процессами, статистическое распознавание образов. Это – применение статистического моделирования к изучению так называемых вероятностных систем управления.

Этот метод широко применяется и для исследования дискретных систем управления, когда используются кибернетические модели в виде вероятностного графа (например, сетевое планирование с β-распределением времени выполнением работ) или вероятностного автомата.

Если динамика системы управления описывается дифференциальными или разностными уравнениями (случай детерминированных систем управления) и на систему, например угловую следящую систему радиолокационной станции воздействуют случайные сигналы, то статическое моделирование также позволяет получить необходимые точностные характеристики. В данном случае с успехом применяются как аналоговые, так и цифровые вычислительные машины. Однако, учитывая более широкое применение при статистическом моделировании цифровых машин, рассмотрим в данном разделе вопросы, связанные только с этим типом машин.

Вторая область применения метода Монте-Карло охватывает чисто детерминированные, закономерные задачи, например нахождение значений определённых одномерных и многомерных интегралов. Особенно проявляется преимущество этого метода по сравнению с другими численными методами в случае кратных интегралов.

При решении алгебраических уравнений методом Монте-Карло число операций пропорционально числу уравнений, а при их решении детерминированными численными методами это число пропорционально кубу числа уравнений. Такое же приблизительно преимущество сохраняется вообще при выполнении различных вычислений с матрицами и особенно в операции обращения матрицы. Надо заметить, что универсальные вычислительные машины не приспособлены для матричных вычислений и метод Монте-Карло, применённый на этих машинах, лишь несколько улучшает процесс решения, но особенно преимущества вероятностного счёта проявляются при использовании специализированных вероятностных машин. Основной идеей, которая используется при решении детерминированных задач методом Монте-Карло, является замена детерминированной задачи эквивалентной статистической задачей, к которой можно применять этот метод. Естественно, что при такой замене вместо точного решения задачи получается приближённое решение, погрешность которого уменьшается с увеличением числа испытаний.

Эта идея используется в задачах дискретной оптимизации, которые возникают при управлении. Часто эти задачи сводятся к перебору большого числа вариантов, исчисляемого комбинаторными числами вида N=Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. Так, задача распределения n видов ресурсов между отраслями для n>3 не может быть точно решена на существующих цифровых вычислительных машинах (ЦВМ) и ЦВМ ближайшего будущего из-за большого объёма перебора вариантов. Однако таких задач возникает очень много в кибернетике, например синтез конечных автоматов. Если искусственно ввести вероятностную модель-аналог, то задача существенно упростится, правда, решение будет приближённым, но его можно получить с помощью современных вычислительных машин за приемлемое время счёта.

При обработке больших массивов информации и управлении сверхбольшими системами, которые насчитывают свыше 100 тыс. компонентов (например, видов работ, промышленных изделий и пр.), встаёт задача укрупнения или эталонизации, т.е. сведения сверхбольшого массива к 100–1000 раз меньшему массиву эталонов. Это можно выполнить с помощью вероятностной модели. Считается, что каждый эталон может реализоваться или материализоваться в виде конкретного представителя случайным образом с законом вероятности, определяемым относительной частотой появления этого представителя. Вместо исходной детерминированной системы вводится эквивалентная вероятностная модель, которая легче поддаётся расчёту. Можно построить несколько уровней, строя эталоны эталонов. Во всех этих вероятностных моделях с успехом применяется метод Монте-Карло. Очевидно, что успех и точность статистического моделирования зависит в основном от качества последовательности случайных чисел и выбора оптимального алгоритма моделирования.

Задача получения случайных чисел обычно разбивается на две. Вначале получают последовательность случайных чисел, имеющих равномерное распределение в интервале [0,1]. Затем из неё получают последовательность случайных чисел, имеющих произвольный закон распределения. Один из способов такого преобразования состоит в использовании нелинейных преобразований. Пусть имеется случайная величина X, функция распределения вероятности для которой

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Если y является функцией x, т.е. y=F(x), то Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса и поэтому Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. Таким образом, для получения последовательности случайных чисел, имеющих заданную функцию распределения F(x), необходимо каждое число y с выхода датчика случайных чисел, который формирует числа с равномерным законом распределения в интервале [0,1], подать на нелинейное устройство (аналоговое или цифровое), в котором реализуется функция, обратная F(x), т.е.

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. (2)

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

Полученная таким способом случайная величина X будет иметь функцию распределения F(x). Рассмотренная выше процедура может быть использована для графического способа получения случайных чисел, имеющих заданный закон распределения. Для этого на миллиметровой бумаге строится функция F(x) и вводится в рассмотрение другая случайная величина Y, которая связана со случайной величиной X соотношением (2) (рис. 2).

Так как любая функция распределения монотонно неубывающая, то

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Отсюда следует, что величина Y имеет равномерный закон распределения в интервале [0,1], т. к. её функция распределения равна самой величине

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Плотность распределения вероятности для Y

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Для получения значения X берётся число из таблиц случайных чисел, имеющих равномерное распределение, которое откладывается на оси ординат (рис. 2), и на оси абсцисс считывается соответствующее число X. Повторив неоднократно эту процедуру, получим набор случайных чисел, имеющих закон распределения F(x). Таким образом, основная проблема заключается в получении равномерно распределённых в интервале [0,1] случайных чисел. Один из методов, который используется при физическом способе получения случайных чисел для ЭВМ, состоит в формировании дискретной случайной величины, которая может принимать только два значения: 0 или 1 с вероятностями

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

Далее будем рассматривать бесконечную последовательность z1, z2, z3,… как значения разрядов двоичного числа ξ* вида

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

Можно доказать, что случайная величина ξ*, заключённая в интервале [0,1], имеет равномерный закон распределения

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

В цифровой вычислительной машине имеется конечное число разрядов k. Поэтому максимальное количество несовпадающих между собой чисел равно 2k. В связи с этим в машине можно реализовать дискретную совокупность случайных чисел, т.е. конечное множество чисел, имеющих равномерный закон распределения. Такое распределение называется квазиравномерным. Возможные значения реализации дискретного псевдослучайного числа Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса в вычислительной машине с k разрядами будут иметь вид:

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. (3)

Вероятность каждого значения (3) равна 2-k. Эти значения можно получить следующим образом

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Случайная величина Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса имеет математическое ожидание

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Учитывая, что

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

и выражение для конечной суммы геометрической прогрессии

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, (4)

получаем:

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. (5)

Аналогично можно определить дисперсию величины Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса:

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса,

где

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса,

откуда

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса,

или, используя формулу (4), получаем:

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. (6)

Согласно формуле (5) оценка Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса величины ξ* получается смещённой при конечном k. Это смещение особенно сказывается при малом k. Поэтому вместо Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса вводят оценку

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, (7)

где

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Очевидно, что случайная величина ξ в соответствии с соотношением (3) может принимать значения

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, i=0,1,2,…, 2k-1

с вероятностью p=1/2k.

Математическое ожидание и дисперсию величины ξ можно получить из соотношений (5) и (6), если учесть (7). Действительно,

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса;

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Отсюда получаем выражение для среднеквадратичного значения в виде

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. (8)

Напомним, что для равномерно распределённой в интервале [0,1] величины x имеем

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

Из формулы (8) следует, что при Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса среднеквадратичное отклонение σ квазиравномерной совокупности стремится к Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. Ниже приведены значения отношения среднеквадратичных значений двух величин ξ и η в зависимости от числа разрядов, причём величина η имеет равномерное распределение в интервале [0,1] (табл. 1).

Таблица 1

k

2

3

5

10

15
σξ/ση

1,29

1,14

1,030

1,001

1,00

Из табл. 1 видно, что при k>10 различие в дисперсиях несущественно.

На основании вышеизложенного задача получения совокупности квазиравномерных чисел сводится к получению последовательности независимых случайных величин zi (i=1,2,…, k), каждая из которых принимает значение 0 или 1 с вероятностью 1/2. Различают два способа получения совокупности этих величин: физический способ генерирования и алгоритмическое получение так называемых псевдослучайных чисел. В первом случае требуется специальная электронная приставка к цифровой вычислительной машине, во втором случае загружаются блоки машины.

При физическом генерировании чаще всего используются радиоактивные источники или шумящие электронные устройства. В первом случае радиоактивные частицы, излучаемые источником, поступают на счётчик частиц. Если показание счётчика чётное, то zi=1, если нечётное, то zi=0. Определим вероятность того, что zi=1. Число частиц k, которое испускается за время Δt, подчиняются закону Пуассона:

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Вероятность чётного числа частиц

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Таким образом, при больших λΔt вероятность P{Zi=1} близка к 1/2.

Второй способ получения случайных чисел zi более удобен и связан с собственными шумами электронных ламп. При усилении этих шумов получается напряжение u(t), которое является случайным процессом. Если брать его значения, достаточно отстоящие друг от друга, так чтобы они были некоррелированы, то величины u(ti) образуют последовательность независимых случайных величин. Обычно выбирают уровень отсечки a и полагают

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

причём уровень a следует выбрать так, чтобы

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Также применяется более сложная логика образования чисел zi. В первом варианте используют два соседних значения u(ti) и u(ti+1), и величина Zi строится по такому правилу:

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

Если пара u(ti) – a и u(ti+1) – a одного знака, то берётся следующая пара. Требуется определить вероятность при заданной логике. Будем считать, что P {u(ti)>a}=W и постоянная для всех ti. Тогда вероятность события Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса равна по формуле событий A1Hv. Здесь Hv – это вероятность того, что v раз появилась пара одинакового знака

u(ti) – a; u(ti+1) – a. (9)

Поэтому вероятность события A1Hv

P{A1Hv}=W (1-W) [W2+(1-W)2]v.

Это – вероятность того, что после v пар вида (9) появилось событие A1. Оно может появиться сразу с вероятностью W (1-W), оно может появиться и после одной пары вида (9) с вероятностью

W (1-W) [W2+(1+W)2]

и т.д. В результате

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

или

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Отсюда следует, что если W=const, то логика обеспечивает хорошую последовательность случайных чисел. Второй способ формирования чисел zi состоит в следующем:

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

Пусть

W=P {u(ti)>a}=1/2+ξ.

Тогда

P{Zi=1}=2W (1-W)=1/2–2ξ2.

Чем меньше ξ, тем ближе вероятность P{Zi=1} к величине 1/2.

Для получения случайных чисел алгоритмическим путём с помощью специальных программ на вычислительной машине разработано большое количество методов. Так как на ЦВМ невозможно получить идеальную последовательность случайных чисел хотя бы потому, что на ней можно набрать конечное множество чисел, такие последовательности называются псевдослучайными. На самом деле повторяемость или периодичность в последовательности псевдослучайных чисел наступает значительно раньше и обусловливается спецификой алгоритма получения случайных чисел. Точные аналитические методы определения периодичности, как правило, отсутствуют, и величина периода последовательности псевдослучайных чисел определяется экспериментально на ЦВМ. Большинство алгоритмов получается эвристически и уточняется в процессе экспериментальной проверки. Рассмотрение начнём с так называемого метода усечений. Пусть задана произвольная случайная величина u, изменяющаяся в интервале [0,1], т.е. Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. Образуем из неё другую случайную величину

un=u [mod 2-n], (10)

где u [mod 2-n] используется для определения операции получения остатка от деления числа u на 2-n. Можно доказать, что величины un в пределе при Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса имеют равномерное распределение в интервале [0,1].

По существу с помощью формулы (10) осуществляется усечение исходного числа со стороны старших разрядов. При оставлении далёких младших разрядов естественно исключается закономерность в числах и они более приближаются к случайным. Рассмотрим это на примере.

Пример 1. Пусть u = 0,10011101… = 1·1/2 + 0·1/22 + 0·1/23 + 1·1/24 + 1·1/25 + 1·1/26 + 0·1/27 + 1·1/28 + …

Выберем для простоты n=4. Тогда {u mod 2-4} = 0,1101…

Из рассмотренного свойства ясно, что существует большое количество алгоритмов получения псевдослучайных чисел. При этом после операции усечения со стороны младших разрядов применяется стандартная процедура нормализации числа в цифровой вычислительной машине. Так, если усечённое слева число не умещается по длине в машине, то производится усечение числа справа.

При проверке качества псевдослучайных чисел прежде всего интересуются длиной отрезка апериодичности и длиной периода (рис. 3). Под длиной отрезка апериодичности L понимается совокупность последовательно полученных случайных чисел α1, …, αL таких, что αi Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процессаαj при Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, но αL+1 равно одному из αk (Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса).

Под длиной периода последовательности псевдослучайных чисел понимается T=L-i+1. Начиная с некоторого номера i числа будут периодически повторяться с этим периодом (рис. 3).

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

Как правило, эти два параметра (длины апериодичности и периода) определяются экспериментально. Качество совпадения закона распределения случайных чисел с равномерным законом проверяется с помощью критериев согласия.

2.2 Точность метода Монте-Карло

Метод Монте-Карло применяется там, где не требуется высокой точности. Например, если определяют вероятность поражения мишени при стрельбе, то разница между p1=0,8 и p2=0,805 несущественна. Обычно считается, что метод Монте-Карло позволяет получить точность примерно 0,01–0,05 максимального значения определяемой величины.

Получим некоторые рабочие формулы. Определим по методу Монте-Карло вероятность пребывания системы в некотором состоянии. Эта вероятность оценивается отношением

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса,

где M – число пребываний системы в этом состоянии в результате N моделирований. Учитывая выражение для дисперсии величины M/N

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

и неравенство Чебышёва

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, (11)

напишем

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. (12)

Величина

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

есть ни что иное, как ошибка моделирования по методу Монте-Карло. С помощью формулы (11) можно написать следующую формулу для величины (12):

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса,

или

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса,

где p0 – вероятность невыполнения этой оценки. С помощью частоты M/N может быть получена оценка математического ожидания mx некоторой случайной величины X. Ошибка этой оценки

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

находится с помощью соотношения

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

Отсюда видно, что ошибка моделирования находится в квадратичной зависимости от числа реализаций, т.е.

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса. (13)

Пример 2. Допустим, что определяется математическое ожидание ошибки x поражения мишени. Процесс стрельбы и поражения моделируется на ЦВМ по методу Монте-Карло. Требуется точность моделирования δ = 0,1 м с вероятностью p = 1-p0 = 0,9 при заданной дисперсии σx = 1 м. Необходимо определить количество моделирований N. По формуле (13) получаем:

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса.

При таком количестве реализаций обеспечивается δ=0,1 м с вероятностью p=0,9.

3. Метод ветвей и границ

Все комбинаторные методы решения задач целочисленного программирования основаны на той или иной идее направленного перебора вариантов, в результате которого путём перебора сокращенного числа допустимых решений отыскивается оптимальное решение. Перебор осуществляется с помощью определённого комплекса правил, которые позволяют исключать подмножества вариантов, не содержащие оптимальной точки.

В целом эти методы легче справляются с проблемой округлений, чем методы отсечения, как правило, не используют симплекс-процедуру линейного программирования и имеют более «простую арифметику» и более «сложную логику».

Основное содержание этих методов составляют динамическое программирование и совокупность способов решения, объединённых общим термином – метод «ветвей и границ».

Комплексный подход по схеме ветвлений объединяет целый ряд близких комбинаторных методов, как-то: метод ветвей и границ, метод последовательного конструирования, анализа и отсева вариантов и др. Общая идея метода крайне проста. Множество допустимых планов некоторым способом разбивается на подмножество. В свою очередь каждое из подмножеств по этому же или другому способу снова разбиваются на подмножества до тех пор, пока каждое подмножество не будет представлять собой точку в многомерном пространстве. В силу конечности наборов значений переменных дерево подмножеств (схема ветвления) конечно.

Построение схемы ветвления есть ни что иное, как формирование процедуры перебора. Перебор может осуществляться различными способами. Сечение исходной допустимой области G0 гиперплоскостью на части G11 и G12 с последующим разделением G11 на G21 и G22 представляет собой построение дерева ветвлений с соответствующими подмно-жествами, как это показано на рис. 4.

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

Возможность оценки образуемых подмножеств по наибольшему (наименьшему) значению для задач минимизации (максимизации) позволяет сократить перебор в силу того, что одно из подмножеств при выполнении определённых соотношений исключается и не нуждается в последующем анализе.

Понятно, что выбор оценок и схемы ветвления взаимосвязаны и трудно указать общие рекомендации по использованию на практике этого метода.

Схема ветвления иллюстрируется решением обобщённой задачи одномерного раскроя (пример 3) с конкретными числовыми данными.

Пример 3.

Имеются заготовки длиной a1=18, a2=16, a3=13. Разрезая их на части, но не склеивая, можно получать детали длинной b1=12, b2=10, b3=8, b4=6, b5=5, b6=4. Стоимость каждой детали известна и в условных единицах численно равна их длине. Перечисленные детали представляют собой «портфель заказов», который желательно обеспечить в первую очередь. В том случае, если это невозможно, максимизируется стоимость получаемых деталей из заданной номенклатуры. Если же портфель заказов обеспечивается, необходимо максимизировать стоимость дополнительной продукции.

Величину Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса будем называть дефицитом. Отрицательность дефицита ещё не означает существование варианта раскроя, при положительном дефиците раскрой невозможен. Это свойство может быть использовано для указания перспективности варианта. Так, если заготовка a2 раскраивается на b2 и b5, то независимо от комбинаций остальных отрезков раскрой невыполним, поскольку для оставшихся отрезков дефицит положителен.

Первые этапы приводимой ниже схемы ветвления, использующей комбинаторные отношения подмножеств вариантов, показаны на рис. 5. На первом этапе формируются разбиения первой группы отрезков (заготовок) на вторую группу (деталей) независимо от того, какой именно отрезок первой группы разрезается. Количество ветвей первого этапа можно вычислить лишь по рекуррентным соотношениям. Смысл подмножества {1, 2, 3} заключается в том, что один из отрезков первой группы в результате раскроя даёт один отрезок второй группы, один из оставшихся отрезков первой группы раскраивается на два отрезка второй группы из числа оставшихся и, наконец, последний отрезок первой группы делится на три части, образуя три отрезка второй группы. На втором этапе формируются все перестановки (с учётом порядка) элементов первого этапа. Скажем, вариант {2, 1, 3} означает, что именно первый элемент первой группы a1 разрезается на две части и т.д.

Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса

Очередной этап ветвления образуется фиксацией отрезков второй группы при указанном на предыдущем этапе числе частей, на которое разрезается первый элемент. Другими словами, формируем сочетания по числу разделений первого элемента первого множества на число элементов второго множества. В дальнейшем фиксируем отрезки второй группы при втором элементе первой группы и, наконец, при оставшемся элементе первой группы получаем варианты раскроя, всего 447 вариантов. В подробно описанной схеме ветвления в отличие от часто применяемых ни на одном этапе не используется конкретный числовой материал. Рекомендуется построить для этого же примера иную схему ветвления, начиная с третьего этапа, по следующему признаку: отрезки второй группы фиксируются при элементе первой группы, разрезаемом на меньшее число частей. Затем надо сравнить схемы. Нетрудно убедиться, что на каждом этапе ветвления осуществляется по регулярной процедуре, что позволяет запоминать лишь один вариант. Сравнение дефицитов предыдущего и последующего вариантов позволяет выделить перспективную ветвь. Окончательный результат имеет вид:

{(b2, b3), (b4, b5, b6), (b1)};

{(b1, b4), (b2, b5), (b3, b6)};

{(b1, b4), (b2, b6), (b3, b5)};

{(b1, b5), (b2, b4), (b3, b6)};

{(b2, b3), (b1, b6), (b4, b5)};

{(b1, b6), (b2, b4), (b3, b5)};

{(b2, b4), (b1, b6), (b3, b5)}.

Формально задачу можно было бы свести к общему виду линейной задачи целочисленного программирования, но такое сведение приведёт к значительному увеличению количества переменных и другим трудностям. Матрица коэффициентов при этом приобретает квазиблочный вид с неплотным заполнением её отличными от нуля элементами. Как правило, задачи многоиндексные с большим числом условий и сложной упорядоченностью рекомендуется решать по схеме ветвлений, используя специфику условий и ограничений.

Для задач дискретного типа этот метод получил наибольшее распространение в силу простоты и доступности самого метода и, кроме того, наиболее естественной формы описания систем условий и ограничений, являющихся, как правило, отправным пунктом построения дерева ветвления. По существу большинство оригинальных алгоритмов (Балаша-Фора-Мальгранжа, Черенина, Джефферсона, Хиллиера и др.) являются модификациями метода ветвей и границ с учётом специфики условий задачи.

4. Построение оптимальной последовательности заданий на обработку в узле вычислительной системы

4.1 Формализация вычислительного процесса и рабочей нагрузки

Узел вычислительной системы представляется в виде совокупности оборудования и программных компонент. Оборудование включает в себя: центральный процессор (CPU), внешнюю память (HDD), устройства ввода-вывода информации (IOI). Программными компонентами в вычислительной системе являются операционная система (OS) и множество задач, реализуемых по запросам рабочей нагрузки. Для моделирования рабочей нагрузки на узлах вычислительной системы необходимо провести декомпозицию каждого задания пакета рабочей нагрузки на отдельные программные модули (ПМj). Количество и типы программных модулей зависят от имеющегося состава оборудования и программных средств узла вычислительной системы. При этом можно выделить следующие типы программных модулей: ввода информации; обработки информации; реализация вычислений на центральном процессоре; вывода информации. Модуль обработки информации обращается к базе данных вычислительной системы.

В свою очередь реализация обращения к базе данных также имеет определённую структуру, характеризующуюся графом GBD связей модулей в базе данных (MDBk). Предполагается, что характер следования друг за другом модулей базы данных при выполнении запросов в модуле обработки информации также является полумарковским.

Поскольку реализация задания i из рабочей нагрузки характеризуется полумарковским процессом, то для определения характера этого процесса необходимо задать следующие характеристики:

матрицу вероятности переходов i-го задания от одного (j-го) программного модуля к другому (l-му) программному модулю МРi=||Рijl||;

матрицу, элементами которой являются функции распределения времени обработки задачи i в i-ом программном модуле при условии получения им управления от j-го программного модуля (MFi=||Fi(tjl)||);

тип j-го программного модуля, с которого начинается полумарковский процесс задания i (jOi) и количество j-х программных модулей, реализуемых цепочкой j-х программных модулей (nOi).

Аналогичным способом определяются характеристики полумарковского процесса реализации обмена. В качестве исходной информации задаются:

матрица вероятностей следования друг за другом MDBjk (Mqj=||qjks||);

матрица, элементами которой являются функции распределения объёмов информации при выполнении MDBjs при условии того, что перед этим использовался модуль MDBjk (МФj=||Fj(Vobjs)||);

тип MDBjk, с которого начинается обращение к базе данных (kO), и количество MDBjk, реализуемое при данном обращении j-го программного модуля к базе данных (mOj).

4.2 Особенности организации имитационного эксперимента

Динамика выполнения задач пользователей на оборудовании узла вычислительной системы отражается последовательностью j-х программных модулей и имеет вероятностный характер. Каждый j-й программный модуль узла захватывает ресурс центрального процессора, часть ресурса оперативной памяти (Voni) и обращается к внешней памяти (HDD). Ресурс центрального процессора всегда выделяется j-м программным модулем полностью. Распределение ресурса центрального процессора организует операционная система. Ресурс центрального процессора распределяется по всем j-м программным модулям и для его выделения на определённый квант времени (Δt) используется система управляющих сигналов, формируемых по заявкам, поступающим от j-х программных модулей. Внешняя память моделируется как место размещения базы данных, и поэтому выделение ресурса внешней памяти для j-х программных модулей осуществляется до завершения выполнения задания. Функционирование устройств информации ввода вывода и модуля вывода информации моделируются как обычные устройства массового обслуживания с дисциплиной FIFO.

Время, затраченное на выполнение задания i, обозначим через Тжi. Причём, в Тжi включается сумма времени обслуживания задачи i на всех устройствах вычислительной системы, а также сумма времён издержек выполнения запросов заданий из-за занятости требуемых ресурсов другими задачами.

Целью моделирования вычислительного процесса в вычислительных системах является минимизация Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процессаза счёт оптимизации порядка входа заданий рабочей нагрузки в вычислительной системе при неизменном составе ресурсов системы. Для получения оптимальной последовательности задач рабочей нагрузки необходимо знать: перечисленные ранее характеристики полумарковского представления процесса решения задач; ресурсные характеристики вычислительной системы; возможные реакции вычислительной системы на задания рабочей нагрузки с целью подсчёта времени обработки i-го задания в вычислительной системе.

Предполагается, что первые два условия задаются до постановки имитационного эксперимента. Поэтому ниже рассматриваются особенности моделирования вариантов обработки заданий в вычислительной системе.

Поскольку каждое задание использует ресурс вычислительной системы вероятностным образом, то для расчёта наиболее вероятного времени обработки узлом вычислительной системы i-го задания Tжi, а также коэффициентов загрузки центрального процессора (ηCPU) и внешней памяти (ηHDD) используется метод Монте-Карло. Количество реализаций (N) i-го задания i=1,…, n в вычислительной системе определяется из точности моделирования (Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса) для получения оценок вектора (Тжi, ηCPUi, ηHDDi). По окончании N реализаций имитационного эксперимента всех n заданий рабочей нагрузки получается матрица для каждого отклика (Тжi, ηCPUi, ηHDDi). Методика расчёта компонент этого вектора реализуется следующей последовательностью шагов.

Шаг 1. Нахождение времени решения задач (Тжi) и определение коэффициентов загрузки (ηCPU, ηHDDi) для различных уровней мультипрограммирования. Заметим, что обычно число уровней мультипрограммирования редко превышает величину 5, поэтому в нашем исследовании будем ориентироваться на максимальный уровень мультипрограммирования равный 5. Алгоритм реализации шага 1 основан на методе Монте-Карло для каждого уровня мультипрограммирования.

После N реализаций имитационного эксперимента с моделью вычислительного процесса для h-го уровня мультипрограммирования (h-й вариант вычислительного процесса, h=0,…, 5) по методу Монте-Карло будет сформировано три матрицы, компонентами которой будут пары значений:

M1ih=||(MTжih, DTжih)||; M2ih=||(MηCPUih, DCPUih)||; M3ih=||(MηHDDih, DηHDDih)||.

Шаг 2. По матрицам M1ih, M2ih, M3ih для h-го уровня мультипрограммирования определяют математические ожидания и дисперсии вычислений каждого из откликов: времени решения всего пакета (МТПАКh, МТПАКh); общей загрузки центрального процессора (MηHDDh, DηHDDh); общей загрузки внешней памяти (MηHDDh, DηHDDh) по формулам:

MYПАКh=Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса, DYПАКh=Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса,

где 0Использование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процессаδiИспользование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процессаИспользование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процессаИспользование метода ветвей и границ при адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса1 – весовой коэффициент задач i-го типа в пакете;

m0 – общее число задач в пакете;

mi – количество задач i-го типа в пакете;

YПАКh – отклик, содержание которого соответствует одной из характеристик вычислительного процесса в вычислительной системе (Тж, ηCPU, ηHDD).

4.3 Модификация последовательности решения задач в пакете по методу ветвей и границ

Описанная выше структура пакета рабочей нагрузки позволяет выделить следующие возможные случаи количества типов заданий.

Все задания пакета рабочей нагрузки имеют один и тот же тип (i=1).

В пакете имеются различные типы заданий и количество типов (1<i<m0).

Все задания пакета имеют различные типы (i=m0).

Наибольший интерес для исследования поиска оптимального расположения задач в пакете рабочей нагрузки представляет третий случай. Поэтому рассмотрим применение метода ветвей и границ для этого случая.

Шаг 0. Вычисляется общее время обработки всего ещё не упорядоченного пакета Tξ(STR).

Шаг 1. Размерность множества STR равна n (|STR| = n). На первом уровне ветвления вычисляются оценки Tξ(STRi1), i=1,…, n. Они вычисляются при условии, что i-е задание начинает обрабатываться первым, а оставшиеся n-1 заданий входят в расписание по мере возрастания Тжi. Среди этих оценок выбирается оценка с наименьшим Tξ(STRi1) и соответствующее i-е задание (i1) вставляется в расписание первым. При этом остальные оценки отбрасываются и соответствующие им порядки следования задач заданий считаются заведомо неоптимальными.

Шаг 2. Размерность массива STR равна n-1 (|STR| = n-1). Этот уровень ветвления осуществляется при условии, что одно из заданий i (i1) уже вставлено в расписание для обработки первым. Для остальных n-1 заданий, ещё не вставленных в расписание, вычисляются оценки Tξ(STRi2), i=1,…, n-1, при условии, что задание i загружается для обработки вторым, а оставшиеся n-2 заданий входят в расписание по мере возрастания Тжi. Среди этих оценок выбирается оценка с наименьшим Tξ(STRi2) и соответствующее i-е задание (i2) вставляется в расписание вторым. При этом остальные оценки отбрасываются и соответствующие им порядки следования задач заданий считаются заведомо неоптимальными. В результате второго шага в оптимальное расписание будут вставлены уже два задания.

Шаг k (k>2). Размерность массива STR равна n-k+1 (|STR| = n-k+1). Этот уровень ветвления осуществляется при условии, что k-1 задание уже вставлено в расписание. Для остальных n-k+1 заданий, ещё не вставленных в расписание, вычисляются оценки Tξ(STRik), i=1,…, n-k+1. Среди этих оценок выбирается оценка с наименьшим Tξ(STRik) и соответствующее i-е задание (ik) вставляется в расписание k-ым. При этом остальные оценки отбрасываются и соответствующие им порядки следования задач заданий считаются заведомо неоптимальными. В результате k-го шага в оптимальное расписание будут вставлены уже k заданий.

Шаг n. Размерность множества STR равна 1 (|STR| = 1). На этом шаге осталось только одно задание, не вставленное в расписание. Оно вставляется в расписание последним, и вычисляется оценка Tξ(STRin), i=1, которая и будет итоговой оценкой (временем) обработки заданий пакета рабочей нагрузки при соответствующем ей расписании.

После получения оптимальной последовательности порядка задач с помощью метода ветвей и границ необходимо сравнить это время обработки пакета со временем, полученным при начальном расположении заданий в пакете рабочей нагрузки.

Заключение

Проблема адаптации рабочей нагрузки к параметрам вычислительного процесса представляется актуальной из-за необходимости повышения эффективности использования ресурсов вычислительной системы и качества обслуживания запросов пользователя. Кроме того, на практике зачастую непрерывно меняются и состав, и структура рабочей нагрузки, что усложняет ситуацию выбора оптимального варианта вычислительного процесса.

Изучив и проанализировав ряд научных статей, посвящённых данной проблеме, следует отметить, что наиболее простым и распространённым способом её решения является метод ветвей и границ. Было установлено, что большинство существующих оригинальных алгоритмов являются модификациями данного метода. Впервые метод ветвей и границ был предложен Лендом и Дойгом в 1960 году для решения общей задачи целочисленного линейного программирования. Интерес к этому методу и фактически его «второе рождение» связано с работой Литтла, Мурти, Суини и Кэрела, посвященной задаче комивояжера. Начиная с этого момента, появилось большое число работ, посвященных методу ветвей и границ и различным его модификациям.

Можно утверждать, что проблема адаптации рабочей нагрузки будет оставаться актуальной и в ближайшем будущем в связи с тем, что её можно решать и в условиях локальных вычислительных сетей.

Таким образом, рассмотренное применение метода ветвей и границ к построению оптимальной последовательности заданий на обработку в вычислительной системе позволяет говорить о возможной эффективности привлечения этого метода к такому типу задач.

Список источников

Галиев Р.С. Экспериментальные методы исследования вычислительного процесса ЕС ЭВМ. – Дис., Гомель, 1987.

Демиденко О.М., Максимей И.В., Имитационное моделирование взаимодействия процессов в вычислительных системах. – Мн.: Белорусская наука, 2000.

Корбут А.А., Финкельштейн Ю.Ю., Дискретное программирование. – М.: Наука, 1969.

Максимей И.В., Серегина В.С. Задачи и модели исследования операций. Часть 2. – Гомель, 1999.

Максимей И.В. Имитационное моделирование на ЭВМ. – М.: Радио и связь, 1988.

Грек В.В., Максимей И.В. Стандартизация и метрология систем обработки данных. – Мн.: Высшая школа, 1994.

Бышик Т.П., Маслович С.Ф., Мережа В.Л. О построении оптимальной последовательности заданий на обработку в узле ЛВС // Известия Гомельского государственного университета имени Ф. Скорины. – 2002. – №6 (15) – С. 7–9.

Кузин Л.Т. Основы кибернетики. Том 1. – М.: Энергия, 1973.

Land A.H., and Doig A.G. An automatic method of solving discrete programming problems. Econometrica. v28 (1960), pp.497–520.

Little J.D.C., Murty K.G., Sweeney D.W., and Karel C. An algorithm for the traveling salesman problem. Operations Research. v11 (1963), pp. 972–989.

Реферат: PENTIUM Processor. Технический обзор

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

АНГАРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

Реферат

Тема: P E N T I U M P r o c e s s o r

Технический обзор

Кафедра: ПЭ

Факультет: ВМК

Группа: ВМКу-01-4

Выполнил: Печенин А.В.________________

Проверил(а): ________________

г. Ангарск 2003 г.

Содержание:

1. Аннотация

2. Краткий исторический обзор

3. Особенности технологии Pentium процессора

4. Основные нововведения

5. Особенности архитектуры Pentium процессора

6. Сравнительные характеристики

P E N T I U M processor

История появления Pentium процессора.

Одним обычным тихим воскресным утром 10 мая 1992 года, четыре инженера фирмы INTEL прибыли в аэропорт San Jose International.
Установив видеоаппаратуру, Анжела Чанг, Эрик Деваннайн, Автар Саини и
Сухель Заатри нервозно прохаживались по залу, ожидая с минуты на минуту самолета из Орегона. Когда Марк Хопман, спустя несколько минут после приземления самолета, вышел из коридора, держа в руках маленький голубой чемодан, вся встречающая группа направилась к нему. Все внимание было приковано к чемодану, в котором находился продукт разработчиков 5
Орегонской фабрики. Трудно было поверить, что в этом чемодане находился результат трехлетнего труда многих людей, воплощенный в маленький чип.
Так началась жизнь Pentium процессора, который формально был представлен 22 марта 1993 года.

В то время, когда Винод Дэм делал первые наброски, начав в июне 1989 года разработку Pentium процессора, он и не подозревал, что именно этот продукт будет одним из главных достижений фирмы INTEL. С появлением
Pentium процессора рынок компьютеров сразу изменился и начался новый этап конкуренции. San Microsistems, MIPS и другие продавцы RISC процессоров, разрабатывающие супербыстрые чипы, безоговорочно признали, что новый процессор фирмы INTEL станет стандартом для новых настольных PC.

Процесс рождения Pentium процессора был нелегким.

По теории, создавая процессор, команда разработчиков создает концепцию проекта, в котором определяются его основные свойства и нововведения.
Далее инженеры проектируют логику, которая затем воплощается в конкретные схемы. Как только заканчивается схемотехническое проектирование, проектировщики топологии прорисовывают каждый транзистор. В результате их труда создается конечный шаблон.

Реально же все было иначе. Традиционный процесс проектирования был кардинально переработан, поскольку требовались ускоренные темпы реализации проекта.

Как только команда разработчиков выполняла локальную задачу, менеджеры перераспределяли ресурсы. Каждый инженер решал персональную задачу. Командный дух постоянно подвергался таким испытаниям, как задержки и трудности, однако временной план выполнения проекта от этого не зависел. Для выполнения всех задач использовались самые последние достижения автоматизированного проектирования. Очень пригодился опыт, накопленный при проектировании и решении аналогичных проблем в 286,
Intel386 и Intel486 процессорах.

Как только выполнялся очередной этап проекта, сразу начинался процесс всеобъемлющего тестирования. Было желание не повторить проблемы, возникшие в свое время с Intel486, задержавшие его запуск в производство.
Каждая ошибка трассировалась в обратном порядке, и устранялись ее причины.
Остальные инженеры выполняли сотни тестирований для проверки логики, архитектуры и общей конструкции. Они выполнили более чем 5000 уточняющих тестирований, прежде чем Pentium процессор обрел свою архитектуру. Для тестирования была разработана специальная технология, позволившая имитировать функционирование Pentium процессора с использованием программируемых устройств, объединенных на 14 платах с помощью кабелей.
Только когда были обнаружены все ошибки, процессор смог работать в реальной системе.
В дополнение ко всему, в процессе разработки и тестирования Pentium процессора принимали активное участие все основные разработчики персональных компьютеров и программного обеспечения, что немало способствовало общему успеху проекта.

В конце 1991 года, когда была завершен макет процессора, инженеры смогли запустить на нем программное обеспечение. Проектировщики начали изучать под микроскопом разводку и прохождение сигналов по подложке с целью оптимизации топологии и повышения эффективности работы.

Проектирование в основном было завершено в феврале 1992 года.
Началось всеобъемлющее тестирование опытной партии процессоров, в течение которого испытаниям подвергались все блоки и узлы. В апреле 1992 года было принято решение, что пора начинать промышленное освоение Pentium процессора. В качестве основной промышленной базы была выбрана 5
Орегонская фабрика. Более 3 миллионов транзисторов были окончательно перенесены на шаблоны. Началось промышленное освоение производства и доводка технических характеристик, завершившиеся через 10 месяцев, 22 марта
1993 года широкой презентацией Pentium процессора.

Современная микропроцессорная технология фирмы INTEL.

Достижения фирмы INTEL в искусстве проектирования и производства полупроводников делают возможным производить мощные микропроцессоры во все более малых корпусах. Разработчики микропроцессоров в настоящее время работают с комплементарным технологическим процессом металл-оксид полупроводник (CMOS) с разрешением менее чем микрон.

Использование субмикронной технологии позволяет разработчикам фирмы
INTEL располагать больше транзисторов на каждой подложке. Это сделало возможным увеличение количества транзисторов для семейства X86 от 29,000 в
8086 процессоре до 1,2 миллионов в процессоре Intel486 DX2, с наивысшим достижением в Pentium процессоре. Выполненный по 0.8 микронной BiCMOS технологии, он содержит 3.1 миллиона транзисторов. Технология BiCMOS объединяет преимущества двух технологий: биполярной (скорость) и CMOS
(малое энергопотребление). С помощью более чем в два раза большего количества транзисторов Pentium процессора по сравнению с Intel486, разработчики поместили на подложке компоненты, ранее располагавшимися снаружи процессора. Наличие компонентов внутри уменьшает время доступа, что существенно увеличивает производительность. 0.8 микронная технология фирмы INTEL использует трехслойный метал и имеет уровень, более высокий по сравнению с оригинальной 1.0 микронной технологией двухслойного металла, используемой в процессоре Intel486.

Фирма INTEL использовала самые последние достижения технологии проектирования микропроцессоров для достижения преимуществ, сравнимых с альтернативными архитектурами, используемыми в научных и инженерных рабочих станциях, обеспечив при этом совместимость с программным обеспечение стоимостью $50 миллиардов, наработанного для семейства микропроцессоров серии X86.

Да и само программное обеспечение для Pentium процессора разрабатывалось по новой технологии. Еще на этапе проектирования аппаратных средств процессора к проекту стали привлекаться эксперты из всех основных компаний, разрабатывающих операционные системы и компиляторы — Microsoft,
IBM, NeXT, Borland, Watcom, MetaWare и др. Это позволило на аппаратном уровне поддержать новые технологии программирования с учетом фирменного стиля поставщиков стандартного программного обеспечения. С другой стороны, еще до рождения нового процессора использовались методы классической и специальной оптимизации, раскрывающие специфические достоинства архитектуры X86, например, использование команд загрузки- записи, мощных режимов адресации, удаление инвариантных участков кода из циклов и т.д. Теперь, только за счет перекомпиляции традиционных приложений удается повысить их производительность на новом процессоре еще вдвое. Такого в настоящее время не может предложить не один из конкурентов фирмы INTEL.

PENTIUM Processor

Технический обзор

Новый процессор «Pentium» фирмы INTEL объединяет преимущества, традиционно присущие миникомпьютерам и рабочим станциям, с гибкостью и совместимостью, которыми характеризуются платформы персональных компьютеров.

Спроектированный для нужд объединения все усложняющегося современного и будущего прикладного программного обеспечения, Pentium процессор расширяет диапазон микропроцессорной архитектуры фирмы INTEL до новых высот, затеняемой ранее отличиями между мощными вычислительными платформами и созданными для совершенно новой области применений настольными компьютерами и серверами.

Новое поколение процессоров фирмы INTEL

Объединяя более чем 3.1 миллион транзисторов на одной кремниевой подложке, 32-разрядный Pentium процессор характеризуется высокой производительностью с тактовой частотой 60 и 66МГц. Его суперскалярная архитектура использует усовершенствованные способы проектирования, которые позволяют выполнять более чем одну команду за один период тактовой частоты, в результате чего Pentium в состоянии выполнять огромное количество PC- совместимого программного обеспечения быстрее, чем любой другой микропроцессор. Кроме существующих наработок программного обеспечения, высокопроизводительный арифметический блок с плавающей запятой Pentium процессора обеспечивает увеличение вычислительной мощности до необходимой для использования недоступных ранее технических и научных приложений, первоначально предназначенных для платформ рабочих станций. Также, как локальные и глобальные сети продолжают вытеснять устаревшие иерархические сети, управляемые большими ЭВМ, преимущества мультипроцессорности и гибкость операционной системы Pentium процессора — идеал для Хост-компьютера для современных приложений клиент-серверов, применяемых в промышленности.

Поскольку Pentium процессор способен достигать уровня производительности равного или более высокого, чем современные рабочие станции высокого уровня, он обладает преимуществами, которых лишены обычные рабочие станции: полная совместимость с более, чем 50 000 программных приложений со стоимостью миллиарды долларов, которые были написаны под архитектуру фирмы INTEL. В дополнение, Pentium процессор позволяет использовать все основные операционные системы, которые доступны современным настольным персональным компьютерам, рабочим станциям и серверам, включая UNIX, Windows-NT, OS/2, Solaris и NEXTstep.

Pentium процессор. Технические нововведения.

Многочисленные нововведения — характерная особенность Pentium процессора в виде уникального сочетания высокой производительности, совместимости, интеграции данных и наращиваемости. Это включает:

— Суперскалярную архитектуру;

— Раздельное кэширование программного кода и данных;

— Блок предсказания правильного адреса перехода;

— Высокопроизводительный блок вычислений с плавающей запятой;

— Расширенную 64-битовую шину данных;

— Поддержку многопроцессорного режима работы;

— Средства задания размера страницы памяти;

— Средства обнаружения ошибок и функциональной избыточности;

— Управление производительностью;

— Наращиваемость с помощью Intel OverDrive процессора.

Архитектура Pentium процессора

1 — 64-битовый шинный интерфейс;
2 — Средства кэширования программного кода;
3 — Буферы выборки с упреждением;
4 — 32-битовый целочисленный блок АЛУ;
5 — 32-битовый целочисленный блок АЛУ;
6 — Набор регистров;
7 — Средства кэширования данных;
8 — Блок предсказания правильного адреса перехода;
9 — Блок конвейерных вычислений с плавающей запятой.

Суперскалярная архитектура Pentium процессора представляет собой совместимую только с INTEL двухконвейерную индустриальную архитектуру, позволяющую процессору достигать новых уровней производительности посредством выполнения более чем одной команды за один период тактовой частоты. Термин «суперскалярная» обозначает микропроцессорную архитектуру, которая содержит более одного вычислительного блока. Эти вычислительные блоки, или конвейеры, являются узлами, где происходят все основные процессы обработки данных и команд.

Появление суперскалярной архитектуры Pentium процессора представляет собой естественное развитие предыдущего семейства процессоров с 32-битовой архитектурой фирмы INTEL. Например, процессор Intel486 способен выполнять несколько своих команд за один период тактовой частоты, однако предыдущие семейства процессоров фирмы INTEL требовали множество циклов тактовой частоты для выполнения одной команды.

Возможность выполнять множество команд за один период тактовой частоты существует благодаря тому, что Pentium процессор имеет два конвейера, которые могут выполнять две инструкции одновременно. Так же, как и Intel486 с одним конвейером, двойной конвейер Pentium процессора выполняет простую команду за пять этапов: предварительная подготовка, первое декодирование (декодирование команды), второе декодирование
(генерация адреса), выполнение и обратная выгрузка. Это позволяет нескольким командам находиться в различных стадиях выполнения, увеличивая тем самым вычислительную производительность. Каждый конвейер имеет свое арифметическо-логическое устройство (ALU), совокупность устройств генерации адреса и интерфейс кэширования данных. А транзисторы мы поставим деревяненькие. Так же как и процессор Intel486, Pentium процессор использует аппаратное выполнение команд, заменяющее множество микрокоманд, используемых в предыдущих семействах микропроцессоров. Эти инструкции включают загрузки, запоминания и простые операции АЛУ, которые могут выполняться аппаратными средствами процессора, без использования микрокода. Это повышает производительность без затрагивания совместимости.
В случае выполнения более сложных команд, для дополнительного ускорения производительности выполнения расширенного микрокода Pentium процессора для выполнения команд используются оба конвейера суперскалярной архитектуры.

В результате этих архитектурных нововведений, по сравнению с предыдущими микропроцессорами, значительно большее количество команд может быть выполнено за одно и то же время.

Раздельное кэширование программного кода и данных.

Другое важнейшее революционное усовершенствование, реализованное в
Pentium процессоре, это введение раздельного кэширования. Кэширование увеличивает производительность посредством активизации места временного хранения для часто используемого программного кода и данных, получаемых из быстрой памяти, заменяя по возможности обращение ко внешней системной памяти для некоторых команд. Процессор Intel486, например, содержит один
8-KB блок встроенной кэш-памяти, используемой одновременно для кэширования программного кода и данных.

Проектировщики фирмы INTEL обошли это ограничение использованием дополнительного контура, выполненного на 3.1 миллионах транзисторов
Pentium процессора (для сравнения, Intel486 содержит 1.2 миллиона транзисторов) создающих раздельное внутреннее кэширование программного кода и данных. Это улучшает производительность посредством исключения конфликтов на шине и делает двойное кэширование доступным чаще, чем это было возможно ранее. Например, во время фазы предварительной подготовки, используется код команды, полученный из КЭШа команд. В случае наличия одного блока кэш-памяти, возможен конфликт между процессом предварительной подготовки команды и доступом к данным. Выполнение раздельного кэширования для команд и данных исключает такие конфликты, давая возможность обеим командам выполняться одновременно. Кэш-память программного кода и данных Pentium процессора содержит по 8 KB информации каждая, и каждая организована как набор двухканального ассоциативного
КЭШа — предназначенная для записи только предварительно просмотренного специфицированного 32-байтного сегмента, причем быстрее, чем внешний кэш. Все эти особенности расширения производительности потребовали использования 64-битовой внутренней шины данных, которая обеспечивает возможность двойного кэширования и суперскалярной конвейерной обработки одновременно с загрузкой следующих данных. Кэш данных имеет два интерфейса по одному для каждого из конвейеров, что позволяет ему обеспечивать данными две отдельные инструкции в течение одного машинного цикла. После того, как данные достаются из КЭШа, они записываются в главную память в режиме обратной записи. Такая техника кэширования дает лучшую производительность, чем простое кэширование с непосредственной записью, при котором процессор записывает данные одновременно в кэш и основную память. Тем не менее, Pentium процессор способен динамически конфигурироваться для поддержки кэширования с непосредственной записью.

Таким образом, кэширование данных использует два различных великолепных решения: кэш с обратной записью и алгоритм, названный MESI
(модификация, исключение, распределение, освобождение) протокол. Кэш с обратной записью позволяет записывать в кэш без обращения к основной памяти в отличие от используемого до этого непосредственного простого кэширования. Эти решения увеличивают производительность посредством использования преобразованной шины и предупредительного исключения самого узкого места в системе. В свою очередь MESI-протокол позволяет данным в кэш-памяти и внешней памяти совпадать — великолепное решение в усовершенствованных мультипроцессорных системах, где различные процессоры могут использовать для работы одни и те же данные.

Рекомендуемый объем общей кэш-памяти для настольных систем, основанных на Pentium процессоре, равен 128-256 K, а для серверов — 256 K и выше.

Блок предсказания правильного адреса перехода.

Блок предсказания правильного адреса перехода — это следующее великолепное решение для вычислений, увеличивающее производительность посредством полного заполнения конвейеров командами, основанное на предварительном определении правильного набора команд, которые должны быть выполнены. Pentium процессор — это первый и единственный PC- совместимый процессор, использующий блок предсказания, который до этого традиционно был связан с вычислительными платформами больших ЭВМ.

Для лучшего понимания этой концепции, рассмотрим типичное программное приложение. После выполнения каждого программного цикла, программа выполняет соответствующую проверку для определения, необходимо ли возвратиться в начало цикла или выйти и продолжить выполнение следующего шага. Эти два решения, или пути, называют предсказанием адреса перехода.
Блок предсказания правильного адреса перехода прогнозирует, какая ветвь программы будет затребована, основываясь на допущении, что предыдущая ветвь, которая была пройдена, будет использоваться снова.
Pentium процессор выполняет предсказание правильного адреса перехода, используя специальный буфер предсказания перехода (BTB). В отличие от альтернативной архитектуры, это программно-шаблонное нововведение дает возможность для перекомпилирования программного кода, увеличивая при этом скорость и производительность существующего прикладного программного обеспечения. Если команда управляет ветвлением программы, буфер BTB запоминает команду и адрес, на который необходимо перейти, и предсказывает, какая ветвь команд в следующий момент будет использоваться.
Когда буфер содержит правильное предсказание, переход выполняется без задержки.

Высокопроизводительный блок вычислений с плавающей запятой.

Нарастающая волна 32-разрядных программных приложений включает много интенсивно вычисляющих, графически ориентиро-программ, которые занимают много процессорных ресурсов на выполнение операций с плавающей запятой, обеспечивающих математические вычисления. Поскольку требования к персональным компьютерам со стороны программного обеспечения по вычислениям с плавающей запятой постоянно возрастают, удовлетворить эти потребности могут усовершенствования в микропроцессорной технологии.
Процессор Intel486 DX, например, был первым микропроцессором, интегрированным на одной подложке с математическим сопроцессором.
Предыдущие семейства процессоров фирмы INTEL, при необходимости использования вычислений с плавающей запятой, использовали внешний математический сопроцессор.

Pentium процессор позволяет выполнять математические вычисления на более высоком уровне благодаря использованию усовершенствованного встроенного блока вычислений с плавающей запятой, который включает восьмитактовый конвейер и аппаратно реализованные основные математические функции. Четырехтактовые конвейерные команды вычислений с плавающей запятой дополняют четырехтактовую целочисленную конвейеризацию. Большая часть команд вычислений с плавающей запятой могут выполняться в одном целочисленном конвейере, после чего подаются в конвейер вычислений с плавающей запятой. Обычные функции вычислений с плавающей запятой, такие как сложение, умножение и деление, реализованы аппаратно с целью ускорения вычислений.

В результате этих инноваций, Pentium процессор выполняет команды вычислений с плавающей запятой в пять раз быстрее, чем 33-МГц Intel486
DX, оптимизируя их для высокоскоростных численных вычислений, являющихся неотъемлемой частью таких усовершенствованных видеоприложений, как CAD и 3D-графика.

Pentium процессор на тактовой частоте 66 МГц работает как
«числодробилка» с рейтингом 64.5 по тесту SPECint92, практически не уступая RISC-процессору Alpha компании Digital, но с тактовой частотой вдвое более высокой.

Общая производительность Pentium процессора превосходит в 6 раз 25
МГц Intel486 SX и в 2.6 раз — 66 МГц Intel486 DX2. Индекс по рейтингу iCOMP для 66 МГц Pentium процессора, который выполняет 112 миллионов операций в секунду, составляет 567. Индекс по iCOMP (Intel COmparative

Microprocessor Performance) выполняет относительное сравнение производительности 32-битовых процессоров фирмы INTEL.

Расширенная 64-битовая шина данных.

Pentium процессор снаружи представляет собой 32-битовое устройство.
Внешняя шина данных к памяти является 64-битовой, удваивая количество данных, передаваемых в течение одного шинного цикла. Pentium процессор поддерживает несколько типов шинных циклов, включая пакетный режим, в течение которого происходит порция данных из 256 бит в кэш данных и в течение одного шинного цикла.

Шина данных является главной магистралью, которая передает информацию между процессором и подсистемой памяти. Благодаря этой 64-битовой шине данных, Pentium процессор существенно повышает скорость передачи по сравнению с процессором Intel486 DX — 528 MB/сек для 66 МГц, по сравнению со 160 MB/сек для 50МГц процессора Intel486 DX. Эта расширенная шина данных способствует высокоскоростным вычислениям благодаря поддержке одновременной подпитки командами и данными процессорного блока суперскалярных вычислений, благодаря чему достигается еще большая общая производительность Pentium процессора по сравнению с процессором
Intel486 DX.

В общем, имея более широкую шину данных, Pentium процессор обеспечивает конвейеризацию шинных циклов, что способствует увеличению пропускной способности шины. Конвейеризация шинных циклов позволяет второму циклу стартовать раньше завершения выполнения первого цикла. Это дает подсистеме памяти больше времени для декодирования адреса, что позволяет использовать более медленные и менее дорогостоящие компоненты памяти, уменьшая в результате общую стоимость системы. Ускорение процессов чтения и записи, параллелилизм адреса и данных, а также декодирование в течение одного цикла — все вместе позволяет улучшить пропускную способность и повышает возможности системы.

Мультипроцессорность.

Pentium процессор — это идеал для нарастающей волны мультипроцессорных систем, а также высочайший уровень производительности и вычислительной мощности в области современных вычислительных средств. Мультипроцессорные приложения, которые соединяют два или более Pentium процессоров — хорошо обслуживаются посредством усовершенствованной архитектуры кристаллов, раздельным встроенным кэшированием программного кода и данных, а также наборами микросхем для управления внешней кэш-памятью и утонченными средствами контроля целостности данных.

Как обсуждалось ранее, Pentium процессор поддерживает упорядоченный кэш с его MESI протоколом. Когда один процессор получает доступ к данным, которые кэшируются в другом процессоре, он имеет возможность приема правильных данных. И если данные модифицировались, все процессоры получают возможность доступа к приему данных в модифицированном виде. Новейший Pentium процессор фирмы INTEL также определяет, какие команды распознаются системой в соответствии с используемым способом программирования. Это строго определенно подсказывает, каким образом программному обеспечению, разработанному для однопроцессорной системы, корректно работать в многопроцессорном окружении.

Средства разделения памяти на страницы.

Pentium процессор предлагает опции поддержки любой из традиционных размеров страниц памяти — 4 KB или более широкие, 4 MB страницы. Эта опция позволяет производить вычисление частоты свопинга страниц в комплексных графических приложениях, буферах фреймов, а также ядер операционных систем, где увеличенный размер страницы сейчас позволяет пользователям перепланировать шире первоначально громоздкие объекты. Увеличение страниц дает результат в виде повышения производительности, причем все это отражается на прикладном программном обеспечении.

Определение ошибок и функциональная избыточность.

Хорошая защита данных и обеспечение их целостности посредством внутренних средств становится крайне важным в приложениях, критичным к потерям данных благодаря распространению современного окружения клиент- серверов. Pentium процессор содержит два усовершенствования, традиционно присущих проектированию класса больших ЭВМ — внутреннее определение ошибок и контроль за счет функциональной избыточности ( FCR ) — это помогает обеспечить целостность данных развивающихся сегодня систем, базирующихся на настольных компьютерах.

Внутреннее определение ошибок дополняет битом четности внутренний код и кэширование данных, сдвиговую ассоциативную таблицу страниц, микрокод, а также целевой буфер перехода, помогая определять ошибки таким образом, что это остается незаметным и для пользователя, и для системы. В то же время контроль с помощью функциональной избыточности оптимизирован для приложений, критических к потерям данных, где Pentium процессор может работать в конфигурации основной/контролирующий. Если между двумя процессорами обнаруживаются разногласия, система извещается об ошибке. В результате происходит обнаружение более чем 99% ошибок.

Кроме того, на подложке процессора расположено устройство встроенного тестирования. Самотестирование охватывает более 70% узлов Pentium процессора, не требует выполнения сброса кристалла и представляет собой процедуру, обычно используемую при диагностике систем. Другими встроенными решениями является реализация стандарта IEEE 1149.1, позволяющая тестировать внешние соединения процессора и отладочный режим, дающий возможность программному обеспечению просматривать регистры и состояние процессора.

Управление производительностью.

Управление производительностью — особенность Pentium процессора, что позволяет разработчикам систем и прикладных расширений оптимизировать свои аппаратные и программные средства посредством определения потенциально узкого места для программного кода. А разработчики могут наблюдать и считать такты для внутренних событий процессора, таких, как производительность чтения и записи данных, кэширование совпадений и выпадений, прерываний и использования шины. Это позволяет им измерять эффективность, которую имеет код в двойной архитектуре Pentium процессора и в своих продуктах и выполнять тонкую настройку своих приложений или систем для достижения оптимальной производительности.
Выгода для конечных пользователей — это более высокие достоинства и высшая производительность, и все это благодаря хорошему взаимодействию с
Pentium процессором, пользовательской системой и прикладным программным обеспечением.

Давая возможность разработчикам проектировать системы с правлением энергопотреблением, защитой и другими свойствами, Pentium процессор поддерживаем режим управления системой (SMM), подобный режиму архитектуры Intel SL.

Наращиваемость.

Вместе со всем, что сделано нового для 32-битовой микропроцессорной архитектуры фирмы INTEL, Pentium процессор сконструирован для легкой наращиваемости с использованием архитектуры наращивания фирмы INTEL.
Эти нововведения защищают инвестиции пользователей посредством наращивания производительности, которая помогает поддерживать уровень продуктивности систем, основанных на архитектуре процессоров фирмы
INTEL, больше, чем продолжительность жизни отдельных компонентов.
Технология наращивания делает возможным использовать преимущества большинства процессоров усовершенствованной технологи в уже существующих системах с помощью простой инсталляции средства однокристального наращивания производительности. Например, первое средство наращивания — это Overdrive процессор, разработанный для процессоров Intel486 SX и
Intel486 DX, использующий технологию простого удвоения тактовой частоты, использованную при разработке микропроцессоров Intel486 DX2.

Посредством наращивания одного из этих дополнительных процессоров в сокет, расположенный возле центрального микропроцессора на большинстве материнских платах Intel486, пользователи могут увеличить общую производительность системы более чем на 70% практически для всех программных приложений.

Технология наращивания с помощью Overdrive процессоров возможна и для систем, основанных на семействе Pentium процессора, посредством простой установки в будущем процессора, выполненного по усовершенствованной технологии. В свою очередь, технология Pentium процессора является основой дополнительного процессора, разрабатываемого для систем, базируемых на Intel486 DX2.

На сегодня Pentium процессор дает возможность получения наибольшей производительности при самой умеренной цене, полностью поддерживая совместимость с предыдущими микропроцессорами семейства X86.
Литература:

1. The Intel Pentium Processor. A Technical Overview.

2. Intel Solutions.
————————

+————————————————————+

| Intel Pentium Processor |

+————————————————————+

| 2————+ 8————+ |

| 64-bits | Code | | Branch | |

| +——+ Cache +——+ Prediction | |

| | +—-+——-+ +——+——+ |

| | 256-bits| +—————-+ |

| | 3—-+—-+—+ 9————+ |

| | | Prefetch | | | |

| | | Buffers | | | |

| | +—+——+—+ | | |

| 1————+ | 4——+—+5—+——+ | Pipelined | |

| | 64-bit | | | Integer || Integer | | Floating- | |

|-+ Bus +—+ | ALU || ALU | | Point Unit | |

| | Interface | | +——+—++—+——+ | | |

| +————+ | 6—+——+—+ +—+ | |

| +——+ Register | | | | |

| 64-bits | Set | | +————+ |

| +—+——+—+ | | Multiply | |

| 32-bits+——+——+ +————+ |

| 7—+——+—+64-bit| Add | |

| | Data | +————+ |

| | Cache | | Divide | |

| +————+ +————+ |

+————————————————————+

+————————————-+———————-+

| +———+ +———+ | |

| +-+ +——+ | | |

| | +—+—-+ +—-+—+ | |

| | | +————-+ | |

| | +—+—+-+ +———+ | |

| +—+ | | +——+ | | |

| + +-+ +-+—-+-+ | | | |

| +—+ | +-+-++-+-+ | | | |

| | | || | +—+ | | Суперскалярная |

| | +-+-++-+-+ | | | | архитектура |

| | +-+—-+-+ | +———+ | |

| | | | | | | | |

| | +-+—-+-+ | +———+ | |

| | +—-+——+ | | | |

| | +-+—-+-+ +———+ | |

| +-+ | | | | |

| +———+ +———+ | |

+————————————-+———————-+

+————————————-+———————-+

| +———+ +———+ | |

| +-+ +——+ | | |

| | +—+—-+ +—-+—+ | |

| | | +————-+ | |

| | +—+—+-+ +———+ | |

| +—+ | | +——+ | | |

| + +-+ +-+—-+-+ | | | Кэширование комад |

| +—+ | +-+-++-+-+ | | | |

| | | || | +—+ | | |

| | +-+-++-+-+ | | | | Кэширование данных |

| | +-+—-+-+ | +———+ | |

| | | | | | | | |

| | +-+—-+-+ | +———+ | |

| | +—-+——+ | | | |

| | +-+—-+-+ +———+ | |

| +-+ | | | | |

| +———+ +———+ | |

+————————————-+———————-+

+————————————-+———————-+

| +———+ +———+ | |

| +-+ +——+ | | |

| | +—+—-+ +—-+—+ | |

| | | +————-+ | |

| | +—+—+-+ +———+ | |

| +—+ | | +——+ | | |

| + +-+ +-+—-+-+ | | | предсказание |

| +—+ | +-+-++-+-+ | | | првавильного |

| | | || | +—+ | | Адреса |

| | +-+-++-+-+ | | | | перехода |

| | +-+—-+-+ | +———+ | |

| | | | | | | | |

| | +-+—-+-+ | +———+ | |

| | +—-+——+ | | | |

| | +-+—-+-+ +———+ | |

| +-+ | | | | |

| +———+ +———+ | |

+————————————-+———————-+

+————————————-+———————-+

| +———+ +———+ | |

| +-+ +——+ | | блок конвеерных |

| | +—+—-+ +—-+—+ | вычислений с |

| | | +————-+ | плавающей запятой |

| | +—+—+-+ +———+ | |

| +—+ | | +——+ | | |

| + +-+ +-+—-+-+ | | | |

| +—+ | +-+-++-+-+ | | | |

| | | || | +—+ | | |

| | +-+-++-+-+ | | | | |

| | +-+—-+-+ | +———+ | |

| | | | | | | | Умножитель |

| | +-+—-+-+ | +———+ | |

| | +—-+——+ | | | сумматор |

| | +-+—-+-+ +———+ | |

| +-+ | | | | делитель |

| +———+ +———+ | |

+————————————-+———————-+

+————————————-+———————-+

| +———+ +———+ | |

| +-+ +——+ | | |

| | +—+—-+ +—-+—+ | |

| | | +————-+ | |

| | +—+—+-+ +———+ | |

| +—+ | | +——+ | | |

| + +-+ +-+—-+-+ | | | |

| +—+ | +-+-++-+-+ | | | |

| | | || | +—+ | | |

| | +-+-++-+-+ | | | | |

| | +-+—-+-+ | +———+ | |

| | | | | | | | |

| | +-+—-+-+ | +———+ | |

| | +—-+——+ | | | |

| | +-+—-+-+ +———+ | |

| +-+ | | | | |

| +———+ +———+ | |

+————————————-+———————-+

+————————————————————+

| Внутреннее определение ошибок и тестирование |

| с помощью функциональной избыточности |

+—————————+—-+—————————+

| Master | | Checker |

| +———+ +—-+| | +———+ +—-+|

| +-+ +—+ || | +-+ +—+ ||

| | +—+—-+ +—+-+| | | +—+—-+ +—+-+|

| | | +———+ | | | | +———+ |

| | +—+—+-+ +—-+| | | +—+—+-+ +—-+|

|+—+ | | +—+ || |+—+ | | +—+ ||

|+ +-+ +-+—-+-+ | || -+-|+ +-+ +-+—-+-+ | ||

|+—+ | +-+-++-+-+ | || | |+—+ | +-+-++-+-+ | ||

| | | || | +-+ || | | | | || | +-+ ||

| | +-+-++-+-+ | | || | | | +-+-++-+-+ | | ||

| | +-+—-+-+ | +—-+| | | | +-+—-+-+ | +—-+|

| | | | | | || | | | | | | | ||

| | +-+—-+-+ | +—-+| | | | +-+—-+-+ | +—-+|

| | +—-+—+ | || | | | +—-+—+ | ||

| | +-+—-+-+ +—-+| | | | +-+—-+-+ +—-+|

| +-+ | | || | | +-+ | | ||

| +———+ +—-+| | | +———+ +—-+|

+————-+————-+ | +——+——+————-+

| | | Check | | |

| +—————-+———+ | |

| Outputs Inputs IERR# |

+————————————————————+

Реферат: Мировая сеть FIDOnet

FidoNet FidoNet является в настоящее время крупнейшей в мире любительской сетью
ЭВМ. Это специфическая сеть в том смысле, что для организации компьютерного узла
не нужно специальное оборудование — достаточно компьютера класса PC, модема и
двух-трех простых программ. Несмотря на скромность средств, возможности сети огромны:
обмен информацией между компьютерными узлами Америки, Европы , Австралии
,Латинской Америки, Африки и Азии. В сравнении с обычной почтовой системой, возможности
современной компьютерной связипорясают — сообщение попадает к адресату
в течение нескольких минут .Идея основана на использовании существующей телефонной
сети вместе с ее инфраструктурой для связи между компьютерными узлами. Набольшинстве
компьютерных узлов действуют также BBS (Bulletin Board System) — контактные
«почтовые ящики», или как ее еще называют ДОСКА ОБЪЯВЛЕНИЙ доступные
для всех владельцев компьютеров с модемами. BBS является местом, где все пользователи
могут оставлять свои ипсьма , сообщения, обмениваться программами и т.д.
BBS , бывают круглосуточного и не круглосуточногодействия . Для BBS некруглосуточного
действия строго оговорены часы ее работы каккомпьютерного узла. Очевидно,
что нормальная работа столь огромного организма, как всемирная компьютерная
сеть, не была бы возможна без некоторой структуры. FidoNet постепенно, по мере
расширения, также становилась «солидной» организацией. Из простой аморфной сети,
в которой каждый мог непосредственно связаться с каждым, она превратилась в иерархическую
структуру. Самым нижним уровнем является узел. Все узлы объединяются
по следующей схеме:в пределах одного города (района, области) формируется сеть
(net),общее руководство которой осуществляет Сетевой Координатор (NetworkCoordinator).
В пределах одного государства (республики, большойгеографической области)
формируется регион (Region), общее руководствокоторым осуществляет Региональный
Координатор. В пределах одногоматерика (или какой-либо большой отдельной
части материка) формируетсяЗона (Zone), общее руководство которой осуществляет
ЗональныйКоординатор. В настоящее время в FidoNet существует 6 зон (СевернаяАмерика,
Европа, Австралия, Латинская Америка, Африка и Азия). Крометого, существуют
специализированные FidoNet — подобные сети, приуказании адреса в них в качестве
зоны используют условный номер,обозначающий эту сеть (например зона 100,
104 и т.д.). Общей работойFidoNet управляет Международный Координатор (InternationalCoordinator).FidoNet
имеет свою «конституцию», которая носит название POLICY.
В этом основном документе определяются основы структуры сети, обязанности и
права операторов узлов, координаторов , пользователей и т.д. Кроме «конституции»,
существуют еще технические нормы — FTSC (Fido Technical Standard Committee),
определяющие, в частности, протоколы передачи, формат сообщений, передаваемых
через сеть и т.п. После ознакомления со всей структурой возникает прозаический
вопрос: зачем все это нужно? FidoNet. Это средство, с помощью которого люди разных
национальностей,живущие в разных уголках земного шара, могут вести ничем не
ограниченный диалог в соответствии с собственными потребностями. В отличие от
спутникового телевидения FidoNet позволяет установить дву- и многостороннюю компьютерную
связь без ненужных посредников. В отличие от обычной телефонной связи
здесь не обязательно, чтобы абонент был дома, когда к нему звонят. Кроме того,
это более дешевый вид связи,за одну две минуты можнопередать текстовое сообщение
равное по объему двум томам Войны и Мира Толстого.За считанные секунды можно
передать сообщение,на обсуждение которого по телефонному аппарату ушел бы не один
час.При международной связиэто экономит огромное колличество денег.FidoNet
является формой коммуникации, которая на уровне пользователя не требуетдолгого
обученея и специализированных знаний. Ознакомившись с относительно простыми коммуникационными
программами и умея пользоваться телефоном и клавиатурой, можно добиться
результатов, о которых до недавнего времени нечего было и мечтать. Как
же происходит соединение домашнего компьютера со станцией BBS или узлом Fido?Рассмотрим
сначала станции BBS, как наиболее известные.Вы, с помощью модема, подключенного
к обычной телефоннойлинии, и специального программного обеспечения (как
правило — это T’mail,Binkley, TELIX, Telemate …) звоните на одну из такихстанций,
HО ТОЛЬКО в разрешенные для данной конкретнойстанции часы, и начинаете
работу в качестве пользователя. Повpемени pаботы cтанции делятcя на два типа —
ночные икpуглоcуточные. Hочные начинают pаботать обычно в pайоне 22чаcов, заканчивают
около 08 чаcов,кpуглоcуточные — круглосуточно. Вpемя pаботы даннойcтанции
обычно указываетcя в ее заcтавке. Так же инфоpмацию оpежимах pаботы cтанций можно
получить из cпециального cпиcка BBS,NodeListNodeList — это еженедельно обновляемый
файл, содержащий адреса всехпризнанных узлов FidoNet. Этот файл должен
быть подготовлен КоординаторомЗоны в каждую субботу, и доступен для загрузки или
файловогозапроса без всякой платы. В любом cлучае — HЕ ЗВОHИТЕ днем,еcли вы
не увеpены, что в это вpемя cтанция pаботает. HЕОТКЛЮЧАЙТЕ динамик модема — и
еcли вам отвечают голоcом -поднимите трубку — может Вы не туда попали! Hе забудьте
такжепроверить: в разрешенные ли часы Вы звоните? В случае корректноговремени
и повторной неудачи, прекратите свои попытки и попробуйтепозвонить позже или
же выясните причину, позвонив по этомутелефону голосом. Hе стоит пытаться продолжать
«ломиться», ведьабcолютное большинcтво cтанций cтоит в организациях и вы
такимповедением наносите вред системному оператору станции. :-(Большинство станций
BBS (и все узлы FidoNet) имеют почтовыеобласти. Для нормального функционирования
почтовой системы дляэтих станций установлен так называемый «почтовый час»
— какправило 3.00-7.00 (время московское). В этот период все станциизаняты пересылкой
почты и работа обычным пользователямзапрещается. При это выдается соответствующее
предупреждение.Кроме того, есть узлы FidoNet, не совмещенные с BBS,
которыеисключительно занимаются почтой и работа пользователей на нихневозможна.
Если Вы попытаетесь соединиться с такойстанцией, Вам будет выдано сообщение:
«Mail only system, pleasehang-up!» и Вы должны отсоединиться.После установления
соединения cо станцией BBS Вам будет задан рядвопросов, на которые Вы обязаны
ответить, прежде чем статьпользователем данной станции. Допускается использование
вкачестве имени и фамилии прозвищ, просто каких-то произвольныхимен и названий,
но это автоматически запретит Вам работу сэлектронной почтой, являющейся интереснейшей
частью сети.Поэтому КРАЙHЕ желательно ответить правдиво на всезадаваемые
вопросы.Все пользователи делятся на определенныекатегории с различным уровнем
доступа. Уpовень доcтупаопpеделяет количеcтво выделяемого вам вpемени для pаботы,
лимитна пеpепиcывание файлов, доcтуп к pазличным командам, файлам,cообщениям
и так далее. По cущеcтвующей пpактике, новыепользователи получают втоpой
cнизу уpовень доcтупа. Для того,чтобы получить уровень «HОРМАЛЬHЫЙ» на большинстве
станцийнеобхоимо указать при вхождении настоящие имена и фамилии ипройти Регистрацию
(как правило, команда Registrate Основного(Main) меню), где Вам нужно
более-менее правдиво ответить навопросы (Вы, например, можете не отвечать на вопросы
о Вашемпочтовом адресе или домашнем/рабочем телефоне), но истиные имя ифамилию
указывать обязательно! После этого Вам будетпредоставлено дополнительное
время для работы на даннойстанции.Hа большинстве станций BBS имеется раздел Файлов
(Files) иПочты (Mail). В свою очередь, в этих разделах выделяютсяцелевые области
(Areas) (например область BUSENES- хранящаябухгалтерские программы). Для
того, чтобы переписать себекакой-либо из интересующих Вас файлов, Вы должны перейти
внужную область и выполнить специалбную команду.Hе удивляйтесь, особенно если
Вы не прошли регистрацию,если Вам выдастся сообщение: Time Limit — либо, если
Вы ещеэтого не сделали, пройдите регистрацию, либо попытайтесьпозвонить на
следующий день..С почтой ситуация выглядит несколько сложнее. Hа каждой станцииесть
области почтыы (NetMail) и Эхо (Echo) почты.Рассмотрим, что этотакое. Области
частной почты служат для обмена письмамиИСКЛЮЧИТЕЛЬHО между узким кругом лиц
,в то время как ЭХО-почта рассылается либо впределах бывшего Советского Союза
(такая область, как правило,имеет в своем имени приставку SU, и в ней Вы можете
писать какпо-русски, так и по-английски), либо по всему миру (InternationalEcho,
в такой области можно писать ИСКЛЮЧИТЕЛЬHО по-английски).Сетевая почта служит
для личной переписки между собой системныхоператоров FidoNet. В эхо почту Вы
помещаете сообщения, которые, наВаш взгляд, могут заинтересовать кого-либо. Вы
также имеете право»встрять» в любую переписку любых пользователей. Конфидициальностьв
эхопочте невозможна, письма доступны всем, для личных писемследует использовать
NETMAIL.HЕ ДОПУСКАЕТСЯ использование впочте нецензурных выражений, а также
выражений, могущих оскорбитького-либо. За такие действия Вы будете ОТКЛЮЧЕHЫ
от сети!В сообщениях Вы можете встретить наборы символов типа 🙂 Hаклонитеголову
налево и Вы увидите весело улыбающуюся физиономию. Кромеэтого, существуют
еще несколько наборов: 😉 (не обижайся,это шутка!), 🙁 (грустно) и т.д. В переписке
принятодружеское обращение «ты» (но, естественно, Вы можете использовать
иобращение «Вы»), тем более, что большинство пользователей исистемных операторов
знают друг друга лично :-)Более подробную информацию по каждой конкретной файловой
илипочтовой области Вы можете получить, написав письмо на имя SysOp влокальной
области данной станции, где коротко и ясно изложите сутьВашей проблемы или
Вашего вопроса. Появление такого рода писем вECHO почте HЕ ДОПУСКАЕТСЯ.Если
у вас возникли какие-либо пpоблемы или у вас имеются вопpосы ксистемному опеpатоpу
котоpые необходимо сpочно pешить, вы можетевоспользоваться системой вызова
системного опеpатоpа («Yell»),имеющейся на любой BBS . Как пpавило для этого необходимо
нажатьклавишу ‘Y’ находясь в ГЛАВHОМ МЕHЮ. По этой клавише на консоли
усистемного опеpатоpа (да и у вас тоже) появится надпись «Usernameyelling….»
(где вместо Username, очевидно, стоит ваше имя) ибудет pаздаваться писк. Если
системный опеpатоpзахочет с вами поговоpить, то он войдет в pежим pазговоpа(«Chat»),
пpи этом на экpане появится надпись «Chat: start». Для облегчения работы

Статья: Мультимедийные технологии на службе охраны труда

О.И. Тихомиров

Одним из основных условий снижения производственного травматизма на предприятиях транспорта является совершенствование технологии обучения работников вопросам безопасности и охраны труда. в отличие от унылых и безликих программ по контролю знаний, яркие и увлекательные мультимедийные системы вызывают интерес у работников к процессу обучения по охране труда, способствуя более эффективному усвоению нужной информации.

Компьютерные программы «Наглядная безопасность и охрана труда», на разработку которых в Петербургском государственном университете путей сообщения (ПГУПС) ушло много лет, включают в себя порядка десяти тысяч рисунков, фотографий, схем и комиксов со звуковым сопровождением, а также фрагменты видеофильмов и анимации. Эти программы все шире используются на различных предприятиях.

Объективная необходимость совершенствования технологии обучения по охране труда на транспорте

Давно прошли те времена, когда был популярен лозунг: «От техники безопасности – к безопасной технике», который подразумевал, что создание безопасной техники позволит решить проблему производственного травматизма. Сейчас практически всем ясно, что, во-первых, создание абсолютно безопасной техники и технологии невозможно в принципе, а во-вторых, такая постановка вопроса не учитывает так называемый человеческий фактор.

Основной причиной несчастных случаев на производстве являются неправильные действия человека (ошибки и нарушения). чаще всего нарушения совершают сами пострадавшие. Результаты ряда исследований говорят о том, что как минимум 90% несчастных случаев связано с так называемым человеческим фактором. Поэтому одни только технические и организационные мероприятия не могут полностью решить задачу снижения травматизма. Необходимо целенаправленное воздействие на самих работающих, причем, не только с целью повышения их уровня знаний по охране труда, но и для того, чтобы изменить их поведение и отношение к вопросам безопасности.

Традиционная форма обучения, включая инструктажи, зачастую, навевает скуку. Причем, трудно винить в этом инженера по охране труда или других лиц, проводящих обучение, поскольку слишком много сил и времени надо потратить на организацию таких занятий.

Выход заключается в том, чтобы в рамках отведенного для этого времени резко увеличить качество обучения, оказывая совокупное воздействие на работника: не только информационное, но и эмоциональное. Этого можно добиться путем использования мультимедийных компьютерных технологий обучения.

Преимущества компьютерных технологий обучения вопросам безопасности

Во многом преимущества компьютерных технологий обучения связаны с тем, что пропускная способность зрительного анализатора, с помощью которого человек получает информацию от компьютера, значительно выше, чем пропускная способность, например, слухового анализатора. Не случайно инженерная психология утверждает, что 80-90% информации человек получает с помощью зрения, а в старой пословице говорится, что «лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать».

При получении информации в виде изображений “включается” правое полушарие головного мозга, которое отвечает за формирование образного мышления, а это способствует переводу информации в подсознательную память. Информация в виде изображения воспринимается от целого к частному, а не наоборот, как, например, при восприятии текстов.

При использовании компьютера появляется возможность индивидуализации обучения, т.к. каждый человек может работать в своем темпе в соответствии со своим темпераментом и способностями.

При необходимости можно задержаться на изучении какого-либо вопроса, вернуться к уже пройденному материалу. Практически человек сам управляет процессом своего же обучения. Повышается активность обучаемого работника, что обусловлено необходимостью постоянно вести диалог с компьютером.

Возрастает сосредоточенность обучающегося по сравнению со слуховым восприятием (без визуального представления информации), когда слушатель в силу разных причин отвлекается, перестает понимать материал и теряет интерес к предмету изучения. Использование сразу двух каналов информации (зрительного и слухового) еще более повышает КПД.

Возникает дополнительный интерес к самому процессу получения знаний, а, как известно, положительные эмоции повышают эффективность любой деятельности, включая учебную.

Важно, что при использовании компьютерных обучающих программ затрагивается не только область профессиональных знаний работника, но и задействуется эмоциональная сфера. Фотографии и видеофрагменты с мест происшествий (авария на железнодорожном переезде, падение автомобильного крана, безысходность для множества людей при пожаре, репортаж из больницы о пострадавшем от несчастного случая, результаты аварии при работе погрузчика и т.п.), оставляют более яркий след в памяти, чем словесное описание. Это немаловажно, поскольку причиной несчастных случаев часто является даже не отсутствие необходимых знаний, а элементарная потеря чувства опасности.

Структура обучающих компьютерных программ

В автоматических обучающих системах возможно использование компьютерных учебных программ различных, например контролирующих, справочных (информационно-поисковых), тренажеров-имитаторов и т.д. Для поставленной цели (снижения травматизма) наиболее эффективными представляются мультимедийные компьютерные обучающие программы. В отличие от унылых и безликих программ по контролю знаний обучающие программы должны быть яркими и занимательными. По отношению к ним справедливо выражение: «Все жанры хороши, кроме скучного». Обучение с помощью компьютера должно доставлять удовольствие. Даже очень важные положения, изложенные сухо и неинтересно, вызовут отторжение обучаемого персонала.

Каждая из программ серии, получившей название «Наглядная безопасность и охрана труда», представляет собой комплексное учебное пособие, включающее в себя два основных компонента: собственно электронное пособие (блок для изучения материала) и систему самоконтроля знаний (блок, включающий в себя контрольные вопросы, оценку правильности ответов и пояснения по ошибкам, подведение итогов опроса).

Поскольку программы предназначены для работников, которые зачастую не имеют опыта работы с компьютером, то интерфейс программ предусмотрен максимально простым. За все время работы можно вообще не касаться клавиатуры, достаточно освоить работу с мышью. Имеется режим автоматического «проигрывания» информационного блока программы в виде «слайд-фильма» (тогда вообще не придется управлять работой программы). Схема перемещений по различным блокам программы имеет древовидную структуру и не более 2-3 уровней. Более развитая система гиперссылок сделала бы программу похожей на справочную систему, а это, как показывает практика, ухудшает четкость восприятия и затрудняет усвоение материала. Каждый пункт Правил по охране труда иллюстрируется фотографиями, видеофильмами, трехмерной графикой, анимацией, рисунками (в том числе комиксами).

Компьютерный самоконтроль знаний также организован предельно просто, чтобы внимание работника было сосредоточено только на содержательной части вопросов и не отвлекалось на осмысление того, каким образом ему ввести свой ответ в компьютер. Используется самая простая схема ответов, предусматривающая выбор из предложенного списка вариантов ответов путем указания мышью. Работники, отвечая на вопросы программы, не боятся неудовлетворительных оценок, поскольку цель опроса – самоконтроль и возможность самостоятельно убедиться, насколько правильно усвоен тот или иной материал. Программы выдают оперативные сообщения о правильности каждого ответа и поясняют, в чем заключается ошибка. Таким образом, вне зависимости от уровня начальных знаний, каждый человек сможет успешно “дойти” до конца программы и получить правильные ответы на все вопросы.

Номенклатура программ серии «Наглядная безопасность и охрана труда»

В программах рассматриваются вопросы безопасности труда для различных профессий и видов работ, распространенных на транспортных предприятиях. Тематика программ серии уже сейчас достаточно обширна.

Перечислим только некоторые из них: * Безопасная эксплуатация автотранспортных средств и перевозка грузов; * Безопасность труда при техническом обслуживании и ремонте автомобилей; * Безопасность на железнодорожных переездах; * Требования безопасности при работе на железнодорожных путях (предупреждение травмирования в результате наездов подвижного состава); * Требования безопасности при эксплуатации погрузчиков; * Безопасность труда при сварочных работах; * Стропальщику о требованиях безопасности при выполнении погрузочно-разгрузочных работ кранами; * Стропальщику о безопасной строповке и складировании грузов; * Мультимедийное пособие на основе типовой инструкции для стропальщиков; * Стропальщику о грузоподъемных машинах и требованиях безопасности к ним; * Безопасность при работе с ручным электро — и пневмоинструментом; * Требования безопасности при обслуживании сосудов под давлением; * Пожарная безопасность; * Электробезопасность; * Первая доврачебная помощь; * Безопасность труда при работе с ручным слесарным инструментом и др.

За разработку программ авторы награждены дипломами ряда выставок по охране труда, а в 2005 году – Золотой медалью конкурса на лучшее инновационное решение в номинации «Наставничество и системы обучения в области обеспечения безопасных условий труда».

Опыт применения мультимедийных программ по охране труда

Многие предприятия уже приобрели и используют эти программы для обучения своих работников вопросам охраны труда. Тираж реализованных дисков превысил десять тысяч.

Получили распространение две формы использования программ: проведение занятия преподавателем (инженером по охране труда, непосредственным руководителем, другим ответственным за обучение лицом) или самостоятельная работа обучаемых с программой. В первом случае занятие можно проводить одновременно с несколькими работниками (их количество зависит только от числа посадочных мест и размеров монитора). Лицо, проводящее занятие, управляет передвижением по программе, а при необходимости может задержаться на любом этапе и сделать свои комментарии. Во втором случае работа может быть как индивидуальной, так и групповой (по 2-4 человека за одним компьютером). При индивидуальной работе все вопросы прорабатываются более тщательно, темп работы, как правило, невысок. Зато при работе за компьютером нескольких человек возникает более непринужденная обстановка, работники коллективно обсуждают спорные моменты и в целом выполняют работу быстрее.

В любом случае изменяется роль проводящего занятия. На таких занятиях, как правило, он выступает не в качестве распространителя информации, а в роли консультанта, получая возможность акцентировать внимание на наиболее сложных вопросах.

Опыт применения компьютерных программ из серии «Наглядная безопасность и охрана труда» на многих транспортных предприятиях свидетельствует, что мультимедийные компьютерные технологии обучения вопросам охраны труда и промышленной безопасности с интересом встречены работниками, а в целом это направление представляется весьма перспективным. А самый главный результат внедрения этих разработок (на что очень надеются авторы) – это снижение производственного травматизма.

Реферат: Паскаль (практическое использование)

Муниципальная общеобразовательная средняя школа №11.

Творческая работа

Учащейся 11 класса А школьно-

Подготовительного факультета ТПУ

Дмитриевой Светланы.

Руководитель

Учитель информатики

Сидорова Е. В.

Нижневартовск

2000

Введение

Электронные вычислительные машины решают сегодня самые разнообразные задачи – управляют технологическими процессами, доказывают теоремы, переводят тексты с одного языка на другой, рисуют картины, сочиняют музыку…
Трудно перечислить все, что может электронная машина. Между тем современные
ЭВМ, так же как и предшественники – вычислительные машины, появившиеся сорок лет назад, работая, выполняют лишь самые элементарные арифметические и логические операции. Для того чтобы машина решила сложную задачу, необходимо, чтобы в память ЭВМ была введена соответствующая программа. Она представляет собой последовательность команд, указаний машине – выполнение той или иной элементарной операции, которая в совокупности описывает достаточно сложное действие. Если в ЭВМ введена программа расчета космической траектории, то машина последовательно вычисляет координаты точек этой траектории. Если же в памяти машины находится программа шахматной доски, то та же ЭВМ может стать партнером в интересной игре.

Главные цели моей работы:
* изучить литературу;
* применить полученные знания на практике.

Тему «Учебная программа «Тест по информатике» (Практическое использование среды Turbo Pascal)» я выбрала, потому что своё будущее хочу связать с профессией программиста. В своем тесте я не смогла показать все на что рассчитан Turbo Pascal, поэтому в своей следующей работе я продолжу изучение программирования. Я почти уверена, что благодаря этой работе мне будет легче осваивать профессию инженера-программиста.

ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Чтобы компьютер выполнил решение какой-либо задачи, ему необходимо получить от человека инструкции, как ее решать. Набор таких инструкций для компьютера, направленный на решение конкретной задачи, называется компьютерной программой.

Современные компьютеры не настолько совершенны, чтобы понимать программы, записанные на каком-либо употребляемом человеком языке — русском, английском, японском… Команды, предназначенные для ЭВМ, необходимо записывать в понятной ей форме. С этой целью применяются языки программирования — искусственные языки, алфавит, словарный запас и структура которых удобны человеку и понятны компьютеру.

В самом общем смысле языком программирования называется фиксированная система обозначений и правил для описания алгоритмов и структур данных.
Языки программирования имеют как бы два лица. Одно из них обращено к человеку, использующему язык для записи своих программ, а другое адресовано
ЭВМ, которая должна понимать команды.

Исходя из этого все языки программирования делятся на языки низкого, высокого и сверхвысокого уровня.

Язык низкого уровня — это средство записи инструкций компьютеру простыми приказами-командами на аппаратном уровне. Такой язык отражает структуру данного класса ЭВМ и поэтому иногда называется машинно- ориентированным языком. Пользуясь системой команд, понятной компьютеру, можно описать алгоритм любой сложности. Правда, такая запись для сложных задач будет настолько громоздкой, что у человека будет мало шансов сделать ее безошибочной, так как этот язык мало приспособлен для использования человеком, ведь запись программы на этом языке представляет собой последовательность нулей и единиц.

Существенной особенностью языков программирования низкого уровня является жесткая ориентация на определенный тип аппаратуры (систему команд процессора). В стремлении приспособить язык программирования низкого уровня к человеку разработан язык символического кодирования (автокод или язык ассемблера), структура команд которого определяется форматами команд и данными машинного языка. Программа на таком языке ближе человеку, потому что операторы этого языка — те же команды, но они имеют мнемонические названия, а в качестве операндов используются не конкретные адреса в оперативной памяти, а их символические имена.

Более многочисленную группу составляют языки программирования высокого уровня, средства которых допускают описание задачи в наглядном, легко воспринимаемом виде. Отличительной особенностью этих языков является их ориентация не на систему команд той или иной ЭВМ, а на систему операторов, характерных для записи определенного класса алгоритмов. К языкам программирования этого типа относятся: Бейсик, Фортран, Алгол, Паскаль, Си.
Программа на языках высокого уровня записывается системой обозначений, близкой человеку (например, фиксированным набором слов английского языка, имеющих строго определенное назначение). Программу на языке высокого уровня проще понять и значительно легче отладить.

К языкам программирования сверхвысокого уровня можно отнести Алгол-68, при разработке которого сделана попытка формализовать описание языка, приведшая к появлению абстрактной и конкретной программ. Абстрактная программа создается программистом, конкретная — выводится из первой.
Предполагается, что при таком подходе принципиально невозможно породить неверную синтаксически (а в идеале и семантически) конкретную программу.
Язык APL относят к языкам сверхвысокого уровня за счет введения сверхмощных операций и операторов. Запись программ на таком языке получается компактной.

Все вышеперечисленные языки — вычислительные. Более молодые — декларативные (непроцедурные) языки, отличительная черта которых — задание связей и отношений между объектами и величинами и отсутствие определения последовательности выполнения действий (Пролог). Такие языки сыграли важную роль в программировании, так как они дали толчок к разработке специализированных языков искусственного интеллекта и языков представления знаний.

Язык программирования Паскаль

Язык программирования Паскаль (назван в честь выдающегося французского математика и философа Блеза Паскаля (1623 — 1662)), разработан в 1968 —
1971 гг. Никлаусом Виртом, профессором, директором Института информатики
Швейцарской высшей политехнической школы. Язык Паскаль, созданный первоначально для обучения программированию как систематической дисциплине, скоро стал широко использоваться для разработки программных средств в профессиональном программировании.

Широкой популярности Паскаля среди программистов способствовали следующие причины:
* Благодаря своей компактности, удачному первоначальному описанию Паскаль оказался достаточно легким для изучения.
* Язык программирования Паскаль отражает фундаментальные и наиболее важные концепции (идеи) алгоритмов в очевидной и легко воспринимаемой форме, что предоставляет программисту средства, помогающие проектировать программы.
* Язык Паскаль позволяет четко реализовать идеи структурного программирования и структурной организации данных.
* Язык Паскаль сыграл большую роль в развитии методов аналитического доказательства правильности программ и позволил реально перейти от методов отладки программ к системам автоматической проверки правильности программ.
* Применение языка Паскаль значительно подняло «планку» надежности разрабатываемых программ за счет требований Паскаля к описанию используемых в программе переменных, проверки согласованности программы при компиляции без ее выполнения.
* Использование в Паскале простых и гибких структур управления: ветвлений, циклов.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СРЕДЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ТУРБО ПАСКАЛЬ

Разработка программ на Паскале включает в себя следующие действия
(этапы разработки программы): ввод и редактирование текста программы на языке программирования Паскаль, ее трансляцию, отладку.

Для выполнения каждого этапа применяются специальные средства: для ввода и редактирования текста используется редактор текстов, для трансляции программы — компилятор, для построения исполняемого компьютером программного модуля с объединением разрозненных откомпилированных модулей и библиотекой стандартных процедур Паскаля — компоновщик (linker), для отладки программ с анализом ее поведения, поиском ошибок, просмотром и изменением содержимого ячеек памяти компьютера — отладчик (debugger).

Для повышения качества и скорости разработки программ в середине 80-х гг. была создана система программирования Турбо Паскаль. Слово Турбо в названии системы программирования — это отражение торговой марки фирмы- разработчика Borland International, Inc. (США).

Систему программирования Турбо Паскаль называют интегрированной
(integration — объединение отдельных элементов в единое целое) средой программирования, так как она объединяет в себе возможности ранее разрозненных, средств, используемых при разработке программ: редактора текстов, компилятора, компоновщика, отладчика, и при этом обеспечивает программисту великолепные сервисные возможности. Часто ее кратко называют
IDE (Integrated Development Environment — интегрированная среда разработки).

Интегрированная среда программирования Турбо Паскаль версий 6.0 и 7.0 имеет следующие возможности:
* множество накладывающихся окон;
* поддержка мыши, меню, диалоговых окон;
* многофайловый редактор, который может редактировать файлы до 1 Мбайта;
* расширенные возможности отладки;
* полное сохранение и восстановление среды разработки.

К ее существенным отличиям от среды программирования Турбо Паскаль более ранних версий относятся:
* объектно-ориентированная среда разработки прикладных программ Turbo

Vision;
* полные возможности встроенного ассемблера;
* личные поля и методы в объявлении объектов;
* директива расширенного синтаксиса $Х, которая позволяет вам интерпретировать функции как процедуры (и игнорировать результаты функций);
* генерация кода 286;
* адресные ссылки в типизированных константах;
* директивы ближних и дальних процедур;
* редактирование инициализированных данных из объектных файлов;
* более быстрый монитор кучи, сокращающий фрагментацию (FreeMin и FreeList удалены);
* расширенные возможности встроенной справочной системы с использованием вырезки и вставки кода примеров для каждой библиотечной процедуры и функции.

Примечание. Кучей в Турбо Паскале называется сплошной массив байтов в памяти

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Большинство программ создаются для решения какой-либо задачи. В процессе решения задачи на компьютере пользователю нужно ввести обрабатываемые данные, указать, как их обрабатывать, задать способ вывода полученных результатов. Поэтому как программист вы должны знать:
* как ввести информацию в память (ввод),
* как хранить информацию в памяти (данные);
* как указать правильные команды для обработки данных (операции);
* как передать обратно данные из программы пользователю (вывод).

Вы должны упорядочить команды таким образом, чтобы:
* некоторые из них выполнялись только в том случае, если соблюдается некоторое условие или ряд условий (условное выполнение);
* другие выполнялись повторно некоторое число раз (циклы);
* третьи выделялись в отдельные части, которые могут быть неоднократно выполнены в разных местах программы (подпрограммы).

Таким образом, как программист вы должны уметь использовать семь основных элементов программирования: ввод, данные, операции, вывод, условное выполнение, циклы и подпрограммы и на их основе строить программы.

Этот список не является исчерпывающим, однако он содержит те элементы, которые обычно присущи всем программам (и процедурным языкам программирования). Многие языки программирования, в том числе и Паскаль, имеют еще дополнительные средства, которые вы изучите далее. Ниже дается краткое описание каждого элемента.

Ввод означает считывание значений, поступающих с клавиатуры, с диска или из порта ввода-вывода.

Данные — это константы, переменные и структуры, содержащие числа
(целые и вещественные), текст (символы и строки) или адреса (переменных и структур).

Операции осуществляют присваивание значений, их комбинирование
(сложение, деление и т.д.) и сравнение значений (равные, неравные и т. д.
).

Вывод означает запись информации на экран, на диск или в порт ввода- вывода.

Условное выполнение предполагает выполнение набора команд в случае, если удовлетворяется (является истинным) некоторое условие (если это условие а удовлетворяется, то эти команды пропускаются или же выполняется другой набор команд) или если некоторый элемент данных имеет некоторое специальное значение или значение из некоторого спектра.

Благодаря циклам некоторый набор команд выполняется повторно или фиксированное число раз, или пока является истинным некоторое условие, или пока некоторое условие не стало истинным.

Подпрограмма представляет собой набор команд, который имеет имя и может быть неоднократно вызван из любого места программы по его имени.

Текст программы

{Учебная программа — итоговый тест по информатике}
Program informatika; {Заголовок программы}
Uses Crt; {Подключение модуля}

{ Процедура вывода строки из 80 решеток }
Procedure Line80; var i:integer; begin for i:=1 to 80 do write(‘#’); writeln; end;

{ Процедура вывода ошибки }
Procedure Error; begin
TextBackground(0);

TextColor(4);

CLRSCR;

Gotoxy(10,13);

Writeln(‘ВЫ ОШИБЛИСЬ!!! БУДЬТЕ ВНИМАТЕЛЬНЫ В СЛЕДУЮЩИЙ РАЗ!!!’);
Delay(5000); end;

label { раздел описания меток } finish;

var {Описания раздела переменных}

D:record end; f:text; { файл итогов опроса} a,b:integer; {переменные a,b — целого типа} m,n,o,i:string; {переменные m,n,o,i — строкового типа}
Begin {начало программы}

TextBackground(1); {Установка цвета экрана}

TextColor(9); {Установка цвета текста}

CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}

Gotoxy(30,7); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

WriteLn(‘УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА’);

Gotoxy(30,8); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

WriteLn(‘»ТЕСТ ПО ИНФОРМАТИКЕ»‘);

Gotoxy(30,9); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

WriteLn(‘(практическое использование’);

Gotoxy(30,10); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

WriteLn(‘среды Turbo Pascal)’);

TextColor(14); {Установка цвета текста}

Gotoxy(45,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

WriteLn(‘творческая работа’);

Gotoxy(45,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

WriteLn(‘учащегося 11 класса А школьно-‘);

Gotoxy(45,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

WriteLn(‘подготовительного факультета ТПУ’);

TextColor(0); {Установка цвета текста}

Gotoxy(45,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

Writeln(‘Дмитриевой Светланы’);

TextColor(3); {Установка цвета текста}

Gotoxy(45,19); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

WriteLn(‘Руководитель’);

Gotoxy(45,20); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

Writeln(‘учитель информатики’);

TextColor(0); {Установка цвета текста}

Gotoxy(45,21); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

WriteLn(‘Сидорова Е.В.’);

TextColor(12); {Установка цвета текста}

GOTOXY(0,25); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

Line80; { нарисовать линию }

TextColor(8); {Установка цвета текста}

Gotoxy(50,27); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

Writeln(‘Для продолжения нажмите [ENTER]’);
Readln;

TextBackground(red); {Установка цвета экрана}

TextColor(14+16); {Установка цвета текста}

CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}

Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

WriteLn(‘Имя:’); {вывод текста на экран}

GOTOXY(13,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

ReadLn(o); {ввод значения о с клавиатуры}

GOTOXY(8,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}

WriteLn(‘Фамилия:’); {вывод текста на экран}

GOTOXY(17,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y} readln(m); {ввод значения m с клавиатуры}

GOTOXY(8,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y} writeln(‘Класс (с буквой):’); {вывод текста на экран}

GOTOXY(26,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y} readln(n); {ввод значения n с клавиатуры}

a:=0; {переменной а присваивается число 0}

TextBackground(10); {Установка цвета экрана}
TextColor(14); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1. В информатике количество информации определяется как:’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) достоверность информации;’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) скорость передачи информации; ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) мера уменьшения неопределенности;’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) объем оперативной памяти.’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(25,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’3′ then a:=a +1 {если то} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(11); {Установка цвета экрана}
TextColor(9); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2. Массовое производство персональных компьютеров началось:’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) в 50-е гг.; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) в 60-е гг.; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) в 70-е гг.;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) в 80-е гг.’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’4′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(10); {Установка цвета экрана}
TextColor(14); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3. За единицу измерение количества информации принят:’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) 1 бод; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) 1 бит; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) 1 байт;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) 1 килобайт.’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’2′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(11); {Установка цвета экрана}
TextColor(9); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4. Как записывается десятичное число 5 в двоичной системе счисления?’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) 101; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) 110; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) 111;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) 100.’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’1′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(10); {Установка цвета экрана}
TextColor(14); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘5. Производительность работы компьютера (скорость его работы) зависит от:’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) размера экрана дисплея; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) частоты процессора; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) напряжения питания;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) быстроты нажатия клавиши.’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(25,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’2′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(11); {Установка цвета экрана}
TextColor(9); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘6. Какое устройство может оказывать вредное воздействие на здоровье человека?’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) принтер;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) монитор; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) системный блок;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) модем.’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,18); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’2′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(10); {Установка цвета экрана}
TextColor(14); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘7. Файл-это:’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) программа в оперативной памяти;’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) единица измерения информации; ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) текст, распечатанный на принтере;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) программа или данные на диске.’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(25,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’4′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(11); {Установка цвета экрана}
TextColor(9); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘8. Что называется алгоритмом?’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) последовательность команд, которую может выполнить исполнитель;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) система команд исполнителя;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) ненумерованная последовательность строк;’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) нумерованная последовательность строк. ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(25,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’1′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(10); {Установка цвета экрана}
TextColor(14); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘9. Какая из последовательностей команд приведет исполнителя
Черепашку в первоначальное место и положение?’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) вперед (1 см), направо (90), вперед (1 см), направо (90), вперед ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘ (1 см), направо (90), вперед (1 см), направо (90);’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) вперед (1 см), направо (90), вперед (1 см), направо (90), вперед’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘ (1 см), направо (90), вперед (1 см);’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,18); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) вперед (1 см), направо (90), вперед (1 см), направо (90), вперед (1 см), направо (90); ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,20); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) вперед (1 см), направо (90), вперед (1 см), направо (90). ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(25,21); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’1′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(11); {Установка цвета экрана}
TextColor(9); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(’10. Модель есть замещение изучаемого объекта другим объектом, который отражает: ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) все стороны данного объекта; ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) некоторые стороны данного объекта;’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) существенные стороны данного объекта;’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) несущественные стороны данного объекта.’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(25,18); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’3′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(10); {Установка цвета экрана}
TextColor(14); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(’11. Минимальным объектом, используемым в текстовом редакторе, является: ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) слово;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) точка экрана (пиксель);’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) абзац;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) символ (буква).’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’4′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(11); {Установка цвета экрана}
TextColor(9); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(’12. Количество разичных кодировок букв русского алфавита составляет: ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) одну;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) две (MS-DOS, Windows);’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) три (MS-DOS, Windows, Macintosh);’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) пять (MS-DOS, Windows, Macintosh,ISO, КОИ-8).’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’4′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(10); {Установка цвета экрана}
TextColor(14); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(’13. Инструментами в графическом редакторе являются: ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) линия, круг, прямоугольник; ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) выделение, копирование, вставка;’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) карандаш, кисть, ластик;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) наборы цветов.’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’3′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(11); {Установка цвета экрана}
TextColor(9); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(’14. Графический файл содержит полную информацию о каждой точке изображе- ния, если он сохранен в формате:’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) BMP; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) JPG; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) TIF; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) GIF. ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,18); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’1′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(10); {Установка цвета экрана}
TextColor(14); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(’15. В состав мультимедийного компьютера входит: ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) проекционная панель;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) CD-ROM дисковод и звуковая плата;’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) модем;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) плоттер.’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’2′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(11); {Установка цвета экрана}
TextColor(9); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(’16. В электронных таблицах выделена группа ячеек А1:В3. Сколько ячеек входит в эту группу? ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) 6; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) 5; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) 4; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) 3; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,18); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’1′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(10); {Установка цвета экрана}
TextColor(14); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(’17. Основным элементом базы данных является: ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) поле; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) форма; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) таблица; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) запись. ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’4′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(11); {Установка цвета экрана}
TextColor(9); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(’18. Модем, передающий информацию со скоростью 28800 бит/с, передает две’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(8,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘ страницы текста (3600 байт) в течении:’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) 1 сек;’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) 1 минуты; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) 1 часа; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) 1 дня. ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,18); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’1′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(10); {Установка цвета экрана}
TextColor(14); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(’19. Какой из способов подключения к Интернет обеспечивает наибольшие ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(9,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘возможности для доступа к информационным ресурсам?’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) удаленный доступ по коммутируемому телефонному каналу; ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,15); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) постоянное соединение по оптоволоконному каналу; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) постоянное соединение по выделенному телефонному каналу; ‘);

{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) терминальное соединение по коммутируемому телефонному каналу.’); {вывод текста на экран}
Gotoxy(25,18); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’2′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

TextBackground(11); {Установка цвета экрана}
TextColor(9); {Установка цвета текста}
CLRSCR; {Очистка и закраска фона экрана}
Gotoxy(8,12); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(’20. Гипертекст-это: ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,13); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘1) очень большой текст; ‘); {вывод текста на экран}
Gotoxy(11,14); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘2) структурированный текст, в котором могут осуществляться переходы по выделенным меткам;’);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,16); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘3) текст, набранный на компьютере; ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(11,17); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Writeln(‘4) текст, в котором используется шрифт большого размера. ‘);
{вывод текста на экран}
Gotoxy(25,18); {Установка курсора в заданные координаты: X,Y}
Readln(i); {ввод значения i с клавиатуры} if i=’10’ then goto finish; if i=’2′ then a:=a +1 {если то …} else {Условие не выполнено} begin {начало составного оператора}

Error { Процедура вывода ошибки } end; {конец составного оператора}

b:=20-a;

assign(f,’c:Tvorresult.txt’); append(f); { открываем файл для добавления записи } with D do begin

WRITELN(f,m,’ ‘,o,’ ‘,n,’ класс’);

{вывод текста в файл} if a=20 then {если то …} writeln(f,’0 ошибок — 5+.’);

{вывод текста в файл} if a=19 then writeln(f,’1 ошибка! 5.’);

{вывод текста в файл} if (a=16) then writeln(f,b,’ ошибки! 4. ‘);

{вывод текста в файл} if (a=10) then writeln(f,b,’ ошибок! 3.’);

{вывод текста в файл} if a

Реферат: Основные компоненты ВС

Структура и основные компоненты вычислительной системы

Работая на машине, мы взаимодействуем не с аппаратной реализацией, а с программным обеспечением.

Вычислительная система — объединение программных и аппаратных средств, которые предоставляют услуги пользователю.

Структура организации вычислительной системы (ВС):

Прикладные программы

Системы программирования

Управление логическими устройствами

Управление физическими устройствами

Аппаратные средства

Аппаратные средства.

Ресурсы ВС разделяются на два типа:

не участвующие в управлении программой (объем винчестера и т.д.).

участвующие в управлении программой (размер ячейки памяти, объем оперативной памяти, скорость выполнения команд).

Ресурсы второго типа называются физическими ресурсами аппаратуры.

Управление физическими устройствами.

Управление физическими устройствами осуществляют программы, ориентированные на аппаратуру, взаимодействующие с аппаратными структурами, знающие «язык» аппаратуры.

Управление логическими устройствами.

Этот уровень ориентирован на пользователя. Команды данного уровня не зависят от физических устройств, они обращены к предыдущему уровню. На базе этого уровня могут создаваться новые логические ресурсы.

Системы программирования

.

Система программирования — это комплекс программ для поддержки всего технологического цикла разработки программного обеспечения.

Прикладное программное обеспечение.

Прикладное программное обеспечение необходимо для решения задач из конкретных областей.

Операционная система (ОС) — программа, обеспечивающая взаимодействие пользователя с ВС, а также управляющая ресурсами ВС (логическими и физическими). К ОС мы будем относить второй и третий уровень нашей пирамиды.

Структура ЭВМ:

Основной функцией центрального процессора (ЦП) является обработка информации и взаимодействие с устройствами. Обмениваться данными ЦП может только с ОЗУ (Оперативно Запоминающее Устройство).

В ОЗУ размещается выполняемая в данный момент программа. ОЗУ состоит из ячеек памяти. Каждая ячейка имеет свой уникальный адрес, и каждая разбита на два поля: поле внутрисистемной информации (которое, например, может содержать бит четности) и машинное слово, содержащее команду или данные. Машинное слово состоит из некоторого количества двоичных разрядов, которое определяет разрядность системы.

ЦП выбирает из ОЗУ последовательность команд для выполнения. ЦП состоит из двух компонентов:

Устройство Управления (УУ) принимает очередное слово из ОЗУ и разбирается — команда это или данные. Если это команда — то УУ выполняет ее, иначе передает АУ.

Арифметическое Устройство (АУ) занимается исключительно вычислениями.

УУ работает с регистровой памятью, время доступа к которой значительно быстрее, чем к ОЗУ, и которая используется специально для сглаживания дисбаланса в скорости обработки информации процессором и скорости доступа к ОЗУ.

Лекция №2

Мы определили, что вычислительная система (ВС) это некоторое объединение аппаратных средств, средств управления аппаратурой (физическими ресурсами), средств управления логическими ресурсами, системы программирования и прикладное программное обеспечение.

Прикладные программы

Системы программирования

Управление логическими устройствами

Управление физическими устройствами

Аппаратные средства

Мы определили, что нижний уровень — это чисто аппаратура, это то, что делается из металла, пластика и прочих материалов, используемых для производства железа, или hardware компьютера.

Следующий уровень это программы, но программы, ориентированные на качество и свойства аппаратуры. Эти программы и разработчики этих программ досконально знают особенности управления каждого типа из аппаратных компонентов. Нижний уровень между физическим уровнем и аппаратурой — это интерфейс этого управления, это есть некоторые наборы команд управления физическими ресурсами, т.е. каждое устройство имеет свой язык или свой набор команд управления.

Следующий уровень — это уровень, который ориентирован на сглаживание аппаратных особенностей. Он целиком и полностью предназначен для создания более комфортных условий в работе пользователя. Если предположим мы работаем с устройством внешней памяти “жесткий магнитный диск”, то параметрами, которые характерны для конкретного диска, могут быть, предположим, сколько считывающих и записывающих головок имеет это устройство, сколько поверхностей, на которых находится хранящий информацию слой. И, соответственно, набор команд управления этого устройства ориентирован на эти параметры. И конечно, вам, как программистам, не интересно работать в терминах: считать бит со второй поверхности десятого цилиндра такой-то дорожки. Это тяжело и неинтересно. Этот уровень логических ресурсов создает некоторое обобщенное устройство одно на всю систему, и пользователь работает в терминах этого обобщенного устройства. А уже программы логического уровня разбираются к какой из программ управления физическими устройствами надо обратиться чтобы запрос пользователя к логическому устройству правильно оттранслировать к конкретному физическому устройству.

Мы говорили о том, что в разных текстах либо два уровня управления — логический и физический, либо три — логический, физический и система программирования, относят к операционной системе. Мы далее будем считать операционной системой два уровня — логический и физический. Мы начали рассматривать основные свойства этой иерархии, которую объявили и нарисовали достаточно простую и традициоонную схему или структуру вычислительной машины:

Это процессорный элемент, т.е. устройство, которое перерабатывает информацию, это оперативная память (Оперативное Запоминающее Устройство, ОЗУ), и устройства управления внешними устройствами (УУВУ). Мы определили основное качество оперативное памяти: именно в оперативной памяти лежит исполняемая в данный момент программа, и процессор все последующие команды исполняемой программы берет из оперативной памяти. Если чего-то не хватает, идет запрос к внешним устройству, информация подкачивается в оперативноую память, и опять-таки из оперативной памяти команды поступают в процессор на обработку.

В принципе внешнее устройство можно реализовать на оперативной памяти. Если вы знаете, есть такая замечательная программа, которая называется MS-DOS. Эта операционная система (хотя она классически не является операционной системой) имеет ограничения на размер используемой памяти 640Кб. А аппаратура реальных машин на сегодняшний день может иметь физическую оперативную память существенно больших размеров. В этой системе можно создавать логический диск, который размещается на оперативной памяти. Т.е. по всем интерфейсам работа с ним будет осуществляться как с жестким диском, но размещаться он будет на оперативной памяти. И здесь разница в том, что из тех 640Кб процессор берет команды на исполнение, а из оставшихся, которые мы объявили логическим диском, не берет, потому что он будет работать с ним как с обычным жестким диском или любым другим носителем.

Мы с вами начали более подробно говорить о процессоре и зафиксировали одну из основных проблем, которая имеет место быть в области вычислительной техники. Она формулируется так — это несоответствие в скоростях доступа и обработки информации, различных компонентов вычислительной системы. Почему — у каждого компонента есть своя предыстория. Где-то это просто реально медленное устройство, где-то влияет на эту скорость вина проводников, которые находятся между процессорным элементом и конкретным устройством. Для каждого случая причина своя. Но это есть проблема. То, что реальная оперативная память на порядки более медленна, чем скорость обработки информации в процессоре. И здесь возникает в общем сумасшедшая проблема: зачем нам повышать производительность процессора, если доступ к памяти (а мы все время что-то берем из памяти, так как работа процессора это обработка информации, которую он берет из памяти) если доступ к памяти у нас настолько замедлен. Т.е. гарантировано, если ничего не будет сделано конструктивно, то скорость всей системы будет равняться скорости работы компонента, имеющего наименьшую скорость.

Регистры.

Мы начали смотреть, какие конструктивные решения есть в аппаратуре вычислительной системы, которые предназначены для сглаживания этого дисбаланса. И первое о чем мы начали говорить — это регистры. В процессоре имеются устройства, способные хранить некоторую информацию. К этим устройствам возможен доступ прямым или косвенным способом из программы, выполняемой на машине. При этом есть группа регистров, которые называются регистрами общего назначения, которые доступны из всех команд. Эти регистры могут обладать свойством обработки и хранения и обработки определенных типов данных — это могут быть вещественные данные, короткие целые данные, которые используются, предположим, для индексирования, это могут быть длинные целые данные. При этом скорость доступа к регистрам общего назначения соизмерима со скоростью обработки информации в процессоре. При умелом программировании, можно использовать регистры общего назначения в целях сокращения числа обращений к оперативной памяти. Это означает, что торможение на участке процессор-оперативная память сокращается. Рассмотрим другие группы регистров.

Специальные регистры.

К этой группе относятся две подгруппы регистров.

1.

Первая подгруппа — это регистры, отвечающие за состояние исполняемой программы. К этим регистрам относится счетчик команд. Этот регистр содержит адрес исполняемой в данный момент команды. Это тот самый регистр, который можно изменять только косвенно, передав управление куда-то. Второй регистр из этой же подгруппы — регистр результата (flags), содержащий результат выполнения последней команды. По значению этого регистра можно организовывать те или иные действия. К этой подгруппе относится также регистр указателя стека. Есть команды, которые работают со стеком. Эти команды обычно используются для программирования переходов из и в функцию. Стек в системе используется для передачи параметров и организации автоматической памяти. Это память, которая занимается относительно вершины стека при входе в функцию, и, при выходе, она освобождается. Поэтому в автоматических переменных нельзя хранить данные после выхода из функции.

2.

Вторая подгруппа регистров — это регистры управления компонентами вычислительной системы, или управляющие регистры. Практически в любой вычислительной системе имеются регистры, предназначенные для организации взаимосвязи процессора с внешним миром. Эти регистры связываются с УУВУ и через эти регистры процессор может организовывать управление внешними устройствами. Например, если возьмем регистр управления жесткого диска, то у него могут быть следующие поля:

Поле, указывающее кому предназначена информация на этом регистре в данный момент времени (процессору или диску).

Если эта команда находится в формате от процессора к устройству, в нем может находиться код операции управления устройством, могут находиться некоторые операнды и т.д. Устройство пытается выполнить эту команду, и по результату ее выполнения возвращается результат тоже в управляющий регистр (это может быть информация о том, что обмен закончен успешно, или обмен незакончен и причина этого).

Система прерываний.

К средствам, управляющим взаимосвязью с внешними устройствами, можно отнести систему прерываний. В каждой вычислительной машине имеется предопределенный, заданный при разработке и производстве, набор некоторых событий и аппаратных реакций на возникновение каждого из этих событий. Эти события называются прерываниями. Аппарат прерываний используется для управления внешними устройствами и для получения возможности асинхронной работы с внешними устройствами. Синхронная работа, это когда система говорит: “Дай мне блок информации”, и затем стоит и ждет этого блока. Асинхронная — это когда система говорит: “Принеси мне, пожалуйста, блок информации”, и продолжает свою работу, а когда приходит блок, она прерывается (по прерыванию завершения обмена) и принимает информацию. Такова схема прерываний. Одним из прерываний, которые есть в системе, является прерывание по завершению обмена.

В момент возникновения прерывания, действия в аппаратуре ВС следующие:

В некоторые специальные регистры аппаратно заносится (сохраняется) информация о выполняемой в данный момент программе. Это минимальная информация, необходимая для начала обработки прерывания. Обычно, в этот набор данных входит счетчик команд, регистр результата, указатель стека и несколько регистров общего назначения. (Эти действия называются малым упрятыванием).

В некоторый специальный управляющий регистр, условно будем его называть регистром прерываний, помещается код возникшего прерывания.

Запускается программа обработки прерываний операционной системы.

Запущенная программа в начале потребляет столько ресурсов (не более), сколько освобождено при аппаратном упрятывании информации. Эта программа производит анализ причины прерывания. Если это прерывание было фатальным (деление на ноль, например), то продолжать выполнение программы бессмысленно и управление передается части операционной системы, которая эту программу выкинет. Если это прерывание не фатальное, происходит дополнительный анализ, который приводит к ответу на вопрос: можно ли оперативно обработать прерывание? Пример прерывания, которое всегда можно обработать оперативно — прерывание по таймеру. Например, прерывание, связанное с приходом информации по линии связи нельзя обработать оперативно, т.к. происходит расчищение в системе места для программы операционной системы, которая займется обработкой этого прерывания. Происходит т.н. полное упрятывание. Теперь прячется не только информация о некоторых регистрах исполнявшейся программы, теперь все регистры сохраняются в таблицах системы (а не в аппаратных регистрах, как раньше) и фиксируется то, что пространство оперативной памяти, занимаемое программой, может быть перенесено (при необходимости) на внешнее устройство. Дальше идет обработка прерывания и возврат из прерывания.

Здесь надо отметить одно важное свойство: прерывания могут быть инициированы схемами контроля процессора (например, при делении на ноль), могут быть инициированы внешним устройством (при нажатии клавиши на клавиатуре возникает прерывание, по которому процессор считывает из некоторого регистра нажатый символ).

Возвращаемся к нашей основной проблеме. ВЗУ на многие порядки более медленно, чем оперативная память, т.е. возникает проблема торможения ВС. Если бы все обмены с внешними устройствами происходили в синхронном режиме, то производительность ВС была бы очень низкой. Одной из причин появления аппарата прерываний было сглаживание скоростей доступа к внешним устройствам для процессора и оперативной памяти (оперативная память здесь выступает как более высокоскоростное устройство). То, что, используя аппарат прерываний можно было работать с внешними устройствами в асинхронном режиме, т.е. задать заказ на обмен и забыть о нем до прерывания завершения обмена, позволило в целом увеличить производительность ВС.

Регистры буферной памяти (Cache, КЭШ).

Следующая группа регистров — регистры, относящиеся к т.н. буферной памяти. Мы возвращаемся к проблеме взаимодействия процессора и оперативной памяти и сглаживанию скоростей доступа в оперативную память.

Предположим, у нас есть некоторая программа, которая производит вычисление некоторого выражения, при этом, процесс вычисления этого выражения будет представим следующим образом. В какие-то моменты идут обращения за операндами в оперативную память, в какие-то моменты обработанные данные записываются в оперативную память. Есть один из нескольких путей, которые сглаживают несоответствие скоростей процессора и оперативной памяти, который заключается в сокращении реальных обращений к оперативной памяти. Процессоры содержат быстродействующую регистровую память, призванную буферизовать обращения к оперативной памяти.

Алгоритм чтения из оперативной памяти следующий:

проверяется наличие в специальном регистровом буфере строчки, в которой находится исполнительный адрес, совпадающий с исполнительным адресом требуемого операнда. Если такая строчка имеется, то соответствующее этому адресу значение, считается значением операнда и передается в процессор для обработки (т.е. обращение в оперативную память не происходит).

Если такой строчки нет, то происходит обмен с оперативной памятью, и копия полученного значения помещается в регистровый буфер и помечается исполнительным адресом этого значения в оперативной памяти. Содержимое операнда поступает в процессор для обработки. При этом решается проблема размещения новой строчки. Аппаратно ищется свободная строка (но она может быть только в начале работы машины), и если таковая не найдена, запускается аппаратный процесс вытеснения из этого буфера наиболее “старой” строчки. Старость определяется по некоторому предопределенному критерию. Например, признаком старения может быть количество обращений к этому буферу при котором нет обращений к этой строчки. В каждом таком случае число в третьем столбце таблицы увеличивается на единицу.

Регистровый буфер

Исполнительный

адрес

Содержимое

Признак

“старения”

     

…

…

…

     

Короче говоря, аппаратура решает, какую из строк надо вытолкнуть из таблицы, чтобы на ее место записать новое содержимое. При этом учитывается информация о том, были ли обращения к данной строке с использованием команд записи в память. Если такие обращения были, то перед выталкиванием происходит запись в ОЗУ по исполнительному адресу содержимого нашей строчки.

Алгоритм записи в оперативную память симметричен. Когда в программе встречается команда записи операнда в память, аппаратура выполняет следующие действия. Проверяется наличие в буфере строки с заданным исполнительным адресом. Если такая строка есть, то в поле “Содержимое” записывается новое значение, и аппаратно корректируется признак старения строк. Если такой строчки нет, то запускается описанный выше процесс выталкивания, и затем информация размещается в освободившейся строке.

Этот буфер чтения/записи служит достаточно мощным средством для минимизации обращений к ОЗУ. Наибольший эффект достигается при небольших циклах, когда все операнды размещаются в буфере, и после этого циклический процесс работает без обращений к ОЗУ. Иногда, эти буфера называют КЭШ-буферами, а также ассоциативной памятью, потому что доступ к этой памяти осуществляется не по адресу (как в ОЗУ), а по значению поля. Реально, все механизмы могут быть устроены иначе, чем мы здесь изучаем, т.к. мы изучаем некоторую обобщенную систему.

Следующим компонентом, который мы с вами рассмотрим с точки зрения системного подхода, а системный подход подразумевает то, что вы рассматриваем вещь не саму по себе, а в контексте взаимосвязи с другими компонентами, это некоторые свойства ОЗУ.

Оперативная память

1-й блок

 

2-й блок

. . .

k-й блок

0

 

1

. . .

k-1

k

 

k+1

. . .

2k-1

. . .

 

. . .

. . .

. . .

Использование расслоения памяти

. Физически ОЗУ представимо в виде объединения k устройств, способных хранить одинаковое количество информации и, при этом, способные взаимодействовать с процессором независимо друг от друга. При этом адресное пространство ВС организовано таким образом, что подряд идущие адреса, или ячейки памяти, находятся в соседних устройствах (блоках) оперативной памяти.

Программа состоит (в большей степени) из линейных участков. Если использовать этот параллелизм, то можно организовать в процессоре еще один буфер, который организован также, но в котором размещаются машинные команды. За счет того, что есть параллельно работающие устройства, то этот буфер автоматически заполняется вперед. Т.е. за одно обращение можно прочесть k машинных слов и разместить их в этом буфере. Далее, действия с буфером команд похожи на действия с буфером чтения/записи. Когда нужна очередная команда (ее адрес находится в счетчике команд) происходит ее поиск (по адресу) в буфере, и если такая команда есть, то она считывается. Если такой команды нет, то опять-таки работает внутренний алгоритм выталкивания строки, и новая строка считывается из памяти и копируется в буфер команд. Расслоение памяти в идеале увеличивает скорость доступа в k раз, плюс буфер команд позволяет сократить обращения к ОЗУ.

Лекция №3

Мы продолжаем рассмотрение нашей упрощенной схемы. В современных машинах имеется еще одно аппаратное средство, которое призвано поддерживать работу вычислительной системы. Это, так называемая, виртуальная память. На сегодняшний день все вычислительные машины (за исключением особо раритетных) работают в мультипрограммном (мультипроцессорном) режиме. Суть его заключается в том, что имеется несколько процессов, которые одновременно выполняются в вычислительной системе. Посмотрим, как этот мультипрограммный режим влияет на использование оперативной памяти.

Операционная

система

Задача №1

 

Задача №2

 

Задача №3

.

.

.

Предположим: в начальный момент времени какую-то часть оперативной памяти заняла операционная система (так оно и происходит). После этого была загружена программа №1 , затем программы №2, №3 (и т.д.). Операционная система начала выполнять эти программы в мультипрограммном режиме. Возникает вопрос: всегда ли любую программу можно поместить в произвольный диапазон адресного пространства оперативной памяти? Обладает ли программа свойством перемещения по памяти? Насколько задача связана с адресным пространством, на которое ее запрограммировали? Это первая проблема. Вторая проблема: этот процесс идет, и понятно, что в какие-то моменты времени какие-то из этих задач заканчиваются (например Задача №2). При этом в памяти образуются свободные фрагменты.

Операционная

Система

 

Операционная

Система

Задача №1

 

 

Задача №1

 

 

Задача №6

     

Задача №3

 

 

Задача №3

.

.

.

 

.

.

.

Программа операционной системы, которая загружает задачи в память, может посмотреть, какие из задач ожидают обработки, и если есть задача, которая помещается в один из свободных фрагментов, она может ее загрузить. Но возникает второй вопрос: а как быть, если нет такой задачи, которая поместится в освободившийся фрагмент. При этом проблема заключается в том, что даже если найдется задача (№6), которая поместится в указанном фрагменте, то останется еще меньший фрагмент памяти, в который уже нельзя практически ничего записать. Количество таких, никому не нужных, фрагментов постепенно увеличивается. Это процесс фрагментации памяти.

Фрагментация может происходить и в оперативной памяти, и на внешнем запоминающем устройстве. В результате через некоторое время возникает достаточно интересная и грустная ситуация: свободного адресного пространства много, но при этом мы не можем загрузить ни одной новой задачи. Это означает, что система в целом начинает деградировать. Например, если Вы пошлете заказ на выполнение какого-то действия, то Вам придется неоправданно долго ждать.

Для борьбы с фрагментацией памяти, а также для решения проблемы перемещения программы по адресному пространству, используется, так называемая, виртуальная память. Суть ее работы заключается в следующем. Пусть имеется некоторое адресное пространство программы, то есть то адресное пространство, в терминах которого оперирует программа. И имеется адресное пространство физическое, которое зависит от времени. Оно характеризует реальное состояние физической оперативной памяти.

В машинах, поддерживающих виртуальную память, существует механизм преобразования адресов из адресного пространства программы в физическое адресное пространство, то есть при загрузке задачи в память машины операционная система размещает реальную задачу в той оперативной памяти, которая является свободной, вне зависимости от того, является ли этот фрагмент непрерывным, либо он фрагментирован. Это первое действие выполняет операционная система. Она знает о состоянии своих физических ресурсов: какие свободны, какие заняты.

Второе: операционная система заполняет некоторые аппаратные таблицы, которые обеспечивают соответствие размещения программы в реальной оперативной памяти с адресным пространством, используемым программой. То есть можно определить, где в физической памяти какая часть программы размещена, и какая часть адресного пространства программы поставлена ей в соответствие.

После этого запускается программа, и начинает действовать аппарат (или механизм) виртуальной памяти. Устройство управления выбирает очередную команду. Из этой команды оно выбирает операнды, то есть адреса и те индексные регистры, которые участвуют в формировании адреса. Устройство управления (автоматически) вычисляет исполнительный адрес того значения, с которым надо работать в памяти. После этого автоматически (аппаратно) происходит преобразование адреса исполнительного программного (или виртуального) в адрес исполнительный физический с помощью тех самых таблиц, которые были сформированы операционной системой при загрузке данной программы в память. И продолжается выполнение команды. Аналогично выполняется и, например, команда безусловного перехода на какой-то адрес. Точно так же устройство управления вычисляет сначала адрес исполнительный, после чего он преобразуется в адрес физический, а потом значение этого физического адреса помещается в счетчик команд. Это и есть механизм виртуальной памяти.

Рассмотрим простейший пример организации виртуальной памяти: вычислительную систему с, так называемой, страничной организацией памяти. Суть страничности памяти заключается в том, что аппаратно все адресное пространство оперативной памяти разделено на блоки фиксированного объема. Обычно размер таких блоков равен степени двойки. При этом сохраняется сквозная нумерация ячеек памяти. Структура адреса в данной вычислительной машине такова: адрес любой ячейки памяти представлен в виде двух полей; старшие его разряды являются номером страницы, а младшие разряды являются смещением относительно страницы (здесь используется тот факт, что размер страницы равен степени двойки).

Исполнительный адрес

№ Страницы

Смещение относительно страницы

Итак, мы имеем машину со страничной организацией памяти. Для управления этой страничной памятью, процессор содержит, так называемую, таблицу приписки (ТП). Это аппаратное средство машины, реализованное с помощью регистровой памяти. Структура этой таблицы:

Таблица приписки

№ Виртуальной

страницы

№ Физической

страницы

0

25

1

1

2

30

.

.

.

.

.

.

L-1

-1

ТП имеет L строк, где L — максимальное число страниц, адресуемых в данной машине (то есть адресное пространство программы может состоять не более чем из L страниц). Каждая строка этой таблицы соответствует виртуальной странице программы с номером, совпадающим с номером строки. Строка содержит номер физической страницы, соответствующей данной виртуальной странице.

При загрузке и запуске программы операционная система размещает виртуальные страницы в некоторых физических страницах оперативной памяти, а их соответствие устанавливается в ТП. Например, операционная система взяла 0-ую виртуальную страницу памяти и поместила ее в 25-ую страницу физической памяти, 1-ую страницу разместила в 1-ой странице, а 2-ую — в 30-ой (и так далее распределила все страницы). После этого передается управления на начало программы, а за тем работает тот механизм, который был описан выше: по номеру виртуальной страницы из таблицы аппаратно выбирается соответствующая строка, и содержащийся в ней номер физической страницы аппаратно подставляется в исполнительный адрес вместо номера виртуальной страницы, то есть происходит просто замена старших битов исполнительного адреса.

На самом деле, когда операционная система обращается к какой-то строчке таблицы, то сначала она производит контроль. В действительности, строка ТП содержит некоторый код, который является либо адресом физической страницы, либо некоторым специальным кодом, на который схемы управления процессора реагируют определенным образом. Например, если этот код больше либо равен нулю, это значит, что можно продолжать работу. Если же в этой строке содержится код меньше нуля, например -1, то обращение к ней устройств преобразования виртуального адреса в физический, вызовет прерывание. Это прерывание обычно называется прерыванием по защите памяти. Дело в том, что операционная система, заполняя ТП, указывает, какие из виртуальных страниц адресного пространства не принадлежат данной программе, и если происходит выход за пределы дозволенной памяти, генерируется прерывание по защите памяти.

Для каждой программы нужна своя таблица приписки. При переходе от одной программы к другой содержимое ТП сохраняется операционной системой в некоторой своей программной таблице (массиве) и затем изменяются значения в ТП.

Продолжение в теме “Операционные системы”

(Подкачка, или SWAPPING)

Внешние устройства

Внешние устройства можно определить как все те устройства, которые отличаются от процессора и памяти. Управление внешними устройствами осуществляется через систему прерываний. Внешние устройства можно подразделить на Внешние Запоминающие Устройства (ВЗУ) и Устройства Ввода/Вывода (УВВ) информации. ВЗУ — это устройства, способные хранить информацию некоторое время, связанное с физическими свойствами конкретного устройства, и обеспечивать чтение и/или запись этой информации в оперативную память. Если рассматривать ВЗУ с точки зрения использования различными компонентами программного обеспечения, то можно выделить следующие типы устройств:

1. Магнитный барабан.

Магнитный барабан — это устройство, которое характерно для больших вычислительных комплексов. Обычно оно используется операционной системой для хранения системной информации. Суть работы этого устройства состоит в следующем.

Имеется металлический цилиндр большого веса (вес здесь имеет значение для поддержания стабильной скорости вращения), который вращается вокруг своей оси. Поверхность этого цилиндра покрыта слоем материала, способного хранить информацию (с него можно читать и на него можно записывать информацию). Над поверхностью барабана размещается p считывающих головок. Их положение зафиксировано над поверхностями, которые называются треками (track). Каждый трек разделен на равные части, которые называются секторами. В каждый момент времени в устройстве может работать только одна головка. Запись информации происходит по трекам магнитного барабана, начиная с определенных секторов. Координатами информации служат следующие параметры (№Трека, №Сектора и Объем информации).

Для чтения информации с магнитного барабана производятся следующие действия: включается головка, соответствующая номеру трека, и прокручивается барабан до появления под головкой начала сектора с заданным номером. После этого начинается обмен. Практически во всех ВЗУ, основанных на вращении носителя, существует понятие сектора, и в каждый момент времени устройство знает, над каким сектором оно находится. Магнитные барабаны — это устройства, имеющие одну из самых больших скоростей доступа, так как электронные и механические действия в его работе минимальны (вращение барабана).

Магнитные диски.

Имеется несколько дисков, размещенных на одной оси, которые вращаются с некоторой постоянной скоростью. Каждый такой диск может иметь две информационно-несущие поверхности (верхнюю и нижнюю), покрытые слоем, способным фиксировать информацию. Диски имеют номера; поверхности каждого диска также пронумерованы (0,1). Концентрическим окружностям одного радиуса на каждом диске соответствует условный цилиндр. Диск также разбит на сектора. Координаты информации на диске (№Диска, №Поверхности, №Цилиндра, №Сектора).

Механически управляемая штанга имеет щупы, на концах которых находятся считывающие и записывающие головки. Количество этих щупов может быть равно количеству дисков (считывается либо верхняя, либо нижняя поверхность).

Обмен информацией осуществляется следующим образом: на блок управления диском подается набор координат с требуемым объемом информации. Блок головок вводится внутрь диска между поверхностями до заданного номера цилиндра. Затем, включается головка, читающая заданную поверхность заданного диска. После этого ожидается подход заданного сектора и начинается обмен. Здесь, в отличие от магнитного барабана, уже два механических действия, что ухудшает скоростные свойства магнитных дисков. Примерами магнитных дисков являются винчестер и гибкие диски (floppy).

Лекция №4

Мы с вами продолжаем обзор некоторых свойств архитектуры вычислительной системы, и я обращаю ваше внимание на то, что мы рассматриваем не просто ЭВМ как набор плат, размещенных на них микросхем, каких-то проводников, механических устройств и всего прочего. Мы рассматриваем вычислительную систему, то есть систему, объединяющую аппаратуру и программное обеспечение, а также нюансы их взаимодействия. Мы с вами уже посмотрели и поговорили о некоторых таких взаимосвязях. Виртуальная память и вся та буферизация, о которой мы с вами говорили, — это аппаратные средства, которые поддерживает программное обеспечение с целью повышения эффективности работы системы в целом. Система прерываний — это также аппаратное средство, которое ориентировано на поддержку программного обеспечения, то есть средство, обеспечивающее взаимодействие программы с внешними устройствами.

Я обращаю ваше внимание на то, что эти лекции не есть лекции по UNIX-у, который мы с вами будем рассматривать, это не есть лекции по страничной организации памяти — это лекции, направленные на то, чтобы вы поняли значение слова “система” в термине “вычислительная система”. Уже сейчас мы затрагиваем механизмы работы с КЭШами, с буферами и прерываниями. И это достаточно сложно. А если мы возьмем машину, у которой не один, а несколько процессорных элементов, работающих с одной памятью, то у нас возникают достаточно сложные проблемы с буферизацией работы с памятью. То, что мы с вами рассматриваем на лекции — это очень простой срез (можно сказать, лекция для колхозников), чтобы у вас сложилось хотя бы концептуальное понимание, ибо мы не охватим всего.

Мы с вами закончили прошлую лекцию рассмотрением некоторых типов ВЗУ: магнитного барабана, магнитных дисков. Мы выявили на концептуальном уровне отличия этих устройств, потому что цель наших лекций не изучить их работу, а научиться сравнивать те или иные компоненты вычислительной системы. Мы с вами выяснили, что ВЗУ, такие как магнитный барабан и магнитные диски, могут характеризоваться степенью участия механических действий в обработке заказа на обмен. Чем больше механических действий, тем медленнее происходит обмен. Существует экзотический вид внешней памяти — память на магнитных доменах.

Память на магнитных доменах.

Так же, как элементарной единицей электричества является электрон, элементарная единица в магнетизме — магнитный домен. Он подобен простому магниту, одна сторона которого заряжена положительно, а другая — отрицательно.

Есть барабан, у которого так же есть треки, и так же над каждым треком расположена головка для обмена, но сам барабан не вращается, а за счет некоторых магнитно-электрических эффектов осуществляется перемещение по треку цепочки доменов. При этом каждый домен однозначно ориентирован, то есть либо он бежит стороной, заряженной “+”, либо стороной, заряженной “-”. Так кодируются ноль и единица. Эта память очень быстродейственна, так как в ней нет никаких механических действий. Эти устройства обычно используются во встроенных вычислительных системах. (Например, она используется в американских ШАТЛах).

Теперь рассмотрим ВЗУ иначе — по методам доступа. Суть почти любого запоминающего устройства заключается в том, что информация в нем записывается некоторыми блоками, или записями. В некоторых устройствах размер блока фиксирован и чем-то напоминает страничную организацию памяти. В некоторых устройствах размер блока может быть переменным, и определяется некоторым начальным и конечным маркером, который можно программно записать на носитель этого устройства. В контексте работы с блоками, ВЗУ можно подразделить на два типа: устройства прямого доступа и устройства последовательного доступа. В бытовом плане можно рассмотреть компакт диск (CD) и аудиокассету. Воспроизведение десятой записи на компакт диске начинается почти сразу после соответствующей команды, за счет своей системы координат, подобной системе координат магнитного диска. Это устройство прямого доступа. Устройство последовательного доступа — это аудиокассета. Если вам надо воспроизвести пятую песню, то приходится, перематывая кассету, искать начало, так или иначе прослушивая предыдущие четыре. Устройства последовательного доступа, это те устройства, которые для чтения i-той записи, должны просмотреть предыдущие (i-1)-ну запись. Прямой доступ лишен этого недостатка. Примеры устройств прямого доступа — это магнитный барабан, всевозможные вариации магнитных дисков, память на магнитных доменах и прочее. Устройства последовательного доступа — это либо магнитная лента на больших машинах, либо стримерные устройства, которые используют для организации долговременного хранения данных на маленьких машинах.

Вот два взгляда на внешние устройства. Теперь рассмотрим внешние устройства с точки зрения управления. На ранних стадиях устройство управления внешними устройствами в большей мере являлось некоторым интерфейсом в получении всех управляющих команд от процессора и передачи их конкретному внешнему устройству. Это означает, что центральный процессор (ЦП) должен был отрабатывать практически все действия, предусмотренные системой команд управления конкретного устройства. Несмотря на то, что при этом уже был реализован и использовался аппарат прерываний, позволяющий проводить обмен асинхронно с работой центрального процессора, у нас были достаточно большие потери за счет того, что процессор должен был часто прерываться на выполнение последовательности небольших по размеру указаний для управления внешним устройством. Поэтому появились специализированные устройства, которые называются каналами.

Канал — это специализированная вычислительная машина, имеющая специализированный процессорный элемент и необходимую память. Канал обычно имеет следующую структуру: у него есть высокоскоростной канал связи с оперативной памятью основной машины, управляющие каналы для взаимодействия с ЦП и имеется некоторое количество каналов для подключения внешних устройств.

Функцией канала является выполнение макрокоманд, обеспечивающих ввод/вывод. То есть ЦП подает не последовательность команд (к примеру, включить двигатель магнитных головок, переместить магнитную головку на заданный цилиндр, дождаться нужного сектора, произвести чтение порции данных, произвести проверку правильности и т.п.), а макрокоманду (произвести обмен заданного объема по заданным координатам), и необходимую последовательность команд выполняет канал. Таким образом, канал разгружает ЦП. При этом каналы могут быть достаточно интеллектуальны. В канале может быть организована буферизация за счет своей внутренней памяти (аналогично буферизации при работе с оперативной памятью). Современная вычислительная машина может иметь несколько таких каналов, которые позволяют организовывать управление внешними устройствами, а с другой стороны освобождают процессор от лишней работы.

Мультипрограммирование

Давайте рассмотрим еще один внутрисистемный аспект, который может продемонстрировать взаимное влияние программного обеспечения и аппаратуры. Этот аспект связан с мультипрограммированием.

Нарисуем простую диаграмму:

Ось абсцисс связана со временем. На оси ординат отмечены выполняемые задачи. Пусть процессор работает над Задачей №1. В какой-то момент ему потребовались данные, которые находятся на ВЗУ. Формируется заказ на обмен, но данные с устройства еще не поступили (мы знаем, что скорость обмена низка). И какое-то время процессор простаивает. Затем обмен завершился, и программа начала выполняться далее. Затем эта ситуация повторяется (опять простой и т.д.). В зависимости от типа или класса решаемой на этой машине задачи, таких простоев может быть от 99% всего времени до единиц процентов в том случае, если программа долго что-то вычисляет, не обращаясь к внешним устройствам. Но в любом случае эта ситуация приводит к неэффективной работе вычислительной системы, поэтому было бы неплохо при наличии асинхронно работающих устройств (то есть тех устройств, которые работают под управлением аппарата прерываний) в промежутки времени, когда одна программа не может выполняться (так как она ожидает данные), запускать другую программу (Задачу №2). Задача №2 будет жить по тем же правилам (то есть в периоды обмена Задачи №2 и Задачи №1 с внешними устройствами будет запускаться третья задача, и так далее).

Режим работ программного обеспечения и аппаратуры, обеспечивающий одновременное выполнение нескольких программ, называется мультипрограммным режимом. Изначально мультипрограммирование появилось в целях максимальной загрузки процессора, поскольку когда-то это устройство было самым дорогостоящим. На сегодняшний день это устройство одно из самых дешевых в компьютере. Посмотрим, что нужно от аппаратуры вычислительной системы для поддержания режима мультипрограммирования. Давайте перечислим те проблемы, которые могут возникнуть, когда, кроме некоторой управляющей программы (операционной системы) и одной программы пользователя, появилась еще одна программа пользователя. То есть, если ранее все ошибки и некорректности в отношении системы приводили к наказанию самого себя, то теперь, при появлении чужих программ в памяти возникают новые проблемы.

Первая проблема: кто-то взял и записал в пространство моей программы свою информацию или считал из пространства моей программы мою информацию (может быть, конфиденциальную). Если программа испорчена, то будет сбой в системе. Следовательно, возникает проблема защиты памяти, то есть в вычислительной системе должен быть реализован на аппаратном уровне механизм, обеспечивающий защиту адресного пространства каждой из программ от несанкционированного доступа других программ. Это означает, что этот механизм при выполнении доступа по исполнительным адресам будет контролировать корректность доступа.

На прошлой лекции мы с вами рассматривали механизм виртуальной памяти на примере страничной организации памяти. Если в таблице приписки в какой-то строке находился код меньше нуля, это означало, что эта виртуальная страница недоступна. И при попытке обратиться к этой странице, срабатывает аппарат защиты памяти. А срабатывает он таким образом: в системе возникает прерывание по защите памяти, при обработке этого прерывания операционная система (ОС) смотрит, а действительно ли этой страницы памяти у данной программы нет (то есть это чужая страница). Если эта страница действительно чужая, то прерывание прекращает выполнение данного процесса с диагностикой обращения в чужую память. Возможна и другая ситуация: если какие то страницы еще не загружены в память и ОС в своих внутренних программных таблицах отметила, что на самом деле у меня есть эта страница и что, предположим, она находится на внешнем устройстве. В этом случае прерывание игнорируется, так как ошибки нет (просто нет еще достаточно информации для продолжения программы). Так устроена защита памяти.

Вторая проблема: пусть в вычислительной системе есть принтер, и есть два процесса, которым он нужен. И пусть один из процессов обратился к внешнему устройству с командой напечатать строку (а он печатает, скажем, ведомость на экзамен, а другой процесс печатает, предположим, докладную декану). И первая строчка напечаталась: “Ведомость”. После этого другой процесс пишет: “Декану факультета ВМК чл. корр. РАН Д.П. Костомарову”, и тоже обращается к устройству печати. Устройство печати печатает вторую строчку, и так далее. В итоге получается документ, который остается только сжечь, так как там напечатан бред. Это первый пример. Второй пример: мы с вами говорили о виртуальной памяти и о том, что таблицы приписки заполняются оперативной системой программно (существуют команды, которые позволяют записать некоторую информацию в таблицу приписки). И пусть, появились два лихих программиста, которые решили отвести себе побольше памяти, и каждый из них исправил соответственно таблицу приписки, выделив себе всю память. Но память-то одна, и получилось нехорошо. И в первом и во втором примере программам пользователя были доступны команды управления компонентами вычислительной системы (в первом случае — команды управления внешним устройством, во втором случае — оперативной памятью), что и привело к некорректности в работе. Это означает, что, пока эти команды доступны, то корректный режим мультипрограммирования организовать невозможно, потому что всегда найдутся два молодца, которые чего-нибудь да испортят (даже не специально, а просто по незнанию).

Итак, вторым условием для организации мультипрограммного режима является наличие привилегированного режима в системе. Привилегированный режим — это режим работы центрального процессора, в котором программе доступны все возможные команды. Непривилегированный режим (еще его называют пользовательским) — режим, в котором доступно лишь некоторое подмножество команд. В пользовательском режиме программы пользователя не смогут обратиться напрямую к управлению компонентами вычислительной системы.

Может возникнуть вопрос: а если все-таки надо печатать, и работают несколько программ, как быть? Обычно во всех системах имеются средства обращения к ОС (ОС работает в привилегированном режиме и ей доступно все). Программа пользователя может передать заказ на некоторые действия ОС (в разных системах это реализовано по-разному), например, с помощью прерываний. Вернемся к примеру с принтером. Теперь процесс не вызывает конкретную команду, а обращается с заказом напечатать строку к ОС. Она принимает заказ и строку, и буферизует эту информацию в некоторых своих программных буферах. Реальной печати при заказе не происходит, очередная строчка просто попадает в буфер, который относится к моей программе. Печать этого буфера будет происходить только при завершении программы, когда уже ясно, что заказов на печать больше не будет.

Третья проблема: в одной из программ появилась ошибка, программа зациклилась и система зависла. Что в этом случае может помочь? Может помочь некоторое средство, которое будет периодически прерывать выполнение программы. Для нашего примера это должно быть прерывание по таймеру, чтобы один раз в какой-то промежуток времени процесс прерывался, и управление передавалось ОС. Она же сама должна решать, как ей поступить в этом случае.

Вот три условия на аппаратуру вычислительной системы, которые должны быть выполнены, если необходимо организовать мультипрограммный режим работы.

Аппарат подкачки

Следующая проблема: в системе, работающей в мультипрограммном режиме, находится много программ. Пусть есть реальная оперативная память со страничной организацией. Какую-то часть памяти занимает ОС, какую-то часть занимает Задача №1, какую-то часть — Задача №2 и т.д. В простейшем случае, в системе может находится столько программ, сколько может разместить в себе оперативная память. Это достаточно неэффективно, потому что выполняемый в данный промежуток времени код программы локализован в нескольких виртуальных страницах (например, какой-то цикл или функция, которые выполняются в данный момент). Если мы будем размещать в оперативной памяти весь код и все данные нашей программы, то большая часть оперативной памяти будет простаивать, потому что мы до нее еще должны добраться. Появляется естественное желание держать в оперативной памяти только те фрагменты адресного пространства, которые в данный момент используются. Для этого используется аппарат подкачки (или swapping). Это программно-аппаратное средство.

Суть его заключается в следующем. Мы говорили о виртуальной памяти и о том, что в строке таблицы приписки содержится некий код. В этой строке может быть еще одно поле, характеризующее частоту обращения к странице. Это поле формируется аппаратно. Аппарат подкачки работает примерно так же, как в буфере чтения записи в оперативную память (также собирается информация о старении страниц). По этим данным ОС может откачивать редко используемые страницы, принадлежащие конкретному процессу во внешнюю память (в больших машинах для этих целей обычно используются магнитные барабаны). При этом, если страница откачивается, то в таблицу приписки записывается отрицательный код, который, в случае обращения к ней, вызовет прерывание (оно определит, что это не чужая страница), и страница подкачивается обратно (а в это время опять же может начать выполняться другая задача). Этот механизм подкачки достаточно эффективен. Он позволяет держать в оперативной памяти от каждой из выполняемых программ некоторую (самую важную) часть, а когда в памяти находится большое количество программ, то это означает, что всегда будет готова очередь программ на случай обмена.

С одной стороны, подкачка — это функция, которая поддерживается аппаратурой (старение страниц памяти без аппаратной поддержки сложно организовать), а с другой стороны все реальное управление программное.

Теперь вернемся к нашей пирамиде:

Прикладные программы

Системы программирования

Управление логическими устройствами

Управление физическими устройствами

Аппаратные средства

Мы видим, что все то, о чем говорилось в предыдущих лекциях тесно взаимосвязано. То есть нельзя организовать в системе (корректный) мультипрограммный режим без аппаратной поддержки, и наоборот, если есть аппаратная поддержка, но нет программы, которая использует эти аппаратные средства, то мультипрограммный режим также невозможен.

Реферат: Задачи автоматизации

Задачи автоматизации
ВВЕДЕНИЕ
Каждая производственная единица (предприятие) любого общества стремится к
получению возможно большего дохода от своей деятельности. Любое предприятие
старается не только продать свой товар по выгодной высокой цене, но и сократить
свои затраты на производство и реализацию продукции. Если первый источник
увеличения доходов предприятия во многом зависит от внешних условий деятельности
предприятия, то второй — практически исключительно от самого предприятия,
точнее, от степени эффективности организации процесса производства и последующей
реализации произведенных товаров.
Затраты – важнейший экономический показатель, характеризующий расходы
предприятия (организации, физического лица) на хозяйственную деятельность
материальных, трудовых, финансовых, природных и других ресурсов.
Экономия затрат и их перераспределение – главное направление повышения
эффективности производства, увеличение его прибыльности. Различают прямые
затраты, связанные непосредственно с изготовлением продукции (например, расходы
на приобретение сырья, материалов, полуфабрикатов, заработную плату
производственного персонала и т.д.), и косвенные затраты, которые
непосредственно к нему не относятся (например, содержание аппарата управления,
непроизводственных помещений и т.д.)
Для каждого конкретного производителя затраты выступают величиной, равной
понесенным ими расходам на приобретение соответствующего количества ограниченных
ресурсов и выступают формой реализации нереализованных альтернативных
возможностей в каждый конкретный промежуток времени.
Затраты в экономических системах оплачивают пользователи как альтернативную
стоимость, если эти ресурсы явно принадлежат какому-либо экономическому объекту.
Тем самым достигается оптимальная эффективность их использования. В противном
случае мы имеем нерациональное и неэффективное употребление ограниченных видов
ресурсов.
Издержки или затраты производства также зависят от спроса на те или иные виды
ограниченных видов ресурсов, которые составляют основу издержек. Следовательно,
цены производительных ресурсов во многом определяются существующим спросом на
них, а также его изменениями. Но когда цены на те или иные продукты растут, они
основываются на издержках. Возросшую цену на продукта определяют не сами
издержки по производству, а альтернативная стоимость для тех покупателей,
необходимо убедить отказаться от потребления данного продукта по более высокой
цене в пользу тех покупателей, которые в еще меньшей степени готовы отказаться
от приобретения этого товара.
Категория издержки обращения связана с процессом реализации товаров.
Дополнительными издержками обращения являются издержки на упаковку, сортировку,
транспортировку и хранение товаров. Этот вид издержек обращения близок к
издержкам производства и, входя в стоимость товара, увеличивает последнюю.
Дополнительные издержки возмещаются после продажи товаров из полученной суммы
выручки. Чистые издержки обращения — издержки на торговлю (зарплата продавцов и
т.д.), маркетинг (изучение потребительского спроса), рекламу, затраты на оплату
персонала штаб-квартиры и т.д. Чистые издержки не увеличивают стоимости товаров,
а возмещаются после продажи из прибыли, созданной в процессе производства
товаров.
Современные концепции издержек, разработанные экономистами Запада, во многом
учитывают оба вышеотмеченных момента. В центре классификации издержек —
взаимосвязь между объемом производства и издержками, ценой на данный вид
товаров. Издержки делятся на не зависящие и зависящие от объема производимой
продукции.
Постоянные издержки не зависят от величины производства, существют и при нулевом
объеме производства. Это предшествующие обязательства предприятия (проценты по
займам и др.), налоги, амортизационные отчисления, оплата охраны, арендная
плата, расходы на обслуживание оборудования при нулевом объеме производства,
зарплата управленческого персонала и т.д. Переменные издержки зависят от
количества производимой продукции, складываются из затрат на сырье, материалы,
зарплату рабочим и т.д. Сумма постоянных и переменных издержек образует валовые
издержки — сумму денежных расходов на производство определенного вида продукции.
Для измерения издержек на производство единицы продукции используются категории
средних, средних постоянных и средних переменных издержек. Средние издержки
равны частному от деления валовых издержек на количество произведенной
продукции. Средние постоянные издержки определяются делением постоянных издержек
на количество произведенной продукции. Средние переменные издержки образуются
делением переменных издержек на количество произведенной продукции.
Для достижения максимальной прибыли нужно определить необходимый размер выпуска
продукции. Инструментом экономического анализа служит категория предельных
издержек. Предельные издержки представляют собой дополнительные издержки на
производство каждой дополнительной единицы продукции по сравнению с данным
объемом выпуска. Они рассчитываются вычитанием соседних значений валовых
издержек.
В конкретной практике применения расчета издержек для анализа деятельности
предприятий в России и в западных странах имеются как сходства, так и различия.
В России широко используется категория себестоимость, представляющая собой
суммарные затраты на производство и реализацию продукции. Теоретически в
себестоимость должны входить нормативные производственные затраты, но на
практике к ней относят сверхнормативный расход сырья, материалов и т.д.
Себестоимость определяют на основе сложения экономических элементов (однородных
по экономическому назначению затрат) или путем суммирования статей калькуляции,
характеризующих непосредственные направления тех или иных расходов. Прямые
затраты — это затраты, непосредственно связанные с созданием единицы товара.
Косвенные затраты необходимы для общего осуществления производственного процесса
данного вида продукции на предприятии. Общий подход не исключает различий по
конкретной классификации некоторых статей.
В западных странах используется вышеописанное деление затрат (издержек) на
постоянные и переменные, причем прямые и часть косвенных затрат относятся к
переменным, а оставшаяся часть косвенных затрат (не зависящих от объема
производства) — к постоянным. нередко первая из вышеуказанных частей косвенных
затрат выделяется в отдельную группу — частично переменные затраты, поскольку
эти затраты изменяются по своей величине не в прямо пропорциональной зависимости
от изменения объема производимой продукции. Деление затрат на прямые и
переменные позволяет получить показатель — добавленную стоимость, определяемую
вычитанием из общего дохода (выручки) предприятия переменных затрат. Добавленная
стоимость состоит, таким образом, из постоянных затрат и чистой прибыли. этот
показатель позволяет оценить общую эффективность производста и реализации вне
зависимости от прямо зависящих от величины объема производства переменных
расходов.
В СНГ деление затрат на условно-постоянные и условно-переменные, рассчитываемые
по экономическим элементам, применяется при расчете экономии от влияния
технико-экономических факторов. Подобные расчеты выполняются для определения
будущей плановой себестоимости продукции на основе имеющейся фактической
себестоимости. Такого рода расчеты не всегда целесообразны, поскольку позволяют
всего лишь определить увеличение затрат в случае, если бы условно-постоянные
расходы возрастали прямо пропорционально росту объема производимой продукции
(практически невозможная ситуация).
В реальной производственной деятельности необходимо учитывать не только
фактические денежные издержки, но и альтернативные издержки. Последние возникают
из-за возможности выбора между теми или иными экономическими решениями.
Например, владелец предприятия может потратить имеющиеся деньги различным
способом: направит их на расширение производства или израсходовать на личное
потребление и т.д. Измерение альтернативных издержек необходимо не только для
рыночных отношений, но и для объектов, не являющихся товарами. На нерегулируемом
рынке товаров, альтернативные издержки будут равны текущей установившейся на
данный момент рыночной цене. Если на рынке существует несколько разных (обычно
близких между собой) цен, то альтернативные издержки продажи товара по,
естественно, наивысшей из предложенных продавцу покупателями цен, будут равны
наибольшей из всех оставшихся (кроме наивысшей) предложенных цен.
Из вышесказанного становится ясно что за затратами на предприятии необходимо
следить и постоянно быть в курсе последних изменений всех факторов составляющих
затраты. Для этого следует постоянно иметь при себе цифры затрат, на какой из
этапов производства приходится больше всего затрат, в каком цехе, отделе
существуют затраты. Расчет затрат и их перераспределение необходимо проводить
как можно чаще и это занимает время и трудовые ресурсы. Но в этом может помочь
ЭВМ. Если грамотно автоматизировать эту часть производства, то можно намного
сократить время на расчет, уменьшить количество ошибок, и т. д. В свою очередь
это уменьшит затраты самого предприятия.
Передо мной стоит цель автоматизировать часть этого сложного процесса, а именно,
с помощью ЭВМ создать базу данных которая бы могла по начальным данным расчитать
все остальные показатели составляющие данный раздел, накапливать в себе
информацию о издержках за предыдущие месяцы, давала бы возможность исправлять
ошибки, пересчитывать данные, выводить на принтер отчеты. Конкретно необходимо
чтобы программа помогала пользователю проводить расчет в “Аварийно-диспетчерской
службе” предприятия.
СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Постановка задачи
Целью моей задачи является написание Базы Данных “Распределение затрат
аварийно-диспетчерской службы предприятия”. Затраты распределяются с кредита
29700 – “Затраты на содержание аварийно-диспетчерской службы” в дебет следующих
счетов:
23100 – “Затраты производственной базы”
26000 – “Общехозяйственные расходы”
29100 – “Затраты домохозяйства”
29200 – “Затраты по содержанию общежитий”
29300 – “Затраты по объектам здравоохранения”
29400 – “Затраты по содержанию действующих детских садов”
29900 – “Затраты по оказанным услугам сторонним организациям”
так же необходимо чтобы по каждому параметру просчитывалось “Итого”.
Исходная таблица
Исходная таблица имеет 10 столбцов. (см. табл. №1)
Таблица №1ABCDEFQHIJ

Каждый из полей может иметь 3 состояния:
заполняется вручную
рассчитывается по формуле
не заполняется
Организуется таблица в db-файле. Пользователь в ручную заполняет необходимые
поля первого состояния, при необходимости может произвести редактирование уже
заполненного поля. Для заполнения понадобятся исходные данные которые будет
описаны ниже. Пользователь должен заранее подготовить эти данные.
Описание полей таблицы
Таблица №2Условное обозначениеНаименование поляТип поляИмя поля в
db-файлеКлючевое поле
АДебет счетовAlphaDTSchetНет
BДатаDateDataДа
CОбслуживаемая площадьNumberObslPloНет
DЗарплата рабочих АДСNumberZpRabНет
EМатериалы по актам выполненных работNumberMatAktRabНет
FВсего прямых затратNumberVsegoPremZatrНет
QРаспределение затратNumberRaspZatrНет
HВсего затратNumberVsegoZatrНет
IПрибыльNumberPribНет
JОбъемNumberObemНет

Исходные данные
Все входные данные имеют вещественный тип с двумя знаками после запятой.
Пользователь данной программы заранее подготавливает данные по каждому счету.
При занесении начальныхданных по конкретному счету нет необходимости вводить
общую сумму по каждому столбцу, программа должна предоставить возможность
суммировать числа, а потом заносить полученную сумму. Так же при заполнении
таблицы, после того как пользователь выбрал счет по которому он будет
производить заполнение программа должна активизировать то поле, которое имеет
состояние “Заполняется вручную” и пропускать остальные состояния. Этот прием
позволит облегчить ввод данных, исключить многие ошибки при вводе и т.д. На этом
этапе должны быть занесены данные по всем счетам.
Расчет таблицы
Таблица рассчитывается по следующим формулам:
Таблица №3№ABCDEFQHIJ
123100VVDiVFiQiHiXJi
226000VVVX
329100VVVX
429200VVVX
529300VVVX
629400VVVX
729900VVXXXVVVJ7
8ИтогоVС8VE8F8Q8VXJ8

V – заполняется вручную
X – не заполняется
Nn – ссылка на формулу, где N – столбец n – номер стороки.
Формулы расчета

Q8 = H8 — F8

Ji = Hi , i = 1..6
J7 = H7 + I7
J8 = H8
Выходные данные
Все вычисляемые данные имеют вещественный тип, с двумя цифрами после запятой.
При необходимости можно произвести редактирование и пересчитать результаты. На
экране в виде таблицы необходимо представить исходные данные и результаты счета.
Это позволит вести визуальный контроль.
После всех расчетов, изменений необходимо получить отчет, который при
необходимости можно послать на печать. Распечатка отчета является конечным
результатом работы программы. В нем необходимо отразить всю полученную
информацию.
Обоснование выбора, используемого программного обеспечения
MS — Windows предоставляет пользователям оболочку графического интерфейса (GUI),
которая обеспечивает стандартную среду пользователя и программиста. (GUI)
предлагает более сложное и дружелюбное окружение пользователя, чем
командно-управляемый интерфейс DOS. Работа в Windows основана на интуитивно
понятных принципах. Вам легко переключиться с задачи на задачу и осуществлять
обмен информацией между ними. Однако разработчики приложений традиционно
сталкиваются с трудностями программирования, поскольку организация среды Windows
является чрезвычайно сложной.
Delphi — язык и среда программирования, относящаяся к классу RAD- (Rapid
Application Development — “Средство быстрой разработки приложений”) средств CASE
— технологии. Delphi сделала разработку мощных приложений Windows быстрым
процессом, доставляющим вам удовольствие. Приложения Windows, для создания
которых требовалось большое количество человеческих усилий например в С++,
теперь могут быть написаны одним человеком, использующим Delphi.
Интерфейс Windows обеспечивает полное перенесение CASE-технологий в
интегрированную систему поддержки работ по созданию прикладной системы на всех
фазах жизненного цикла работы и проектирования системы.
Delphi обладает широким набором возможностей, начиная от проектировщика форм и
кончая поддержкой всех форматов популярных баз данных. Среда устраняет
необходимость программировать такие компоненты Windows общего назначения, как
метки, пиктограммы и даже диалоговые панели. Работая в Windows , вы неоднократно
видели одинаковые “объекты” во многих разнообразных приложениях. Диалоговые
панели (например Choose File и Save File) являются примерами многократно
используемых компонентов, встроенных непосредственно в Delphi, который позволяет
приспособить эти компоненты к имеющийся задаче, чтобы они работали именно так,
как требуется создаваемому приложению. Также здесь имеются предварительно
определенные визуальные и невизуальные объекты, включая кнопки, объекты с
данными, меню и уже построенные диалоговые панели. С помощью этих объектов
можно, например, обеспечить ввод данных просто несколькими нажатиями кнопок
мыши, не прибегая к программированию. Это наглядная реализация применений
CASE-технологий в современном программировании приложений. Та часть, которая
непосредственно связана с программированием интерфейса пользователя системой
получила название визуальное программирование
Выгоды от проектирования АС в среде Windows с помощью Delphi:
Устраняется необходимость в повторном вводе данных;
Обеспечивается согласованность проекта и его реализации;
Увеличивается производительность разработки и переносимость программ.
Визуальное программирование как бы добавляет новое измерение при создании
приложений, давая возможность изображать эти объекты на экране монитора до
выполнения самой программы. Без визуального программирования процесс отображения
требует написания фрагмента кода, создающего и настающего объект “по месту”.
Увидеть закодированные объекты было возможно только в ходе исполнения программы.
При таком подходе достижение того, чтобы объекты выглядели и вели себя заданным
образом, становится утомительным процессом, который требует неоднократных
исправлений программного кода с последующей прогонкой программы и наблюдения за
тем, что в итоге получилось.
Благодаря средствам визуальной разработки можно работать с объектами, держа их
перед глазами и получая результаты практически сразу. Способность видеть
объектытакими, какими они появляются в ходе исполнения программы, снимает
необходимость проведения множества операций вручную, что характерно для работы в
среде не обладающей визуальными средствами — вне зависимости от того, является
она объектно-ориентированной или нет. После того, как объект помещен в форму
среды визуального программирования, все его атрибуты сразу отображаются в виде
кода, который соответствует объекту как единице, исполняемой в ходе работы
программы.
Размещение объектов в Delphi связано с более тесными отношениями между объектами
и реальным программным кодом. Объекты помещаются в вашу форму, при этом код,
отвечающий объектам, автоматически записывается в исходный файл. Этот код
компилируется, обеспечивая существенно более высокую производительность, чем
визуальная среда, которая интерпретирует информацию лишь в ходе исполнения
программы.
Три основные части разработки интерфейса следующие: проектирование панели,
проектирование диалога и представление окон. Для Общего Пользовательского
Доступа также должны учитываться условия применения Архитектуры Прикладных
Систем. Существуют также другие условия: являются ли входные устройства на
терминалах клавишными или указательными и будут ли являться приложения
символьными или графическими.
В современных условиях поиск оптимального решения проблемы организации
интерфейса взаимодействия приобретает характер комплексной задачи, решение
которой существенно осложняется необходимостью оптимизации функционального
взаимодействия операторов между собой и с техническими средствами АСУ в условиях
изменяющегося характера их профессиональной деятельности.
Сегодня появилась реальная возможность с помощью моделирования на современных
многофункциональных средствах обработки и отображения информации таких как
Delphi конкретизировать тип и характеристики используемых информационных
моделей, выявить основные особенности будущей деятельности операторов,
сформулировать требования к параметрам аппаратно-программных средств интерфейса
взаимодействия и т.д.
Использование типовых решений, модульного принципа проектирования систем
отображения и обработки информации приобретает всё более широкие масштабы, что,
впрочем, вполне естественно.
Особый упор при внедрении данных задач следует конечно придавать современным
CASE-средствам разработки программ, так как они наиболее оптимально позволяют
проектировать решения в основе которых лежат, в первую очередь, требования к
согласованному пользовательскому интерфейсу, каковым и является интерфейс
Windows. Никакие продукты других фирм, доступные сегодня, не обеспечивают
одновременную простоту использования, производительность и гибкость в такой
степени, как Delphi. Этот язык заполнил брешь между языками 3-го и 4-го
поколений, соединив их сильные стороны и создав мощную и производительную среду
разработки.

Описание ресурсов выбранной ПЭВМ
Технические характеристики ЭВМ
Современные вычислительные машины представляют одно из самых значительных
достижений человеческой мысли, влияние которого на развитие научно-технического
прогресса трудно переоценить. Области применения ЭВМ непрерывно расширяются.
Этому в значительной степени способствует распространение персональных ЭВМ, и
особенно микроЭВМ.
Пожалуй, основную помощь компьютер может оказать в получении информации. Это
относится как к поиску информации через Internet , о чем в последнее время много
говорят и пишут, и к извлечению ее различного рода справочников, энциклопедий и
словарей, существующих в электронном виде и снабженных удобными системами
поиска, что облегчает нахождение информации.
Другая важная область применения компьютера – обмен информации и обучение. Также
компьютер применяется в различных областях науки, медицине и т.д.
Основные блоки IBM PC
Обычно персональные компьютеры IBM PC состоят из трех частей (блоков) :
системного блока;
клавиатуры, позволяющей вводить символы в компьютер;
монитора (или дисплея) — для изображения текстовой и графической информации.
Компьютеры выпускаются и в портативном варианте — в «наколенном» (лэптор) или
«блокнотом» (ноутбук) исполнении. Здесь системный блок, монитор и клавиатура
заключены в один корпус: системный блок спрятан под клавиатурой, а монитор
сделан как крышка к клавиатуре.
Хотя из этих частей компьютера системный блок выглядит наименее эффектно, именно
он является в компьютере «главным». В нем располагаются все основные узлы
компьютера:
электронные схемы, управляющие работой компьютера (микропроцессор, оперативная
память, контроллеры устройства и т.д.);
блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный ток низкого
напряжения, подаваемый на электронные схемы компьютера;
накопители (или дисководы) для гибких магнитных дисков, используемые для чтения
и записи на гибкие магнитные диски (дискеты);
накопитель на жестом магнитном диске, предназначенный для чтения и записи на
несъемный жесткий магнитный диск (винчестер).
Логическое устройство компьютера
Микропроцессор. Самым главным элементом в компьютере, его «мозгом», является
микропроцессор — небольшая (в несколько сантиметров) электронная схема,
выполняющая все вычисления и обработку информации. Микропроцессор умеет
производить сотни различных операций и делает это со скоростью в несколько
десятков или даже сотен миллионов операций в секунду. В компьютерах типа IBM PC
используются микропроцессоры фирмы Intel, а также совместимые с ними
микропроцессоры других фирм (AMD, Cyrix, IBM и др.).
Сопроцессор. В тех случаях, когда на компьютере приходится выполнять много
математических вычислений (например, в инженерных расчетах), к основному
микропроцессору добавляют математический сопроцессор. Он помогает основному
микропроцессору выполнять математические операции над вещественными числами.
Новейшие микропроцессоры фирмы Intel (80486 и Pentium) сами умеют выполнять
операции над вещественными числами, так что для них сопроцессоры не требуются.
Оперативная память. Следующим очень важным элементом компьютера является
оперативная память. Именно из нее процессор и сопроцессор берут программы и
исходные данные для обработки, в нее они записывают полученные результаты.
Название «оперативная» эта память получила потому, что она работает очень
быстро, так что процессору не приходится ждать при чтении данных из памяти или
записи в память. Однако содержащиеся в ней данные сохраняются только пока
компьютер включен, при выключении компьютера содержимое оперативной памяти
стирается (за исключением, о которых говорится ниже).
Контроллеры и шина. Чтобы компьютер мог работать, необходимо, чтобы в его
оперативной памяти находились программа и данные. А попадают они туда из
различных устройств компьютера — клавиатуры, дисководов для магнитных дисков и
т.д. Обычно эти устройства называют внешними, хотя некоторые из них могут
находиться не снаружи компьютера, а встраиваться внутрь системного блока, как
это описывалось выше. Результаты выполнения программ выводятся на внешние
устройства — монитор, диски, принтер и т.д.
Таким образом, для работы компьютера необходим обмен информацией между
оперативной памятью и внешними устройствами. Такой обмен называется
вводом-выводом. Но этот обмен не происходит непосредственно: между любым внешним
устройством и оперативной памятью в компьютере имеются целых два промежуточных
звена :
1. Для каждого внешнего устройства в компьютере имеется электронная схема,
которая им управляет. Эта схема называется контроллером, или адаптером.
Некоторые контроллеры (например, контроллер дисков) могут управлять сразу
несколькими устройствами.
2. Все контроллеры и адаптеры взаимодействуют с микропроцессором и оперативной
памятью через системную магистраль передачи данных, которую в просторечии обычно
называют шиной.
Электронные платы. Для упрощения подключения устройств электронные схемы IBM PC
состоят из нескольких модулей — электронных плат. На основной плате компьютера —
системной, или материнской, плате — обычно располагаются основной
микропроцессор, сопроцессор, оперативная память и шина. Схемы, управляющие
внешними устройствами компьютера (контроллеры или адаптеры), находятся на
отдельных платах, вставляющихся в унифицированные разъемы (слоты) на материнской
плате. Через эти разъемы контроллеры устройств подключаются непосредственно к
системной магистрали передачи данных в компьютере — шине. Таким образом, наличие
свободных разъемов шины обеспечивает возможность добавления к компьютеру новых
устройств. Чтобы заменить одно устройство другим (например, устаревший адаптер
монитора на новый), надо просто вынуть соответствующую плату из разъема и
вставить вместо нее другую. Несколько сложнее осуществляется замена самой
материнской платы.
Характеристики периферийных устройств
В состав современных ЭВМ входят многочисленные и разнообразные по выполняемым
функциям, принципам действия и характеристикам периферийные устройства, которые
по назначению можно разделить на две группы:
1) внешние запоминающие устройства, предназначенные для хранения больших объемов
информации;
2) устройства ввода-вывода, обеспечивающие связь машины с внешней средой путем
ввода и вывода информации из ЭВМ, ее регистрации и отображения.
Операции ввода и вывода определяются относительно ядра ЭВМ — процессора и
основной памяти.
Операцией ввода называется передача в ядро ЭВМ информации из внешней среды (в
том числе от пользователя), или из внешних запоминающих устройств.
Операцией вывода называется передача информации из ядра ЭВМ во внешнюю среду или
во внешние запоминающие устройства.
Общей характеристикой для всех периферийных устройств является скорость, с
которой устройство может принимать или передавать данные. Большинство
периферийных устройств имеет электромеханические узлы, скорость работы которых
значительно ниже скорости работы электронных устройств ЭВМ. Скорости передачи
данных, с которыми работают различные периферийные устройства, отличаются весьма
значительно: от нескольких единиц до нескольких миллионов байт/с.
Периферийные устройства различают по реализованному в них синхронному или
асинхронному режиму передачи данных. При синхронном режиме передача данных
производится в определенном темпе, который задается рабочей скоростью движения
носителя информации, например магнитной ленты. При асинхронном режиме передача
данных может происходить в свободном темпе с остановом после передачи любого
байта.
Основные характеристики внешних запоминающих устройств
Одной из основных характеристик ВЗУ является общий объем хранимой информации,
или емкость ВЗУ, обычно измеряемая в байтах.
Из-за большого различия быстродействия оперативной памяти и ВЗУ обращения к
внешней памяти вызывают потери производительности ЭВМ. Поэтому быстродействие
ВЗУ является показателем не менее важным, чем его емкость.
Обращение к ВЗУ в общем случае предполагает последовательное выполнение двух
процессов:
1) доступа к ВЗУ — установки головок на участок носителя, с которого требуется
считать или на который нужно записать информацию;
2) считывания и передачи информации из ВЗУ в оперативную память или передачи
информации из памяти в ВЗУ и записи ее на носитель.
Соответственно быстродействие ВЗУ определяется двумя показателями: временем
доступа и скоростью передачи информации. Различают среднее и максимальное время
доступа.
В связи с определенными техническими особенностями магнитных носителей
информации, на них нельзя записать и с них нельзя считать отдельный байт. Запись
и считывание информации могут производиться только группами байт строго
определенного размера — блоками.
Внешние ЗУ делятся на устройства с прямым и последовательным доступом. В
устройствах с прямым доступом, к которым относятся магнитные диски и барабаны,
время доступа мало зависит от положения носителя относительно головки в момент
обращения к ВЗУ, что достигается циклическим движением носителя с
большойскоростью относительно головки.
В устройствах с последовательным доступом (ВЗУ на магнитных лентах) для поиска
нужного участка носителя требуется последовательный просмотр записанной на
носителе информации, для чего может потребоваться несколько минут.
К важным характеристикам ВЗУ также относятся достоверность функционирования и
относительная стоимость устройства.
Обычно достоверность работы ВЗУ оценивается числом правильно воспроизводимых в
режиме записи-считывания двоичных знаков на один ошибочный знак.
Относительная стоимость ВЗУ определяется как отношение стоимости устройства к
его емкости.
Основные типы устройств ввода-вывода информации
Устройство ввода позволяет вводить в машину данные и программы. Устройства
вывода служат для вывода из ЭВМ результатов обработки данных, в том числе для их
регистрации и отображения.
Типы устройств ввода информации:
1) Ручного ввода: клавиатура пульта управления.
2) Полуавтоматического ввода: клавиатура дисплея, ручной манипулятор «мышь»,
световое перо, сканер, планшет, джойстик, устройство ввода с перфолент,
устройство ввода с магнитных носителей.
3) Автоматического ввода: читающие автоматы, речевые анализаторы, устройства
ввода с каналов связи, аналого-цифровой преобразователи, телетайпы.
Типы устройств вывода информации:
1) Устройства фиксации на машинных носителях: перфораторы, устройства записи на
магнитные носители.
2) Устройства регистрации: знакогенерирующие (АЦПУ) и графические
(графопостроители).
3) Устройства наглядного отображения: дисплеи и индикаторы.
Особенности использования ОС
Windows 95. Объектно-ориентированный подход
При создании Windows 95 фирма Microsoft в полной мере реализовала
объектно-ориентированный подход. Поскольку именно он лег в основу новой
операционной системы, вначале скажем несколько слов о том, что такое ориентация
на объекты.
Понятие “объектно-ориентированный” возникло в программировании сравнительно
недавно. Когда вычислительная мощность машин была невысока, о создании
объектно-ориентированных систем не могло быть и речи. Основой всего был
программный код. Программисты записывали последовательности команд для
выполнения тех или иных действий над данными, которые оформлялись в модули и
процедуры. Для работы с каждым объектом создавалась своя процедура.
Объекты, их свойства и методы
Постепенно с увеличением производительности вычислительных систем процедурный
подход начал заменяться объектным. На первое место выдвинулся объект, а не код,
который его обрабатывает. На уровне пользователя объектный подход выражается в
том, что интерфейс представляет собой подобие реального мира, а работа с машиной
сводится к действиям с привычными объектами. Так, папки можно открыть, убрать в
портфель, документы — просмотреть, исправить, переложить с одного места на
другое, выбросить в корзину, факс или письмо — отправить адресату и т. д.
Понятие объекта оказалось настолько широким, что до сих пор не получило строгого
определения.
Объект, как и в реальном мире, обладает различными свойствами. Программист или
пользователь может изменять не все свойства объектов, а только некоторые из них.
Можно изменить имя объекта, но нельзя изменить объем свободного места на диске,
который также является его свойством. Свойства первого типа в языках
программирования носят название read/write (для чтения и записи), а свойства
второго — read only (только для чтения).
Метод — это способ воздействия на объект. Методы позволяют создавать и удалять
объекты, а также изменять их свойства. Например, для того чтобы нарисовать на
экране точку, линию или плоскую фигуру, составляются разные последовательности
кодов или программы. Пользователь, однако, применяет для отображения этих
объектов один метод Draw( ), который содержит коды для отображения всех
объектов, с которыми он работает. За такое удобство приходится платить тем, что
объектно-ориентированные системы могут работать только на достаточно мощных
вычислительных установках.
Процедурный подход в ранних ОС
До настоящего времени во всех операционных системах преобладал процедурный
подход. Для того чтобы произвести в системе какое-либо действие, пользователь
должен был вызвать соответствующую программу (процедуру) и передать ей
определенные параметры, например, имя обрабатываемого файла. Программа выполняла
над файлом указанные действия и заканчивала работу. При этом пользователь в
первую очередь имел дело с задачей обработки документа, а затем уже с самим
документом. В давние времена, когда ЭВМ не были персональными, пользователь
описывал действия, которые должна была выполнить задача, на некоем странном
языке, называемом языком управления заданиями (JCL—Job Control Language).
С появлением терминала язык управления заданиями упростился и постепенно
превратился в командную строку, однако на первом месте все равно находилась
процедура обработки документа, а сам документ играл вспомогательную роль.
Следующим этапом упрощения работы с машиной стал создание различного рода
операционных оболочек (сначала текстовых), которые “спрятали” от пользователя
командную строку DOS. Ввод последовательности символов, из которой состоит
команда операционной системы, свелся к нажатию одной функциональной клавиши или
щелчку мыши. Самой распространенной из таких “надстроек” над операционной
системой стала оболочка Norton Commander,
Однако основным “инструментом” пользователя все еще оставалась клавиатура.
Качественный переход произошел после того, как появились графические оболочки.
Теперь пользователь в основном работает с устройством указания, таким как мышь,
трекбол или планшет, а не с клавиатурой (разумеется, это не относится к работе
внутри самих приложений, например, в текстовых редакторах). Ему не нужно помнить
почти никаких команд операционной системы. Для того чтобы запустить приложение,
достаточно щелкнуть мышью на его изображении или на “значке” (автор предпочитает
называть его пиктограммой).
От процедурного подхода к объектно-ориентированному
В начале 90-х гг. процедурный подход все еще преобладает, однако намечаются и
некоторые признаки объектно-ориентированного. Тогда же появился метод объектного
связывания и встраивания (OLE), позволяющий щелчком на изображении объекта
неявно запустить приложение, которое его обрабатывает, а после окончания
обработки вернуться в предыдущее приложение.
С OLE тесно связан так называемый метод редактирования документов “на месте”
(in-place). Если в документ встроен объект, который должен обрабатываться
конкретным приложением, то при щелчке на этом объекте нужное приложение неявным
образом запускается, причем в рабочем поле не изменяется ничего, кроме панелей
инструментов. Например, если в тексте, который обрабатывается в редакторе
Microsoft Word, есть таблица, созданная в редакторе Microsoft Excel, то при
щелчке на ней произойдет замена панелей инструментов Excel. Пользователь может
обрабатывать документ совсем другим приложением, даже не подозревая об этом.
Еще один механизм, который упростил работу и приблизил эру
объектно-ориентированного подхода, называется “Drag & Drop”, что в буквальном
переводе означает “перетащить – и оставить”. Работая этим методом, вы щелкаете
кнопкой мыши (как правило, левой) на изображении объекта, перемещаете его по
экрану при нажатой кнопке и отпускаете кнопку, когда указатель окажется в нужном
месте экрана. Таким образом, процедуры копирования, перемещения и удаления стали
объектно-ориентированными.
Выбор показателей и параметров при оценке ОС
Windows 95 — объектно-ориентированная ОС
Windows 95—полноценная операционная система
Использование стандарта Plug & Play
32-разрядная ОС защищенного режима
Приоритетная многозадачность
Многопоточность
32-разрядные устанавливаемые файловые системы
Поддержка длинных имен файлов
Интерфейс пользователя
Работа с памятью
Сравнительная оценка ОС ПВЭМ по выбранным показателям
Принципиальная новизна операционной системы Windows 95 состоит именно в том, что
концепция объектно-ориентированного подхода реализована в ней наиболее полно.
Windows 95 — объектно-ориентированная ОС
Объектно-ориентированный подход реализуется через модель рабочего стола.
Пользователь работает с задачами и приложениями так же, как с документами на
своем письменном столе.
Это удобно для людей, которые первый раз увидели компьютер, но создает некоторые
трудности “переходного периода” для тех, кто привык считать программу основой
всего сущего в машине.
Итак, одно из главных отличий Windows 95 от более ранних версий (и от
подавляющего большинства других операционных систем) состоит в том, что основной
упор в ней делается на документ, а программа, задача, приложение или программный
код вообще рассматриваются только как инструмент для работы с документом.
Windows 95—полноценная операционная система
Другая принципиальная особенность Windows 95 состоит в том, что она, является
“настоящей” операционной системой (а не операционной оболочкой, выполняемой под
управлением MS-DOS). Под словом “настоящая” мы подразумеваем то, что при
включении машины сразу выполняется загрузка Windows 95. Для пользователя это
оборачивается некоторыми неудобствами. Он должен привыкнуть к тому, что прежде
чем выключить машину, нужно корректно завершить работу с Windows 95, поскольку
новая операционная система создает буфера в оперативной памяти, и их содержимое
должно быть сброшено на диск.
Использование стандарта Plug & Play
Подход к аппаратному обеспечению также кардинальным образом изменился. Теперь
система использует стандарт Plug & Play (переводится как “включил – и –
работай”), что облегчает и максимально автоматизирует процесс добавления новых
периферийных устройств. Стандарт Plug & Play — это совместная разработка фирм
Intel и Microsoft. Основная его идея заключается в том, что каждое устройство,
соответствующее этому стандарту, сообщает о себе определенную информацию,
благодаря которой операционная система выполняет автоматическую конфигурацию
периферийных устройств и разрешает аппаратные конфликты. Стандарту Plug & Play
должен в первую очередь удовлетворять BIOS материнской платы и, разумеется,
периферийные устройства. Таким образом, операционная система обеспечивает
автоматическое подключение и конфигурирование устройств, соответствующих
требованиям стандарта Plug and Play, поддерживает совместимость с устаревшими
устройствами и создает динамическую среду для подключения и отключения мобильных
компонентов.
32-разрядная ОС защищенного режима
MS-DOS была чисто 16-разрядной операционной системой и работала в реальном
режиме процессора. Windows 95 является 32-разрядной операционной системой,
которая работает только в защищенном режиме процессора. Ядро, включающее
управление памятью и диспетчеризацию процессов, содержит только 32-разрядный
код. Это уменьшает издержки и ускоряет работу. Только некоторые модули имеют
16-разрядный код для совместимости с режимом MS-DOS. Windows 95 32-разрядный код
используется везде, где только возможно, что позволяет обеспечить повышенную
надежность и отказоустойчивость системы. Помимо этого, для совместимости с
устаревшими приложениями и драйверами используется и 16-разрядный код.
Приоритетная многозадачность
В отличие от предыдущих версий, Windows 95 поддерживает приоритетную
многозадачность (preemptive multitasking) и параллельные процессы
(multithreading). В Windows 3+ существовала так называемая “вытесняющая
многозадачность” (non-preemptive multitasking), при которой за распределение
процессорного времени отвечало приложение. Система выполняла задачу до тех пор,
пока приложение “добровольно” не отдавало процессор. В Windows 95 за
распределение времени процессора отвечает ядро системы, что обеспечивает
нормальную работу фоновых задач.
Средства удаленного доступа
Windows 95, в отличие от большинства операционных систем для персональных
компьютеров, с самого начала создавалась для работы в сети, благодаря чему
возможность совместного использования файлов и устройств полностью интегрирована
в интерфейс пользователя Windows 95.
В Windows 95 вы можете получить доступ к сети без установки сетевого адаптера!
Его заменят модем и специальный протокол РРР (“от – точки – к — точке”, или
“point – to — point protocol”). В этом случае скорость работы ограничена
скоростью вашего модема. Система предоставляет развитые программные средства для
доступа к сетям Internet, Microsoft Network, America Online и другим аналогичным
службам.
Возможности работы с мультимедиа
Современную операционную систему сложно представить себе без средств
мультимедиа. Для работы с аудио- и видеофайлами различных форматов в составе
Windows 95 имеется набор кодеков — эффективных программных средств сжатия и
распаковки этих файлов и преобразования их форматов для вывода на различные
устройства мультимедиа, слово “кодер” является сокращением слов “кодер-декодер”,
так же, как “модем” — сокращение от слов “модулятор-демодулятор”). При
воспроизведении файла система запускает тот кодер, с помощью которого файл был
создан. Драйверы звуковых карт используют 32-разрядный код, но в тех случаях,
когда система не может распознать карту, применяется 16-разрядный драйвер
реального режима, который поставляется вместе с картой. При работе 32-разрядного
драйвера защищенного режима драйвер реального режима автоматически отключается.
При установке компакт-диска в устройство считывания система пытается распознать
его формат и запустить соответствующее приложение для его воспроизведения. Если
установлен диск формата ISO-9660 (программный), то Windows 95 ищет файл с именем
AUTO-RUN.INF u выполняет его. Это механизм получил название Spin & Grin.
Значительно переработан код, который отвечает за обработку изображений. поэтому
качество воспроизведения файлов AVI сильно возросло, а скорость их
воспроизведения теперь почти не зависит от выбранного масштаба изображения.
Встроенные возможности работы со звуком, видео и компакт-дисками дадут новый
толчок развитию приложений мультимедиа. Windows 95 — это первая версия Windows,
которая бросает вызов MS-Dos в сфере поддержки игрового программного
обеспечения.
Работа с памятью
Windows 95 автоматически освобождает всю память, отведенную приложению, после
того, как оно заканчивает работу. В Windows 3.х некорректно написанные
приложения нередко освобождали не всю запрошенную ими память. Время от времени
памяти оказывалось настолько мало, что единственным выходом оставался перезапуск
системы (а иногда и перезагрузка машины). Такая неприятность носит название
“утечка памяти” (“memory leak”) и случается с программными произведениями даже
известнейших фирм. При завершении приложения в Windows 95 вся память, занимаемая
им, освобождается автоматически, и таких проблем не возникает.
На данный момент мировая компьютерная индустрия развивается очень стремительно.
Производительность систем возрастает, а, следовательно, возрастают возможности
обработки больших объёмов данных.
Операционные системы класса MS-DOSа уже не справляются с таким потоком данных и
не могут целиком использовать ресурсы современных компьютеров. Поэтому в
последнее время происходит переход на более мощные и наиболее совершенные
операционные системы класса UNIX , примером которых и является Windows NT,
выпущенная корпорацией Microsoft.
1.5. Описание структурной схемы алгоритма
Блок №1:
Блок “Данные”. При реализации алгоритма на этом этапе подготавливается и
вводится начальная информация. Заполняются те поля таблицы которые имеют
состояние “заполняется вручную” (см. пункт 1.1.).
Блок №2:
Блок “Принятия решения”. На этом шаге проверяются введенные данные на наличие
опечаток и т.д. Если пользователя не удовлетворяют исходные данные то
выполняется Блок №3 иначе Блок №4 (см. ниже).
Блок №3
Блок “Процесс”. Пользователь производит редактирование исходных данных в случае
ошибок, изменении цифр или иных случаях. После выполнения этого блока алгоритм
возвращается на шаг назад (см. Блок №2).
Блок №4
Блок “Процесс”. В случае успешного выполнения Блока №2 выполняется этот Блок. На
этом этапе пользователь выполняет запрос “По дате”, он вводит с клавиатуры
интересующую его дату расчета и программа выводит на экран все цифры по этой
дате, а также предоставляет возможность перейти к следующему этапу работы
алгоритма.
Блок №5
Блок “Процесс”. На этом этапе происходит процесс расчета (или перерасчета) всей
таблицы, подготавливается отчет.
Блок №6
Блок “Принятия решения”. После выполнения Блока №5 пользователю предоставляется
возможность визуально проверить результаты работы программы. В случае
неудовлетворительного результата алгоритм возвращает нас к выполнению Блока №3
(см. выше) иначе Блока №7.
Блок №7
Блок “Документ”. Результаты работы выводятся на принтер в виде таблицы (см.
Приложение №1).

Отладка программы
Используемые средства автоматизации отладки программ
Отладка программы — это процесс выполнения программы с целью обнаружения в ней
ошибок и их устранение.
Начальный процесс отладки программы начинается с визуального контроля.
Визуальный контроль — это проверка программ “ за столом “, без использования
компьютера. На первом этапе визуального контроля осуществляется чтение
программы, причем особое внимание уделяется следующим ее элементам:
комментариям и их соответствию тексту программы ;
условиям в операторах условного выбора ( IF, CASE ) и цикла;
сложным логическим выражениям;
возможности не завершения итерационных циклов ( WHILE, REPEAT).
Второй этап визуального контроля — сквозной контроль программы ( ее ручная
прокрутка на нескольких заранее подобранных простых тестах).
Интегрированная среда разработки в Delphi предоставляет не одну возможность
упростить тестирование и отладку приложения. Путь к успеху лежит через
разделение процесса отладки и тестирования на два разных этапа работы над
программой, и вам следует четко представлять себе, что цель тестирования –
определить наличие (или отсутствие) ошибок, В то время как цель отладки –
определить местоположение ошибок и устранить их. Поскольку цели этих двух этапов
разработки программ различны, различны и используемые для этого методы и
инструменты.
Лучший путь исключить ошибки в программе — защититься от них еще при написании
кода. Надежное приложение – приложение, создаваемое с возможностью легко и
просто отлаживать его. Вот основные показатели, которые помогают уменьшить
количество ошибок при разработке программ.
Приложение должно быть хорошо организовано. Разделите программу на модули,
каждый из которых выполняет определенные задачи. Например, если код, создающий
отчет, разнесен по десяти модулям, время отладки такого кода увеличится даже
более чем в десять раз (хотя бы за счет поиска нужной строки в десяти модулях).
Конечно же, вы можете вызывать подпрограммы из других модулей, но они должны
быть созданы для выполнения четко поставленной задачи. Нецелесообразно размещать
одну половину выполняемой операции в процедуре в одном модуле, а вторую половину
– в другой процедуре (тем более— в другом модуле).
Если процедура не может переварить некорректные данные и вызвать тем самым крах
всей системы, проверьте целостность входных данных, прежде чем работать с ними.
Используйте отладочный вариант вашей программы. В отладочной версии программы
содержится дополнительный код, цель которого — отследить выполнение программы,
убедиться в корректности ее работы и упростить отладку вашего приложения.
Delphi позволяет очень легко внести тестовый и отладочный коды в приложение.
Один из путей – использовать в приложении два алгоритма одновременно (быстрый,
но рискованный, и медленный, но проверенный), затем сравнить результаты работы
обоих алгоритмов. Конечно же, этот вариант используется только в бета-версии, и
после всестороннего тестирования, если все работает отлично и без сбоев, в
конечной версии продукта останется только быстрый (и после такого тестирования –
уже не рискованный) метод.
На этом этапе наиболее часто используемыми средствами для отладки программы
являлись:
Пошаговая отладка
Одна из самых распространенных задач отладки – выполнение программы шаг за
шагом, по одной строке за раз для проверки правильности выполнения. При
пошаговом прохождении кода отладчик выводит окно редактирования с выполняемой
программой. Точка выполнения, показывающая следующую выполняемую строку
программы, представляется в виде зеленой стрелки, расположенной слева от области
исходного текста в окне редактирования.
После успешной компиляции модуля на полосе отладочной информации каждая строка
кода, внесшая свой вклад в модуль, будет отмечена маленьким, синим кружком. Если
же строка не помечена, значит, здесь поработал оптимизатор. Поскольку для таких
строк выполняемый код не сгенерирован эти строки не будут помечены точкой
выполнения.
Просмотр значений переменных
При пошаговом прохождении программы в отладчике вы, несомненно, захотите узнать,
что содержится в различных переменных. Для этого можно использовать окно
просмотра переменных Watch List, которое предоставляет возможность пассивно
просматривать содержимое одной или нескольких переменных, или диалоговое окно
Evaluate/Modify, позволяющее работать только с одной переменной (в нем можно не
только просмотреть, но и изменить ее содержимое).
Установка точек останова
Точка останова (breakpoint) — своеобразный знак STOP для отладчика (на полосе
слева в окне редактора она и выглядит как маленький красный значок). Когда
приложение запущено под отладчиком и доходит до строки, в которой находится
точка останова, оно прекращает работу и ждет ваших дальнейших распоряжений.
Такие точки могут быть условными и безусловными. Отладчик всегда останавливается
на точке безусловного останова и может останавливаться в точке условного
останова, когда выполнено условие. Интегрированный отладчик Delphi поддерживает
два типа условий — логическое и по количеству проходов.
1.6.2. Трансляция и синтаксическая отладка
На этом этапе происходит статический контроль- это проверка программы по ее
тексту (без выполнения) с помощью инструментальных средств. Наиболее известной
формой статического контроля является синтаксический контроль программы с
помощью компилятора, при котором проверяется соответствие текста программы
синтаксическим правилам языка программирования. Сообщения компилятора обычно
делятся на несколько групп в зависимости от уровня тяжести нарушения синтаксиса
языка программирования:
— информационные сообщения и предупреждения, при обнаружении которых компилятор,
как правило, строит корректный объектный код и дальнейшая работа с программой
(компоновка, выполнение) возможна (тем не менее сообщения этой группы также
должны тщательно анализироваться, так как их появление также может
свидетельствовать об ошибке в программе — например, из-за неверного понимания
синтаксиса языка);
— сообщения об ошибках, при обнаружении которых компилятор пытается их исправить
и строит объектный код, но его корректность маловероятна и дальнейшая работа с
ним скорее всего не возможна;
— сообщения о серьезных ошибках, при наличии которых построенный компилятором
объектный код заведомо некорректен и его дальнейшее использование невозможно;
— сообщения об ошибках, обнаружение которых привело к прекращению
синтаксического контроля и построения объектного кода.
Однако, практически любой компилятор пропускает некоторые виды синтаксических
ошибок. Место обнаружения ошибки может находиться далеко по тексту программы от
места истинной ошибки, а текст сообщения компилятора может не указывать на
истинную причину ошибки. Одна синтаксическая ошибка может повлечь за собой
генерацию компилятором нескольких сообщений об ошибках (например, ошибка в
описании переменной приводит к появлению сообщения об ошибке в каждом операторе
программы, использующем эту переменную).
Второй формой синтаксического контроля может быть контроль структурированности
программ, то есть проверка выполнения соглашений и ограничений структурного
программирования. Примером подобной проверки может быть выявление в тексте
программы ситуаций, когда цикл образуется с помощью оператора безусловного
перехода (использования оператора GOTO для перехода вверх по тексту программы ).
Для проведения контроля структурированности могут быть созданы специальные
инструментальные средства, а при их отсутствии эта форма статического контроля
может совмещаться с визуальным контролем (см. пункт 1.5.1.).
Третья форма статического контроля — контроль правдоподобия программы, то есть
выявление в ее тексте конструкций, которые хотя и синтаксически корректны, но
скорее всего содержат ошибку или свидетельствуют о ней. Основные
неправдоподобные ситуации :
— использование в программе неинициализированных переменных (то есть переменных,
не получивших начального значения) ;
— наличие в программе описаний элементов, переменных, процедур, меток, файлов, в
дальнейшем не используемых в ее тексте;
— наличие в тексте программы фрагментов, никогда не выполняющихся;
— наличие в тексте программы переменных, ни разу не используемых для чтения
после присваивая им значений;
— наличие в тексте программы заведомо бесконечных циклов ;
Даже если присутствие в тексте программы неправдоподобных конструкций не
приводит к ее неправильной работе, исправление этого фрагмента повысит ясность и
эффективность программы, т. е. благотворно скажется на ее качестве.
Для возможности проведения контроля правдоподобия в полном объеме также должны
быть созданы специальные инструментальные средства, хотя ряд возможностей по
контролю правдоподобия имеется в существующих отладочных и обычных компиляторах.
Следует отметить, что создание инструментальных средств контроля
структурированности и правдоподобия программ может быть существенно упрощено при
применении следующих принципов:
1) проведение этих дополнительных форм статического контроля после завершения
компиляции и только для синтаксически корректных программ ;
2) максимальное использование результатов компиляции программы и, в частности,
информации, включаемой в листинг компилятора;
3) вместо полного синтаксического разбора текста проверяемой программы
построение для нее списка идентификаторов и списка операторов с указанием всех
их необходимых признаков.
При отсутствии инструментальных средств контроля правдоподобия эта фаза
статического контроля также может объединяться с визуальным контролем (см. пункт
1.5.1.).
На этом этапе разработки программы наиболее часто встречающимися ошибками
являлись:
EArrayError – данная исключительная ситуация вызывается, если для доступа к
элементу массива используется недопустимый индекс, если массив, имеющи1.й
определенный размер, добавляют слишком много элементов, а также при попытке
вставки элемента в отсортированный массив.
EconvertError – данная исключительная ситуация вызывается, если StrToInt или
StrToFloat не в состоянии преобразовать определенную строку в корректное
значение типа Integer или значение с плавающей запятой соответственно. Названная
исключительная ситуация возникает также при ошибочном копировании данных из
одного объекта в другой.
EDdatabaseError – эта исключительная ситуация вызывается, если компонент при
выполнении программы обнаруживает ошибку в базе данных.
EDBEditError – указанная исключительная ситуация вызывается, если приложение
пытается ввести данные, несовместимые с заданной маской.
Инструкция по использованию программы
Инструкция для программиста
Программа “Распределение затрат” состоит и 3-х файлов:
RaspZatr.exe – исполняемый файл программы
Tabl.db – файл таблицы Базы Данных, совместимый с Paradox 7
Tabl.px – индексный файл таблицы (создается автоматически).
Для работы программы на компьютере необходимо иметь утилиту Borland Database
Engine (BDE) Admistrator.
Мощность и гибкость Delphi при работе с базами данных основана на низкоуровневом
ядре — процессоре баз данных Borland Database Engine (BDE). Его интерфейс с
прикладными программами называется Integrated Database Application Programming
Interface (IDAPI). Сейчас не различают эти два названия (BDE и IDAPI) и считают
их синонимами. BDE позволяет осуществлять доступ к данным как с использованием
традиционного record-ориентированного (навигационного) подхода, так и с
использованием set-ориентированного подхода, используемого в SQL-серверах баз
данных. Кроме BDE, Delphi позволяет осуществлять доступ к базам данных,
используя технологию (и, соответственно, драйверы) Open DataBase Connectivity
(ODBC) фирмы Microsoft. Но, как показывает практика, производительность систем с
использованием BDE гораздо выше, чем оных при использовании ODBC. ODBC драйвера
работают через специальный “ODBC socket”, который позволяет встраивать их в BDE.

Все инструментальные средства баз данных Borland — Paradox, dBase, Database
Desktop — используют BDE. Все особенности, имеющиеся в Paradox или dBase,
“наследуются” BDE, и поэтому этими же особенностями обладает и Delphi.
Для запуска программы необходимо произвести следующие действия:
Скопировать файлы программы в директорию на каком либо диске.
Запустить программу BDE Administrator.
В меню Object выбрать New или нажать Ctrl+N.
В появившемся окне выбора типа драйвера БД необходимо указать “Standard” и
нажать Enter.
Далее следует ввести АЛИАС БД – “RaspZatr”.
Во вкладке Definition в поле Path необходимо указать путь местоположения
программы. (Например C:RaspZatr)
В меню Object выбрать Apply или нажать Ctrl+A.
Закрыть утилиту.
Инструкция для оператора
Из директории где располагается программа необходимо запустить файл RaspZart.exe
для запуска программы.
После этого на экране появится главная форма приложения. На форме находятся поля
для ввода данных (слева каждое из них подписано), но они на начальном этапе не
активны, т.к. форма находится в режиме “Просмотра записей”. Снизу под полями
ввода находятся две кнопки с синими стрелками. Они предназначены для просмотра
введенных данных. Стрелка “Вправо” переводит запись в таблице на одну вперед.
Стрелка “Влево” — на одну запись назад.
В правом нижнем углу формы находятся две кнопки: “Просмотр таблицы” и “Выход”.
При нажатии кнопки “Просмотр таблицы” появится следующая форма, предназначенная
для редактирования любой записи в таблице. Здесь можно увидеть две кнопки: “Ок”
и “Отмена”. Первая для подтверждения изменений и выхода, а вторая для отмены
всех изменений и выхода из этой формы. Кнопка “Выход” предназначена для выхода
из приложения.
Справа на главной форме находится панель с тремя кнопками: “Добавить”, “Удалить”
и “Расчет”. Для добавления новых записей в таблицу необходимо нажать на кнопку
“Добавить”, при этом форма перейдет в режим добавления новых записей. В этом
режиме активизируется первое поле со списком. В этом поле необходимо выбрать
нужный счет или “Итого”. После этого программа активизирует, исходя из счета,
поле для введения значений. Программа может “перепрыгивать” некоторые счета,
т.к. она выбирает какое поле вводится при текущем счете. Для удобства ввода цифр
программа показывает справа от поля ввода еще два дополнительных. Фокус
автоматически передается в нижнее. Здесь можно непосредственно вводить значение,
если есть необходимость произвести суммирование то следует ввести значение и
нажать “+” на вспомогательной цифровой клавиатуре. При этом значение перейдет в
верхнее поле и станет выделено красным цветом. Таким образом можно вводить
значение, нажимать “+” и значения будут суммироваться. После того как получилась
сумма которую нужно запомнить необходимо нажать “Enter” и сумма перенесется в
нужное поле и программа активизирует следующее поле для ввода. В конце ввода
программа попросит ввести дату, нужно ввести дату в формате ДД.ММ.ГГГГ и нажать
“Enter”. Ввод данных можно в любое время отменить нажатием кнопки “Отменить”,
при этом форма перейдет в режим “Просмотра записей”.
Для удаления записи необходимо встать на нужную запись и нажать на кнопку
удалить. При этом программа попросит подтвердить удаление.
После того как возникла необходимость расчета таблицы нужно нажать кнопку
“Расчет” и ввести дату расчета. Поле этого программа выполнит запрос по
введенной дате и выведет на экран все счета по этой дате. На этой форме
находятся кнопки: “Подготовка к печати”, “Расчет” и “Назад”. Если таблица еще не
рассчитана то нужно нажать кнопку “Расчет”. Если необходимо распечатать таблицу
– нажать “Подготовка к печати”. Для перехода в главную форму – нажать “Назад”.
Контрольный пример
Это один из важнейших разделов дипломного проектирования. Он с большей точностью
доказывает правильность работы алгоритма и правильность работы программы. Для
сравнения будут предложены результаты счета программы (см. приложение 1) и
результаты счета вручную представленные ниже, с одними и теми же исходными
данными.
Для начала заполним случайным образом исходные данные в предназначенные для
этого поля:
Таблица №4№ABCDEFQHIJ
12310001.01.20002 4 X
22600001.01.200032X
32910001.01.200043X
42920001.01.200025X
52930001.01.200031X
62940001.01.200067X
72990001.01.200010XXX131614
8Итого01.01.2000 25 45X

После этих действий необходимо исходя из формул в постановке задачи (см. пункт
1.1. “Расчет таблицы”) заполнить поля предназначенные для этого.
При расчете столбца С необходимо просуммировать все цифры с первой строки до
седьмой. В результате получим 30. Это значение запишем в поле С8.
При расчете столбца D необходимо рассчитать коэффициент, по формуле D8/C8, а
затем на этот коэффициент умножить значение соответствующей строки С.
Таким образом рассчитываются все столбцы, ссылаясь на формулы постановки задачи.
После всех расчетов получаем следующую таблицу:
Таблица №4№ACDEFQHIJ
12310021,6745,670,426,09X6,09
22600032,524,50,635,13X5,13
32910043,3336,330,847,17X7,17
42920021,6756,670,427,09X7,09
52930032,513,50,634,13X4,13
629400657121,2713,27X13,27
72990010XXX13161430
8Итого30252238,676,3345X45

Если сравнить значения рассчитанные программой (см. приложение 1) и Таблицу №4
то можно увидеть, что они, при данных начальных данных, идентично. На основе
этого можно утверждать, что программа производит вычисления правильно.
1.9. Выводы о проделанной работе
Исходя из того, программа делает правильные расчеты (см. пункт 1.8), делает
вывод документов на печать, сохраняет значения на предыдущий период (накапливает
информацию), позволяет удобно заполнять таблицу данными, легко проводить
редактирование и пересчет, то можно с уверенностью сказать, что цель моего
дипломного проектирования достигнута. Более того, внедрение программы на
предприятии облегчит работникам рутинный труд расчета таблицы “Распределения
затрат”, позволит централизовать данные в этой области управления предприятием.
В дальнейшей перспективе можно дорабатывать программу, для автоматизации расчета
всех видов затрат предприятия и занять достойное место в комплексе задач
автоматизации.

Реферат: Организация сбора данных в отдельных видах исследования

Организация сбора данных в отдельных видах исследования
Содержание работы:
Введение. 3
Личное интервью 3
Виды личных интервью. 4
Процедура. 5
Верстка вопросника. 6
Внедрение технических средств. 7
Анкетирование. 10
Виды анкетирования. 10
Инструкция к анкете. 11
Трудности восприятия вечатного слова. 13
Размер анкеты. 14
Процедура опроса. 15
Групповое анкетирование 16
Процедура. 16
Телефонный опрос. 18
Почтовый опрос. 19
Набор документов и процедура. 19
Заключение. 20
Список литературы: 22

Введение.

Общие характерисгики взаимодействия с респондентами, изложенные в предыдущей главе, по-разному воплощаются п различных видах сбора данных в зависимости от того, письменное или устное, непосредственное или опосредованное это общение, в последнем случае — чем именно опосредовано, насколько оперативна обратная связь и т.п. С учетом особенностей того или иного взаимодействия выстраивается поведение интервьюера или анкетера (где они участвуют), конструируются полевые документы.
Рассмотрим особенности построения взаимодействия в личном и телефонном интервью и при самозаполнении анкет.

Личное интервью

Интервью — один из основных видов сбора данных, основанных на непосредственном (личное, face to face) или опосредованном (телефонное интервью, интервью с применением компьютера) социально-психологическом взаимодействии между исследователем и респондентом (индивидуальное) или респондентами (групповое) в соответствии с поставленной исследователем целью. Оно строится на том факте, что люди далеко не всегда с удовольствием пишут, но любят поговорить.
Возможности интервьюирования весьма широки, что рождает Множество разновидностей интервью и их классификаций. Не останавливаясь здесь на них, отметим лишь те общие и специфичные для его разновидностей организационные проблемы, которые в ходе проведения икгервью обычно могут возникать.

Виды личных интервью.

«Классическим» видом личного интервью является очная беседа интервьюера с респондентом, в ходе Которой вопросник заполняет интервьюер. Чаще нссго проводятся интервью по месту жительства. Иногда в ходе такой беседы используются тсчкже карточки, с помощью которых респонденту пргдполагается самостоятельно выбрать и назвать интервьюеру ответ или его номер. Возможно также применение других средств, исноль чу-емых для помощи респонденту.
Иногда проводится интервью с ассистентом — к случае, если интервьюер должен сосредоточиться на ведении разговора, ассистент фиксирует его ход и ответы респондента. В таком случае ассистенту надо находиться в поле зрения респондента, но где-то в пределах боковой видимости, а не в центре, так как присутствие третьих лиц всегда влияет на процесс общения, и той или иной мере искажая ответы респондента.
В последние годы во многих странах интервьюеров начинают снабжать различной техникой — диктофонами, компьютерами (об этом чуть позже), иногда респондентам предлагают фиксировать ответы самостоятельно (не только выбирать, как в уже упомянутом случае с использованием карточек, но и записывать или вводить их в компьютер). Общим для всех интервью является то, что вопросы читает интервьюер, находящийся в непосредственном контакте с респондентом, размышляющим над этими вопросами и выражающим свое мнение.
Непосредственный контакт между интервьюером и респондентом вносит некоторые сложности в обсуждение деликатных тем, что заставляет в ряде случаев от непосредственного контакта отказываться вовсе или при обсуждении какой-то части вопросов. Люди обычно весьма тщательно оберегают свой внутренний мир от каких-либо вторжений. Социологи же все больше интересуются самыми разными аспектами человеческой жизни. Считается,что при обсуждении наиболее деликатных тем (об употреблении наркотиков, сексуальном поведении, СПИДе и пр.) предпочтительно создать дополнительные условия, которые могли бы облегчить респонденту «признание» в каких-то неприятных вещах. При подобной необходимости используются разные приемы. Во-первых, респондентам предлагают выбрать подходящий ответ самостоятельно по карточке с ответами, назвав не формулировку, а лишь его номер. (Конечно же, и в тексте вопросника предусматриваются различные буферные формулировки). Во-вторых, используются различные технические средства, например, дают запись вопросов и готовых вариантов на пленке и предлагают респондентам отвечать, слушая его вопросы, самостоятельно; самим вводить ответ или его номер в компьютер.

Процедура.

Казалось бы, личный контакт интервьюера с респондентом экономит время на саму процедуру. Но анализ отчетов интервьюеров ВЦИОМ, например, не подтвердил этого: в среднем на заполнение анкет тратилось меньше времени, чем на пнтерпыо. Однако в сельской местности наблюдается противоположная картина. Имея дело с большим числом малообразованных людей, интервьюер предпочитает сам читать анкету и заполнять ее под диктовку респондента, а не ожидать, пока тот напишет, исправит, переправит.
После обнаружения искомого лица процедура интервью сводится к представлению целей и организаторов исследования и убеждению человека участвовать в исследовании. Обычно считается нежелательным показывать респонденту вопросник: это отвлекает от беседы, переключает внимание на чтение.
Для создания впечатления о более равноправных отношениях икгервыоер должен спросить у респондента имя и отчество и чаще его произносить; если ему предложат сесть, следует расположиться по возможности так, чтобы сидеть с респондентом на одном уровне, и тогда никто не будет возвышаться над другим, что важно и в психологическом плане.

Верстка вопросника.

Оформление и содержание различных комментариев и инструкций в вопроснике — если мы ведем речь о традиционной бумажной процедуре — должны быть ориентированы на возможности интервьюера читать вопросы и сразу записывать ответы. Это означает, что наиболее удобное расположение текста апробируется заранее, и заранее же интервьюер получает инструкции относительно использования этого вопросника. Так, например, далеко не весь текст последнего произносится. В этой связи целесообразно заранее разработать определенные условные обозначения и ознакомить с ними интервьюеров (и постоянно придерживаться именно этих обозначений, чтобы впоследствии не вводить интервьюеров в заблуждение.
Вопросы (и ответы), зачитываемые респонденту, печатаются Шрифтом, отличным от остального текста (например, заглавными буквами, жирным шрифтом).
Интервьюерам говорят, читать ли номера ответов (как правило, они не читаются).
Относительно числа возможных вариантов ответов должны быть инструкции в том случае, если на протяжении интервью предполагается получение то одного, то нескольких высказываний, оценок и т.п.
В любом случае подобного рода инструкции следует дублировать то есть печатать и в вопроснике, и в инструкции к нему, поскольку трудно рассчитывать на то, что интервьюер, занятый обсуждение?» вопросов, будет держать в голове все эти указания (хотя, конечно после нескольких интервью это запоминается).

Внедрение технических средств.

Новые технологии позволяю значительно облегчить задачу и интервьюерам, и респондентам.
При использовании компьютера между интервьюером и респондентом прекращается контакт глаз. Некоторые исследователи видят в этом существенную помеху процессу общения (за исключением уже упомянугого обсуждения деликатных тем). Другие же полагают, что опытный интервьюер даже во время работы на компьютере может научиться смотреть и на экран, и на респондента, когда это предусмотрено инструкцией. (Впрочем, частные методические исследования, касающиеся, например, эффектов использования интервьюером небольшого — в
500 г — компьютера, который можно удерживать одной рукой, делают очевидной необходимость более подробного изучения этого явления).
Существует огромное число публикаций, связанных с описанием различных эффектов, вызванных присутствием, поведением, манерой и т.п. интервьюера.
Значительные усилия направляются на то, чтобы если не снять, то по крайней мере свести к минимуму последствия этих эффектов. Одним из основных достоинств применения новых технологий оказывается не замена человека на машину, а успешная борьба с традиционными ошибками интервьюеров. Поскольку часть полномочий последних делегируется технике, люди сами реже принимают решения, связанные с техникой интервьюирования и, следовательно, реже совершают определенные виды ошибок.
С распространением компьютеров проблемы интервьюеров, связанные с обсуждением деликатных сюжетов, а также с использованием фильтров, практически сняты: появилась возможность «ветвления» вопросника, технического контроля за переходом от вопроса к вопросу и т.п. В то же время пока не так уж много известно о том, как сами интервьюеры относятся к этой технология. Однако опрос 300 интервьюеров до и после их первого подобного опыта выявил их в основном позитивные оценки.
Среди организационных преимуществ использования новых технологий отметим следующие:
. осуществляется больший контроль над процессом и результатами сбора данных;
. меньше требуется времени на интервью;
. относительно дешево каждое интервью;
. функции контроля выполняет компьютер (в частности, исчезают ошибки, связанные с нарушением инструкций);
. повышается эффективность за счет сочетания опроса, ввода данных и редактирования, так же как и верстки вопросника и кодирования, и уменьшения места для работы;
. повышается оперативность сбора данных, поскольку не требуется тиражирования и физического перемещения бумажных за-писей с места на моего.
Однако, предполагая использование новых технологий, организатору исследования следует иметь в виду то, что главная задача интервьюера — задавать вопросы, а не работать оператором, что, в частности, ставит ютпрос о дружественном интерфейсе.
Очевидно, что по мере распространения компьютерной грамотности, с учетом перспектив компьютеризации в быту подобные способы сбора данных будут применяться и в нашей стране все шире, вызывая адекватную реакцию респондентов. Это, в частности, приведет к необходимости более тщательного изучения психологии человека, работающего на компьютере. С другой стороны, достаточно дорого само оснащение интервьюеров компьютерами, подключение их к единой системе, приобретение программ.
Личные интервью по месту жительства становятся все более трудоемкими по самым разным причинам, и потому все чаще используются другие виды сбора данных.

Анкетирование.

Виды анкетирования.

В отличие от личного интервью анкетирование предполагает, что с вопросами работает — читает и пишет ответы — сам респондент. Анкету он получает от специальным образом проинструктированного анкетера, который может попросить заполнить анкету в его присутствии или отсутствии.
Различается несколько видов анкетирования в зависимости от того, в непосредственный или опосредованный контакт с респондентом вступает исследователь или его представитель. В первом случае речь идет о раздаточной анкете и групповом опросе, во втором — о почтовом и прессовом анкетировании. В настоящем параграфе речь пойдет о распространении и сборе раздаточной анкеты.
Поскольку реакции респондентов в процессе их работы над анкетой остаются скрытыми не только от исследователя, но и зачастую от анкетера, при подготовке анкетирования чрезвычайно важно максимум усилии приложить и анкетеру, и составителю анкеты для создания у респондентов установки на сотрудничество.
Некоторым социологам, озабоченным содержательными аспектами их исследования, анкета представляется неким нейтральным средством измерения, все сложности с которым заключаются лишь и определении се содержания. Такое отношение к анкете — одна из весьма часто встречающихся ошибок, связанных с недооценкой активности сознания респондентов. Ошибочным по тем же причинам будет и представление об анкетере, который якобы просто раздает н собирает анкеты. Поэтому для любого вида анкетирования чрезвычайно важно учитывать психологию респондента и режиссировать исследование с учетом особенностей опосредованного взаимодействия.
Самостоятельность работы респондента с анкетой заставляет социолога делать ее более простой по сравнению с вопросником, заполняемым интервьюером.
Кроме того, самостоятельность работы респондента предполагает включение в анкету для самозаполнения — неважно, в одиночестве ли ее заполняет респондент или участвует в групповом опросе, почтовом или в прессе, — следующих компонентов, отсутствующих в вопроснике и предшествующих собственно вопросам: а) обращения к респонденту; б) сообщения об организации, проводящей опрос; в) сообщения о целях исследования; г) инструкции о заполнении.

Инструкция к анкете.

Инструкция преследует две цели: убедить респондента в посильности задачи и рассказать о том, как ее выполнять.
Готовя эту инструкцию, мы должны представлять себе наиболее вероятную последовательность действий респондента. Прежде чем начать работать, человек берет анкету в руки, листает, приблизительно прикидывая, какая работа предстоит. Учитывая это, для достижения первой цели составители иногда ограничиваются указанием на объем предлагаемой работы и пишут, например: «Заполнять анкету несложно», «Заполнение анкеты не потребует много времени». Но в некоторых случаях в инструкции указывают, сколько примерно времени может понадобиться для работы с анкетой (скажем, просят респондента выделить для этого один час). Однако Делать это в большинстве случаев нежелательно. Исключением Могут стать только, скажем, опросы учащихся в учебное время или опросы по месту работы лиц, чье рабочее время строго регламентировано. Связано это с тем, что ограниченный во времени человек Может сразу же отказаться от заполнения анкеты, не захотев Уделить столько (указанного) времени на предлагаемое занятие. Кроме того, ограничение во времени, если о нем заранее сообщается, заставляет человека постоянно иметь в виду это обстоятельствo, что отвлекает от содержательной стороны дела, рождает определенную нервозность.
В инструкции необходимо подчеркнуть важность самостоятельного выражения оценок, ценность личного мнения респондента. Формированию установки на сотрудничество также способствует и такое сообщение — призыв к добросовестному заполнению анкеты.
В инструкции указываются правила работы с анкетой. Для этого респонденту сообщаются, например, такие сведения.
Чтобы облегчить респонденту ориентацию в предстоящей работе, можно задавать вопросы, касающиеся фиксации ответов, и давать примеры. Это особенно желательно, если респонденты представляют не самую образованную аудиторию.
В инструкции также желательно назвать принципы отбора респондентов (хотя, конечно же, анкетер это им тоже сообщает). Тот факт, что их участие в исследовании предопределено не чьей-то прихотью, а обосновано научно, как бы более обязывает к работе над анкетой, выступает в глазах респондентов еще одним аргументом в пользу добросовестного участия в исследовании.
В целом инструкция должна быть корректной и выдержанной в вежливом тоне.
Так, если для обработки данных в анкете содержится значительное число различных цифр, не все из которых должны быть помечены респондентом, необходимо пояснить, что следует, а что не следует обводить, подчеркивать и т.п.

Трудности восприятия вечатного слова.

Анкета рассчитана на Чтение не вслух, соответственно, в ней могут использоваться несколько иные, менее разговорные формулировки, более длинные фразы; допустимы иногда сложноподчиненные предложения, причастные и деепричастные обороты и т.п. Однако многословные формулировки обычно затрудняют процесс восприятия и вопросов, и вариантов ответов; многие респонденты могут не до конца их дочитывать; вряд ли целесообразно использование аббревиатур (за исключением, разумеется, самых распространенных, типа «вуз», но и здесь надо иметь в виду, что многие сокращения создают впечатление поспешности, неосновательности создателей анкеты).
В тех случаях, когда предполагается получение нескольких ответов, следует это указывать после каждого вопроса, ответ на который отличается по каким- то признакам от ответов на другие вопросы («Можно дашь любое количество ответов», «Просим написать первые три ответа, которые пришли Вам в голову» и т.п.). Такой текст (инструкцию к конкретному вопросу) целесообразно напечатать иным шрифтом, отличным от шрифта вопроса, например, курсивом.
Ожидания составителей анкеты относительно степени подробности свободно формулируемых ответов респонденты угадывают, видя, сколько строк для этих ответов отведено. Однако если человек видит несколько страниц подряд с пустыми строчками, которые ему предлагают заполнить, это может испугать. В принципе большим количеством свободного места еще нельзя обеспечить подробные ответы. Предпочтение респондентов почти всегда отдается более кратким вариантам. Но в то же время, если в ответ ожидают получить хотя бы словосочетание, вряд ли целесообразно для ответов резервировать лишь одну строку. Это связано с тем, что некоторым людям очень трудно вписывать что- то мелким почерком.

Размер анкеты.

Какой бы опрос ни планировался — почтовый, пли групповой, или индивидуальный (интервью), социолог не имеет права злоупотреблять вниманием, терпением и временем респондентов.
Для массовых опросов используются анкеты самой различной длины. Так, встречаются анкеты из 3-5 вопросов и из 100 и более. И хотя определение допустимого числа вопросов может выходить за рамки компетенции организатора, ему следует помнить, что громоздкие анкеты вызывают большее число отказов от ответа, что люди, заполняя их, чаще проявляют небрежность, лаконичнее отвечают на открытые вопросы. Короткие анкеты, в свою очередь, создают у респондентов впечатление о незначительности обсуждаемого предмета или самого факта обращения к мнению людей.
В практике выработаны некоторые нормы, связанные не столько с размером анкеты, сколько с временем, необходимым на ее заполнение. Так, считается, что 20-30 минут — это тот срок, который одновременно позволяет респонденту и высказаться, и не угомиться. Кроме того, если опрос проводится по месту жительства и анкета остается у респондентов, скажем, на сутки или если это почтоный опрос, то считается допустимым сделать ее длиннее, чем для аудиторного или индивидуального опроса.

Процедура опроса.

Как и интервьюер, анкстер отбирает респондентов, сообщает о цели исследования, называет организаторов, кратко объясняет принципы отбора участников, способы нсполыо-вания результатов. Кроме того, он, в огличие от интервьюера, сообщает о необходимости работать с анкетой лично, показывая респонденту важность выражения его собственного самостоя-п-ль-ного мнения.
Анкетеру следует при раздаче анкет вести запись, кому, в котором часу анкета отдана, когда за ней зайти и/или кто и когда ее вернет. Помимо полезности собственно записей, здесь важно и то, что если респондент видит, как фиксируется факт передачи анкеты, он еще раз убеждается в серьезности намерений анкетера и в том, что подобная процедура — часть хорошо отработанного процесса. Серьезное отношение анкетера отчасти и таким образом передается респонденту.
Анкетер также собирает полевые документы, проверяя в присутствии респондента полноту заполнения каждой анкеты и разборчивость записей, сделанных респондентом.

Групповое анкетирование

Виды групповых опросов. Суть этого вида сбора данных и возникающего в его ходе взаимодействия состоит в том, что анкета раздается сразу нескольким лицам, находящимся в одном помещении, с тем, чтобы они тут же сами ее заполнили и вернули анкетеру. Работа респондентов с анкетой в таком случае напоминает ситуацию самостоятельной работы в школьном классе. Главное преимущество группового анкетирования состоит в оперативности, поскольку сразу можно охватить десять и более человек, и полноте возврата (случаи, когда анкеты оставляют на память, довольно редки).

Процедура.

Проведение группового опроса предполагает решение ряда организационных проблем.
Во-первых, найти или приспособить моего для проведения опроса, которое бы позволяло респондентам сосредоточиться на анкете. Эго помещение должно быть достаточно освещено; н нем должны находиться столы, чтобы людям было удобно писать, или организатор должен по крайней мере как-то обеспечить для этого условия: найти подставки для письма, ручки и т.п. Надо обеспечить респон- денгам свободу движений и оградить их оттого, что кто-то подсмотрит то, что они пишуг, будет заглядывать в их анкету во время ее заполнения.
Во-вторых, отобрать людей с искомыми характеристиками и убедить их участвовать в исследовании, собравшись в указанном месте в названное время.
Обычно считается, что группа не должна быть более 50 человек; число респондентов, одновременно заполняющих анкету в одном помещении, обычно зависит от того, что это за респонденты (студентов может быть и больше, равно как и участников собрания акционеров; среди детей — посетителей кружков — столь многочисленные группы, оказывается, не могут работать).
В-третьих, выступить перед аудиторией и сообщить о целях исследования и способах работы с анкетой. Анкетера аудитории следует представить, если она сформирована без его участия. Это может сделать руководитель или представитель данного учреждения, организации, руководитель исследования; желательно, чтобы официальная позиция этого человека была руководящей.
Нежелательно, чтобы в качестве анкетера и даже его ассистента выступал кто- то, знакомый респондентам, так как это знакомство влияет на ответы, причем трудно предсказать, в каком направлении.
В-четвертых, призвать респондентов работать, не отвлекаясь. Важно уметь убедить респондентов работать самостоятельно и не Мешать друг другу.
В-пятых, раздать анкеты, обеспечив всех карандашами пли ручками.
В-шестых, в случае необходимости, индивидуально консультировать респондентов по ходу заполнения анкеты. Когда они начинают обсуждать что- то, связанное с опросом, между собой, целесообразно предложить им обсудить взволновавшие их сюжеты по окончании работы.
В-седьмых, собрать анкеты, не забыв просмотреть их на наличие ответов на все вопросы и убедившись в разборчивости написанного.
Иногда целесообразно работать с ассистентом, который помогает обеспечить респондентов ручками, карандашами, отвечать на воз-никаюпщс по ходу работы индивидуальные вопросы, участвует в приемке анкет.

Телефонный опрос.

Телефонный опрос заключается в чтении вопросника респонденту по телефону с одновременной фиксацией его ответов интервьюером.
Возрастающие дороговизна и другие трудности проведения личных интервью, рост телефонизации заставляют все шире использовать телефонные опросы. Они сравнительно недороги (в 2-5 раз дешевле интервью по месту жительства), позволяют собирать дан» ные исключительно оперативно (так, например, служба
Vox Populi проводила опрос п первый и второй дни путча 1991 г. и через день дала результаты в печать); возможен прямой контроль за работой интервьюера.
Все это сделало интервью по телефону к концу ХХ века едва ли но самым распространенным способом сбора данных.
Помимо прочего, посредством телефонов решается часть проблем почтовых опросов: в некоторых случаях респондентам, которые не отозвались, предлагалось звонить по бесплатному телефону и сообщать свои ответы устно вместо того, чтобы записывать их в анкете.

Почтовый опрос.

Почтовый опрос предполагает распространение анкеты по почте, без участия в этом каких-либо специально подготовленных лиц. Респонденты имеют возможность отвечай» в удобное время, подумать, а следова-телыю, дают более точные, проверенные у домашних, а не спонтанные ответы. С другой стороны, нередко такие анкеты заполняют вовсе не те, кому они предназначен; к этим трудностям прибавляются и трудности, уже описанные выше в связи с обсуждением самозаполняемых анкет; наконец, имеет моего и «коллективное творчество», которое социолог далеко не всегда в состоянии обнаружить.
Этот вид сбора данных относительно экономичен и, пожалуй, в наибольшей степени зависит от организаторои-социологов.

Набор документов и процедура.

Поскольку средством взаимодействия здесь оказываются исключительно тексты, высылаемые респонденту, особое внимание приходится уделять как анкете, так и различным дополнительным материалам, обеспечивающим общение с респондентом.
Опрос через прессу.
Эгот вид сбора данных представляет минимум организационных сложностей.
Практически все они сводятся к верстке анкеты и ее расположению на сграницах периодического издания — газеты, Журнала, еженедельника. Таким образом, с момента публикации и До получения ответов процесс почти не поддается контролю.
Можно дать напоминания, опубликовав второй раз анкету и обратившись к читателям с более убедительной и настойчивой просьбой. В случае регулярных опросов хорошо «работают» публикации результатов, которые напоминают потенциальным респондентам об их возможности сделать собственный вклад в подобную публикацию.
Поскольку известно, что во многих случаях у почти каждого экземпляра периодического издания бывает более одного читателя, Целесообразно в самой анкете напечатать, что ее можно копировать Разумеется, когда это не противоречит содержательным требованиям исследования).

Заключение.

Социология в нашей стране — сравнительно молодая наука. Было время, когда наряду с кибернетикой и генетикой социологию считали буржуазной наукой.
Социологические исследования не поощрялись, ибо считалось: все то правда, что содержится в партийных документах. Попутно можно заметить, что в настоящее время мы ударились в другую крайность: каждый студент и каждый преподаватель — неспециалист считает себя законченным социологом и считают ненужным знание социологической теории, методологии и методики проведения социологических исследований, ограничиваясь составлением примитивных анкет.
Особенность социологического метода, исследования заключается в двух принципиальных моментах: первое — он позволяет формализовать метод сбора социальной информации. То, на что другие гуманитарные дисциплины тратят долгие годы труда и средств, социолог может сделать за несколько дней, и при этом получить относительно дешевую и объективную информацию. Второе — социологический метод исследования позволяет путем понятийного фиксирования явления в процессе его развития, проверить полученные концептуальные построения, хотя и относительно его прошлого этапа, т. е. фиксирования как постфактум. Но это позволяет довольно успешно прогнозировать, а соответственно, и планировать свою деятельность и даже проектировать некоторые социальные процессы.

Список литературы:

Курбатов В.И. Социология – М. Март 2000
Радугин А.А. Социология — М. Центр 2001
Растов Ю.Е. Начала современной социологии: Учебное пособие – М. ЮНИТИ 1999
Ядов В.А. Социология в России – М. Ин-т социолог. РАН 1998

Реферат: Классификация компьютеров общего назначения по областям применения

Классификация компьютеров по областям применения

1. Персональные компьютеры и рабочие станции

Персональные компьютеры (ПК) появились в результате эволюции миникомпьютеров при переходе элементной базы машин с малой и средней степенью интеграции на большие и сверхбольшие интегральные схемы. ПК, благодаря своей низкой стоимости, очень быстро завоевали хорошие позиции на компьютерном рынке и создали предпосылки для разработки новых программных средств, ориентированных на конечного пользователя. Это прежде всего
«дружественные пользовательские интерфейсы», а также проблемно- ориентированные среды и инструментальные средства для автоматизации разработки прикладных программ.

Миникомпьютеры стали прародителями и другого направления развити современных систем — 32-разрядных машин. Создание RISC-процессоров и микросхем памяти емкостью более 1 Мбит привело к окончательному оформлению настольных систем высокой производительности, которые сегодня известны как рабочие станции. Первоначальная ориентация рабочих станций на профессиональных пользователей (в отличие от ПК, которые в начале ориентировались на самого широкого потребителя непрофессионала) привела к тому, что рабочие станции — это хорошо сбалансированные системы, в которых высокое быстродействие сочетается с большим объемом оперативной и внешней памяти, высокопроизводительными внутренними магистралями, высококачественной и быстродействующей графической подсистемой и разнообразными устройствами ввода/вывода. Это свойство выгодно отличает рабочие станции среднего и высокого класса от ПК и сегодня. Даже наиболее мощные IBM PC совместимые ПК не в состоянии удовлетворить возрастающие потребности систем обработки из-за наличия в их архитектуре ряда «узких мест».

Тем не менее быстрый рост производительности ПК на базе новейших микропроцессоров Intel в сочетании с резким снижением цен на эти изделия и развитием технологии локальных шин (VESA и PCI), позволяющей устранить многие «узкие места» в архитектуре ПК, делают современные персональные компьютеры весьма привлекательной альтернативой рабочим станциям. В свою очередь производители рабочих станций создали изделия так называемого
«начального уровня», которые по стоимостным характеристикам близки к высокопроизводительным ПК, но все еще сохраняют лидерство по производительности и возможностям наращивания. Насколько успешно удаться ПК на базе процессоров 486 и Pentium бороться против рабочих станций UNIX, покажет будущее, но уже в настоящее время появилось понятие «персональной рабочей станции», которое объединяет оба направления.

Современный рынок «персональных рабочих станций» не просто определить. По сути он представляет собой совокупность архитектурных платформ персональных компьютеров и рабочих станций, которые появились в настоящее время, поскольку поставщики компьютерного оборудования уделяют все большее внимание рынку продуктов для коммерции и бизнеса. Этот рынок традиционно считался вотчиной миникомпьютеров и мейнфреймов, которые поддерживали работу настольных терминалов с ограниченным интеллектом. В прошлом персональные компьютеры не были достаточно мощными и не располагали достаточными функциональными возможностями, чтобы служить адекватной заменой подключенных к главной машине терминалов. С другой стороны, рабочие станции на платформе UNIX были очень сильны в научном, техническом и инженерном секторах и были почти также неудобны, как и ПК для того чтобы выполнять серьезные офисные приложения. С тех пор ситуация изменилась коренным образом. Персональные компьютеры в настоящее время имеют достаточную производительность, а рабочие станции на базе UNIX имеют программное обеспечение, способное выполнять большинство функций, которые стали ассоциироваться с понятием «персональной рабочей станции». Вероятно оба этих направления могут серьезно рассматриваться в качестве сетевого ресурса для систем масштаба предприятия. В результате этих изменений практически ушли со сцены старомодные миникомпьютеры с их патентованной архитектурой и использованием присоединяемых к главной машине терминалов.
По мере продолжения процесса разукрупнения (downsizing) и увеличения производительности платформы Intel наиболее мощные ПК (но все же чаще открытые системы на базе UNIX) стали использоваться в качестве серверов, постепенно заменяя миникомпьютеры.

Среди других факторов, способствующих этому процессу, следует выделить:
• Применение ПК стало более разнообразным. Помимо обычных для этого класса систем текстовых процессоров, даже средний пользователь ПК может теперь работать сразу с несколькими прикладными пакетами, включая электронные таблицы, базы данных и высококачественную графику.
• Адаптация графических пользовательских интерфейсов существенно увеличила требования пользователей ПК к соотношению производительность/стоимость. И хотя оболочка MS Windows может работать на моделях ПК 386SX с 2 Мбайтами оперативной памяти, реальные пользователи хотели бы использовать все преимущества подобных систем, включая возможность комбинирования и эффективного использования различных пакетов.
• Широкое распространение систем мультимедиа прямо зависит от возможности использования высокопроизводительных ПК и рабочих станций с адеквантными аудио- и графическими средствами, и объемами оперативной и внешней памяти.
• Слишком высокая стоимость мейнфреймов и даже систем среднего класса помогла сместить многие разработки в область распределенных систем и систем клиент-сервер, которые многим представляются вполне оправданной по экономическим соображениям альтернативой. Эти системы прямо базируются на высоконадежных и мощных рабочих станциях и серверах.

В начале представлялось, что необходимость сосредоточения высокой мощности на каждом рабочем месте приведет к переходу многих потребителей ПК на UNIX-станции. Это определялось частично тем, что RISC-процессоры, использовавшиеся в рабочих станциях на базе UNIX, были намного более производительными по сравнению с CISC-процессорами, применявшимися в ПК, а частично мощностью системы UNIX по сравнению с MS-DOS и даже OS/2.

Производители рабочих станций быстро отреагировали на потребность в низкостоимостных моделях для рынка коммерческих приложений. Потребность в высокой мощности на рабочем столе, объединенная с желанием поставщиков UNIX- систем продавать как можно больше своих изделий, привела такие компании как
Sun Microsystems и Hewlett Packard на рынок рабочих станций для коммерческих приложений. И хотя значительная часть систем этих фирм все еще ориентирована на технические приложения, наблюдается беспрецедентный рост продаж продукции этих компаний для работы с коммерческими приложениями, требующими все большей и большей мощности для реализации сложных, сетевых прикладных систем, включая системы мультимедиа.

Это привело к временному отступлению производителей ПК на базе микропроцессоров Intel. Острая конкуренция со стороны производителей UNIX- систем и потребности в повышении производительности огромной уже инсталлированной базы ПК, заставили компанию Intel форсировать разработку высокопроизводительных процессоров семейства 486 и Pentium. Процессоры 486 и Pentium, при разработке которого были использованы многие подходы, применявшиеся ранее только в RISC-процессорах, а также использование других технологических усовершенствований, таких как архитектура локальной шины, позволили снабдить ПК достаточной мощностью, чтобы составить конкуренцию рабочим станциям во многих направлениях рынка коммерческих приложений.
Правда для многих других приложений, в частности, в области сложного графического моделирования, ПК все еще сильно отстают.

2. X-терминалы

X-терминалы представляют собой комбинацию бездисковых рабочих станций и стандартных ASCII-терминалов. Бездисковые рабочие станции часто применялись в качестве дорогих дисплеев и в этом случае не полностью использовали локальную вычислительную мощь. Одновременно многие пользователи ASCII-терминалов хотели улучшить их характеристики, чтобы получить возможность работы в многооконной системе и графические возможности. Совсем недавно, как только стали доступными очень мощные графические рабочие станции, появилась тенденция применения «подчиненных» Х- терминалов, которые используют рабочую станцию в качестве локального сервера.

На компьютерном рынке Х-терминалы занимают промежуточное положение между персональными компьютерами и рабочими станциями. Поставщики Х- терминалов заявляют, что их изделия более эффективны в стоимостном выражении, чем рабочие станции высокого ценового класса, и предлагают увеличенный уровень производительности по сравнению с персональными компьютерами. Быстрое снижение цен, прогнозируемое иногда в секторе Х- терминалов, в настоящее время идет очевидно благодаря обострившейся конкуренции в этом секторе рынка. Многие компании начали активно конкурировать за распределение рынка, а быстрый рост объемных поставок создал предпосылки для создания такого рынка. В настоящее время уже достигнута цена в $1000 для Х-терминалов начального уровня, что делает эту технологию доступной для широкой пользовательской базы.

Как правило, стоимость Х-терминалов составляет около половины стоимости сравнимой по конфигурации бездисковой машины и примерно четверть стоимости полностью оснащенной рабочей станции.

Что такое X-терминал?
Типовой X-терминал включает следующие элементы:

• Экран высокого разрешения — обычно размером от 14 до21 дюйма по диагонали;

• Микропроцессор на базе Motorola 68xxx или RISC-процессор типа Intel i960, MIPS R3000 или AMD29000;

• Отдельный графический сопроцессор в дополнение к основному процессору, поддерживающий двухпроцессорную архитектуру, которая обеспечивает более быстрое рисование на экране и прокручивание экрана;

• Базовые системные программы, на которых работает система X-Windows и выполняются сетевые протоколы;

• Программное обеспечение сервера XII;

• Переменный объем локальной памяти (от 2 до 8 Мбайт) для дисплея, сетевого интерфейса, поддерживающего TCP/IP и другие сетевые протоколы.

• Порты для подключения клавиатуры и мыши.

Х-терминалы отличаются от ПК и рабочих станций не только тем, что не выполняет функции обычной локальной обработки. Работа Х-терминалов зависит от главной (хост) системы, к которой они подключены посредством сети. Для того, чтобы X-терминал мог работать, пользователи должны инсталлировать программное обеспечение многооконного сервера XII на главном процессоре, выполняющим прикладную задачу (наиболее известная версия XII Release 5). X- терминалы отличаются также от стандартных алфавитно-цифровых ASCII и традиционных графических дисплейных терминалов тем, что они могут быть подключены к любой главной системе, которая поддерживает стандарт X-
Windows. Более того, локальная вычислительная мощь Х-терминала обычно используется для обработки отображения, а не обработки приложений
(называемых клиентами), которые выполняются удаленно на главном компьютере
(сервере). Вывод такого удаленного приложения просто отображается на экране
Х-терминала.

Минимальный объем требуемой для работы памяти Х-терминала составляет
1 Мбайт, но чаще 2 Мбайта. В зависимости от функциональных возможностей изделия оперативная память может расширяться до 32 Мбайт и более.

Оснащенный стандартной системой X-Windows, X-терминал может отображать на одном и том же экране множество приложений одновременно.
Каждое приложение может выполняться в своем окне и пользователь может изменять размеры окон, их месторасположение и манипулировать ими в любом месте экрана.

X-Windows — результат совместной работы Массачусетского технологического института (MIT) и корпорации DEC. Система X-Windows
(известная также под именем X) в настоящее время является открытым де-факто стандартом для доступа к множеству одновременно выполняющихся приложений с возможностями многооконного режима и графикой высокого разрешения на интеллектуальных терминалах, персональных компьютерах, рабочих станциях и Х- терминалах. Она стала стандартом для обеспечения интероперабельности
(переносимости) продуктов многих поставщиков и для организации доступа к множеству приложений. В настоящее время X-Windows является стандартом для разработки пользовательского интерфейса. Более 90% поставщиков UNIX-рабочих станций и многие поставщики персональных компьютеров адаптировали систему X-
Windows и применяют в качестве стандарта.

3. Серверы

Прикладные многопользовательские коммерческие и бизнес-системы, включающие системы управления базами данных и обработки транзакций, крупные издательские системы, сетевые приложения и системы обслуживания коммуникаций, разработку программного обеспечения и обработку изображений все более настойчиво требуют перехода к модели вычислений «клиент-сервер» и распределенной обработке. В распределенной модели «клиент-сервер» часть работы выполняет сервер, а часть пользовательский компьютер (в общем случае клиентская и пользовательская части могут работать и на одном компьютере).
Существует несколько типов серверов, ориентированных на разные применения: файл-сервер, сервер базы данных, принт-сервер, вычислительный сервер, сервер приложений. Таким образом, тип сервера определяется видом ресурса, которым он владеет (файловая система, база данных, принтеры, процессоры или прикладные пакеты программ).

С другой стороны существует классификация серверов, определяющаяся масштабом сети, в которой они используются: сервер рабочей группы, сервер отдела или сервер масштаба предприятия (корпоративный сервер). Эта классификация весьма условна. Например, размер группы может меняться в диапазоне от нескольких человек до нескольких сотен человек, а сервер отдела обслуживать от 20 до 150 пользователей. Очевидно в зависимости от числа пользователей и характера решаемых ими задач требования к составу оборудования и программного обеспечения сервера, к его надежности и производительности сильно варьируются. Файловые серверы небольших рабочих групп (не более 20-30 человек) проще всего реализуются на платформе персональных компьютеров и программном обеспечении Novell NetWare. Файл- сервер, в данном случае, выполняет роль центрального хранилища данных.
Серверы прикладных систем и высокопроизводительные машины для среды «клиент- сервер» значительно отличаются требованиями к аппаратным и программным средствам.

Типичными для небольших файл-серверов являются: процессор 486DX2/66 или более быстродействующий, 32-Мбайт ОЗУ, 2 Гбайт дискового пространства и один адаптер Ethernet lOBaseT, имеющий быстродействие 10 Мбит/с. В состав таких серверов часто включаются флоппи-дисковод и дисковод компакт-дисков.
Графика для большинства серверов несущественна, поэтому достаточно иметь обычный монохромный монитор с разрешением VGA.

Скорость процессора для серверов с интенсивным вводом/выводом некритична. Они должны быть оснащены достаточно мощными блоками питания для возможности установки дополнительных плат расширения и дисковых накопителей. Желательно применение устройства бесперебойного питания.
Оперативная память обычно имеет объем не менее 32 Мбайт, что позволит операционной системе (например, NetWare) использовать большие дисковые кэши и увеличить производительность сервера. Как правило, для работы с многозадачными операционными системами такие серверы оснащаютс интерфейсом
SCSI (или Fast SCSI). Распределение данных по нескольким жестким дискам может значительно повысить производительность.

При наличии одного сегмента сети и 10-20 рабочих станций пиковая пропускная способность сервера ограничивается максимальной пропускной способностью сети. В этом случае замена процессоров или дисковых подсистем более мощными не увеличивают производительность, так как узким местом является сама сеть. Поэтому важно использовать хорошую плату сетевого интерфейса.
Хотя влияние более быстрого процессора явно на производительности не сказывается, оно заметно снижает коэффициент использования ЦП. Во многих серверах этого класса используется процессоры 486DX2/66, Pentium с тактовой частотой 60 и 90 МГц, microSPARC-II и PowerPC. Аналогично процессорам влияние типа системной шины (EISA со скоростью 33 Мбит/с или PCI со скоростью 132 Мбит/с) также минимально при таком режиме использования.

Однако для файл-серверов общего доступа, с которыми одновременно могут работать несколько десятков, а то и сотен человек, простой однопроцессорной платформы и программного обеспечения Novell может оказаться недостаточно. В этом случае используются мощные многопроцессорные серверы с возможностями наращивания оперативной памяти до нескольких гигабайт, дискового пространства до сотен гигабайт, быстрыми интерфейсами дискового обмена (типа Fast SCSI-2, Fast&Wide SCSI-2 и Fiber Channel) и несколькими сетевыми интерфейсами. Эти серверы используют операционную систему UNIX, сетевые протоколы TCP/IP и NFS. На базе многопроцессорных
UNIX-серверов обычно строятся также серверы баз данных крупных информационных систем, так как на них ложится основная нагрузка по обработке информационных запросов. Подобного рода серверы получили название суперсерверов.

По уровню общесистемной производительности, функциональным возможностям отдельных компонентов, отказоустойчивости, а также в поддержке многопроцессорной обработки, системного администрирования и дисковых массивов большой емкости суперсерверы вышли в настоящее время на один уровень с мейнфреймами и мощными миникомпьютерами. Современные суперсерверы характеризуются: наличием двух или более центральных процессоров RISC, либо Pentium, либо Intel 486;• многоуровневой шинной архитектурой, в которой запатентованная высокоскоростная системная шина связывает между собой несколько процессоров и оперативную память, а также множество стандартных шин ввода/вывода, размещенных в том же корпусе; поддержкой технологии дисковых массивов RAID; поддержкой режима симметричной многопроцессорной обработки, которая позволяет распределять задания по нескольким центральным процессорам или режима асимметричной многопроцессорной обработки, которая допускает выделение процессоров для выполнения конкретных задач.
Как правило, суперсерверы работают под управлением операционных систем
UNIX, а в последнее время и Windows NT (на Digital 2100 Server Model
A500MP), которые обеспечивают многопотоковую многопроцессорную и многозадачную обработку. Суперсерверы должны иметь достаточные возможности наращивания дискового пространства и вычислительной мощности, средства обеспечения надежности хранения данных и защиты от несанкционированного доступа. Кроме того, в условиях быстро растущей организации, важным условием является возможность наращивания и расширения уже существующей системы.

4. Мэйнфреймы

Мейнфрейм — это синоним понятия «большая универсальная ЭВМ».
Мейнфреймы и до сегодняшнего дня остаются наиболее мощными (не считая суперкомпьютеров) вычислительными системами общего назначения, обеспечивающими непрерывный круглосуточный режим эксплуатации. Они могут включать один или несколько процессоров, каждый из которых, в свою очередь, может оснащаться векторными сопроцессорами (ускорителями операций с суперкомпьютерной производительностью). В нашем сознании мейнфреймы все еще ассоциируются с большими по габаритам машинами, требующими специально оборудованных помещений с системами водяного охлаждения и кондиционирования. Однако это не совсем так. Прогресс в области элементно- конструкторской базы позволил существенно сократить габариты основных устройств. Наряду со сверхмощными мейнфреймами, требующими организации двухконтурной водяной системы охлаждения, имеются менее мощные модели, для охлаждения которых достаточно принудительной воздушной вентиляции, и модели, построенные по блочно-модульному принципу и не требующие специальных помещений и кондиционеров.

Основными поставщиками мейнфреймов являются известные компьютерные компании IBM, Amdahl, ICL, Siemens Nixdorf и некоторые другие, но ведущая роль принадлежит безусловно компании IBM. Именно архитектура системы
IBM/360, выпущенной в 1964 году, и ее последующие поколения стали образцом для подражания. В нашей стране в течение многих лет выпускались машины ряда
ЕС ЭВМ, являвшиеся отечественным аналогом этой системы.

В архитектурном плане мейнфреймы представляют собой многопроцессорные системы, содержащие один или несколько центральных и периферийных процессоров с общей памятью, связанных между собой высокоскоростными магистралями передачи данных. При этом основная вычислительная нагрузка ложится на центральные процессоры, а периферийные процессоры (в терминологии IBM — селекторные, блок-мультиплексные, мультиплексные каналы и процессоры телеобработки) обеспечивают работу с широкой номенклатурой периферийных устройств.

Первоначально мейнфреймы ориентировались на централизованную модель вычислений, работали под управлением патентованных операционных систем и имели ограниченные возможности для объединения в единую систему оборудования различных фирм-поставщиков. Однако повышенный интерес потребителей к открытым системам, построенным на базе международных стандартов и позволяющим достаточно эффективно использовать все преимущества такого подхода, заставил поставщиков мейнфреймов существенно расширить возможности своих операционных систем в направлении совместимости. В настоящее время они демонстрирует свою «открытость», обеспечивая соответствие со спецификациями POSIX 1003.3, возможность использования протоколов межсоединений OSI и TCP/IP или предоставляя возможность работы на своих компьютерах под управлением операционной системы UNIX собственной разработки.

Стремительный рост производительности персональных компьютеров, рабочих станций и серверов создал тенденцию перехода с мейнфреймов на компьютеры менее дорогих классов: миникомпьютеры и многопроцессорные серверы. Эта тенденция получила название «разукрупнение» (downsizing).
Однако этот процесс в самое последнее время несколько замедлился. Основной причиной возрождения интереса к мей-нфреймам эксперты считают сложность перехода к распределенной архитектуре клиент-сервер, которая оказалась выше, чем предполагалось. Кроме того, многие пользователи считают, что распределенная среда не обладает достаточной надежностью для наиболее ответственных приложений, которой обладают мейнфреймы.

Очевидно выбор центральной машины (сервера) для построения информационной системы предприятия возможен только после глубокого анализа проблем, условий и требований конкретного заказчика и долгосрочного прогнозирования развития этой системы.

Главным недостатком мейнфреймов в настоящее время остается относительно низкое соотношение производительность/стоимость. Однако фирмами-поставщиками мейнфреймов предпринимаются значительные усилия по улучшению этого показателя.

Следует также помнить, что в мире существует огромная инсталлированная база мейнфреймов, на которой работают десятки тысяч прикладных программных систем. Отказаться от годами наработанного программного обеспечения просто не разумно. Поэтому в настоящее время ожидается рост продаж мейнфреймов по крайней мере до конца этого столетия.
Эти системы, с одной стороны, позволят модернизировать существующие системы, обеспечив сокращение эксплуатационных расходов, с другой стороны, создадут новую базу для наиболее ответственных приложений.

5. Кластерные архитектуры

Двумя основными проблемами построения вычислительных систем для критически важных приложений, связанных с обработкой транзакций, управлением базами данных и обслуживанием телекоммуникаций, являются обеспечение высокой производительности и продолжительного функционирования систем. Наиболее эффективный способ достижения заданного уровня производительности — применение параллельных масштабируемых архитектур.
Задача обеспечения продолжительного функционирования системы имеет три составляющих: надежность, готовность и удобство обслуживания. Все эти три составляющих предполагают, в первую очередь, борьбу с неисправностями системы, порождаемыми отказами и сбоями в ее работе. Эта борьба ведется по всем трем направлениям, которые взаимосвязаны и применяются совместно.

Повышение надежности основано на принципе предотвращения неисправностей путем снижения интенсивности отказов и сбоев за счет применения электронных схем и компонентов с высокой и сверхвысокой степенью интеграции, снижения уровня помех, облегченных режимов работы схем, обеспечение тепловых режимов их работы, а также за счет совершенствования методов сборки аппаратуры. Повышение уровня готовности предполагает подавление в определенных пределах влияния отказов и сбоев на работу системы с помощью средств контроля и коррекции ошибок, а также средств автоматического восстановления вычислительного процесса после проявления неисправности, включая аппаратурную и программную избыточность, на основе которой реализуются различные варианты отказоустойчивых архитектур.
Повышение готовности есть способ борьбы за снижение времени простоя системы. Основные эксплуатационные характеристики системы существенно зависят от удобства ее обслуживания, в частности от ремонтопригодности, контролепригодности и т.д.

В последние годы в литературе по вычислительной технике все чаще употребляется термин «системы высокой готовности» (High Availability
Systems). Все типы систем высокой готовности имеют общую цель — минимизацию времени простоя. Имеется два типа времени простоя компьютера: плановое и неплановое. Минимизация каждого из них требует различной стратегии и технологии. Плановое время простоя обычно включает время, принятое руководством, для проведения работ по модернизации системы и для ее обслуживания. Неплановое время простоя является результатом отказа системы или компонента. Хотя системы высокой готовности возможно больше ассоциируются с минимизацией неплановых простоев, они оказываются также полезными для уменьшения планового времени простоя.

Существует несколько типов систем высокой готовности, отличающиеся своими функциональными возможностями и стоимостью. Следует отметить, что высокая готовность не дается бесплатно. Стоимость систем высокой готовности на много превышает стоимость обычных систем. Вероятно поэтому наибольшее распространение в мире получили кластерные системы, благодаря тому, что они обеспечивают достаточно высокий уровень готовности систем при относительно низких затратах. Термин «кластеризация» на сегодня в компьютерной промышленности имеет много различных значений. Строгое определение могло бы звучать так: «реализация объединения машин, представляющегося единым целым для операционной системы, системного программного обеспечения, прикладных программ и пользователей». Машины, кластеризованные вместе таким способом могут при отказе одного процессора очень быстро перераспределить работу на другие процессоры внутри кластера. Это, возможно, наиболее важная задача многих поставщиков систем высокой готовности.

Первой концепцию кластерной системы анонсировала компания DEC, определив ее как группу объединенных между собой вычислительных машин, представляющих собой единый узел обработки информации. По существу VAX- кластер представляет собой слабосвязанную многомашинную систему с общей внешней памятью, обеспечивающую единый механизм управления и администрирования. В настоящее время на смену VAX-кластерам приходят UNIX- кластеры. При этом VAX-кластеры предлагают проверенный набор решений, который устанавливает критерии для оценки подобных систем.
VAX-кластер обладает следующими свойствами:
Разделение ресурсов. Компьютеры VAX в кластере могут разделять доступ к общим ленточным и дисковым накопителям. Все компьютеры VAX в кластере могут обращаться к отдельным файлам данных как к локальным.
Высокая готовность. Если происходит отказ одного из VAX-компьютеров, задания его пользователей автоматически могут быть перенесены на другой компьютер кластера. Если в системе имеется несколько контроллеров внешних накопителей и один из них отказывает, другие контроллеры автоматически подхватывают его работу.
Высокая пропускная способность. Ряд прикладных систем могут пользоваться возможностью параллельного выполнения заданий на нескольких компьютерах кластера.
Удобство обслуживания системы. Общие базы данных могут обслуживаться с единственного места. Прикладные программы могут инсталлироваться только однажды на общих дисках кластера и разделяться между всеми компьютерами кластера.
Расширяемость. Увеличение вычислительной мощности кластера достигается подключением к нему дополнительных VAX-компьютеров. Дополнительные накопители на магнитных дисках и магнитных лентах становятся доступными для всех компьютеров, входящих в кластер.

Работа любой кластерной системы определяется двумя главными компонентами: высокоскоростным механизмом связи процессоров между собой и системным программным обеспечением, которое обеспечивает клиентам прозрачный доступ к системному сервису.

В настоящее время широкое распространение получила также технология параллельных баз данных. Эта технология позволяет множеству процессоров разделять доступ к единственной базе данных. Распределение заданий по множеству процессорных ресурсов и параллельное их выполнение позволяет достичь более высокого уровня пропускной способности транзакций, поддерживать большее число одновременно работающих пользователей и ускорить выполнение сложных запросов. Существуют три различных типа архитектуры, которые поддерживают параллельные базы данных:
• Симметричная многопроцессорная архитектура с общей памятью (Shared Memory
SMP Architecture). Эта архитектура поддерживает единую базу данных, работающую на многопроцессорном сервере под управлением одной операционной системы. Увеличение производительности таких систем обеспечивается наращиванием числа процессоров, устройств оперативной и внешней памяти.
• Архитектура с общими (разделяемыми) дисками (Shared Disk Architecture).
Это типичный случай построения кластерной системы. Эта архитектура поддерживает единую базу данных при работе с несколькими компьютерами, объединенными в кластер (обычно такие компьютеры называются узлами кластера), каждый из которых работает под управлением своей копии операционной системы. В таких системах все узлы разделяют доступ к общим дискам, на которых собственно и располагается единая база данных.
Производительность таких систем может увеличиваться как путем наращивания числа процессоров и объемов оперативной памяти в каждом узле кластера, так и посредством увеличения количества самих узлов.
• Архитектура без разделения ресурсов (Shared Nothing
Architecture). Как и в архитектуре с общими дисками, в этой архитектуре поддерживается единый образ базы данных при работе с несколькими компьютерами, работающими под управлением своих копий операционной системы. Однако в этой архитектуре каждый узел системы имеет собственную оперативную память и собственные диски, которые не разделяются между отдельными узлами системы. Практически в таких системах разделяется только общий коммуникационный канал между узлами системы.
Производительность таких систем может увеличиваться путем добавления процессоров, объемов оперативной и внешней (дисковой) памяти в каждом узле, а также путем наращивания количества таких узлов.

Таким образом, среда для работы параллельной базы данных обладает двумя важными свойствами: высокой готовностью и высокой производительностью. В случае кластерной организации несколько компьютеров или узлов кластера работают с единой базой данных. В случае отказа одного из таких узлов, оставшиеся узлы могут взять на себя задания, выполнявшиеся на отказавшем узле, не останавливая общий процесс работы с базой данных.
Поскольку логически в каждом узле системы имеется образ базы данных, доступ к базе данных будет обеспечиваться до тех пор, пока в системе имеется по крайней мере один исправный узел. Производительность системы легко масштабируется, т.е. добавление дополнительных процессоров, объемов оперативной и дисковой памяти, и новых узлов в системе может выполняться в любое время, когда это действительно требуется.

Параллельные базы данных находят широкое применение в системах обработки транзакций в режиме on-line, системах поддержки принятия решений и часто используются при работе с критически важными для работы предприятий и организаций приложениями, которые эксплуатируются по 24 часа в сутки.

Дипломная работа: Бюджетное финансирование социальной защиты населения в городе Москве

Содержание

Введение

1. Социальная защита: теоретический и практический аспекты

1.1 Социальная защита: сущность, механизм, функционирование и источники финансирования

1.2 Органы исполнительной власти в системе социальной защиты Принципы государственной политики в сфере социальной защиты населения в г. Москва и результаты работ 2005 года

2. Состояние (особенности) бюджетного финансирования органов управления исполнительной власти г. Москвы в сфере социальной защиты населения.

2.1 Структура источников финансирования и расходов сферы социальной защиты в г. Москва в 2006-2007 гг.

2.2 Динамика источников финансирования и расходов сферы социальной защиты в г. Москва в 2006-2007 гг

2.3 Краткие итоги финансирования и исполнения «Комплексной программы мер социальной защиты жителей города Москвы» на 2006 год и программа на 2007 год

2.4 Социальная защита в Юго-Восточном административном округе. Итоги работы в 2006 году и задачи на 2007 год

3. Пути совершенствования бюджетного финансирования социальной защиты и векторы ее развития в г. Москве

3.1 Социальная политика и социальная защита в развитых странах и России: современный этап

3.2 Изменения в законодательной области, касающиеся финансирования социальной защиты

Заключение

Список литературы

Введение

Социально-экономические преобразования в Российской Федерации привели к системным переменам в облике и жизнедеятельности российского социума, его региональных составляющих — народов регионов, представляющих собой относительно устойчивые социальные общности. К числу системообразующих общественных отношений социума относятся отношения по социальной защите населения.

Актуальность проблемы социальной защиты населения связана с решением задачи оптимальных путей управления социальными реформами, предоставления социальных гарантий, улучшения качества жизни, разработки инновационных моделей социальной защиты. Тем более, что многие методологические, теоретические и практические вопросы эффективности социальной защиты населения все еще ждут своего разрешения, что определило выбор темы, цели и задач настоящего исследования.

Цель выпускной аттестационной работы охарактеризовать социальную защиту как важную часть социальной политики на примере г. Москвы.

Для достижения цели были сформулированы задачи:

— показать сущность социальной защиты, ее функционирование и источники финансирования;

— охарактеризовать органы исполнительной власти в системе социальной защиты на примере департамента социальной защиты г. Москвы.

— оценить структуру источников финансирования и расходов сферы социальной защиты г. Москва в 2006 – 2007 гг.;

— проанализировать динамику изменений источников финансирования и расходов сферы социальной защиты в г. Москва в 2006 – 2007 гг.;

— представить краткие итоги финансирования и исполнения «Комплексной программы мер социальной защиты жителей города Москвы» на 2006 год и программу на 2007 год;

— оценить работу социальной защиты в Юго-Восточном административном округе и итоги работы в 2006 году, так же задачи на 2007 год.

— показать взаимосвязь между социальной политикой и социальной защиты на примере развитых стран и России;

— сформулировать изменения в законодательной области, касающиеся финансирования социальной защиты.

Объектом исследования является социальная защита жителей г.Москва.

Предмет исследования – процесс формирования и расходования средств на оказание социальной защиты.

В рамках отечественной социальной мысли проблема изучения социальной защиты не получила должной разработанности как в силу политической невостребованности, так и официальной закрытости информации о проблемах данной сферы общественной жизни. Понятие «социальная защита» практически полностью отсутствовало в советской науке, так как выделение такового в отношении социалистического государства противоречило официальной идеологической доктрине, социальная же деятельность капиталистического государства полностью отрицалась. Изучение социальной защиты носило, как правило, промежуточный характер в контексте анализа экономической защиты государства. В условиях перехода к рыночной экономике и политической либерализации обращение к проблематике социальной защиты и инструментов ее реализации начало приобретать особый смысл и значение.
Совершенно очевидно, что традиции изучения социальной защиты сформировались в дискурсе западной социологической мысли, где оно как феномен политической действительности реально имело место . Значительный вклад в разработку понимания сущности социальной защиты как неотъемлемой части внутренней политики социального государства внесли представители немецкой школы: Отто Шлехт, Гельмут Шмидт, Херберт Эренберг, Ханс — Юрген Урбан, европейские исследователи Рикард Петрелла, Ричард Титмус, Эспин-Андерсен, Джон Вейт-Уилсон и др.
Во многом, продолжая и переосмысливая традиции западной науки, в последние годы отечественные политологи и социологи активно занимаются проблемами социальной защиты, исследуя как зарубежный опыт, так и возможности его использования в российских условиях. Из наиболее значимых необходимо отметить работы А. Ахиезера, И. Дискина, М. Ильина, посвященные глобальным аспектам российской модернизации, Е. Гонтмахера, Ю.Александрова, В. Радаева, Т. Мацонашвили, О. Синявской, затрагивающие различные стороны социальной защиты населения.6
В условиях углубления кризисных явлений в российском обществе и резкого снижения уровня жизни широких слоев населения во второй половине 90-х годов для российских исследователей чрезвычайно актуальной стала проблема обоснования приоритетов социальной защиты как атрибута социального государства, ее усиления и конкретизации направленности с целью защиты различных групп населения. В работах этого периода было уделено большое внимание специфическим проблемам социальной защиты представителей различных социально — демографических групп.

Формированию целостного концептуального видения проблем социальной защиты Российской Федерации способствовали исследования таких авторов как: Ю.С. Гуров, Ю.П. Данилов, М.И. Либоракина, СВ. Дармодехин и др.

Следует сказать, что начало института социальной защиты полагается конституционным установлением института гражданских прав и свобод как субъективных прав граждан. Поэтому нужно упомянуть о том, что толчком к изучению проблем социальной защиты населения России послужило принятие, путем всенародного голосования Конституции в 1993 году.

Методологической базой выпускной аттестационной работы служили: законы Российской Федерации и подзаконные нормативные акты, нормативные документы субъектов Российской Федерации в области социальной политики; научная литература и материалы глобальной сети Интернет, изданные в 1997-2007 годах по теме социальной защиты населения; публичные выступления ответственных работников социальной защиты.

Практическая значимость выпускной аттестационной работы состоит в приращении знаний в области теоретического анализа процесса становления и развития института социальной защиты населения России и практики ее применения на примере г. Москва. Проведенный комплексный анализ позволит аналитикам и практикам из властно — управленческих структур разработать рекомендации по повышению результативности социальной работы и социальной защиты населения.

1. Социальная защита: теоретический и практический аспекты

1.1 Социальная защита: сущность, механизм, функционирование и источники финансирования

Право граждан Российской Федерации на социальную защиту закреплено в Конституции Российской Федерации от 12.12.93 г., которая провозгласила, что Российская Федерация является социальным государством, политика которого направлена на создание условий, обеспечивающих достойную жизнь и свободное развитие человека (ст. 7). Конкретизация этого положения содержится в ст. 39 Конституции, в соответствии с которой каждому гарантируется социальное обеспечение в случае нетрудоспособности, для воспитания детей и иных случаях, установленных законом.

Социальная защита населения в широком смысле этого понятия — это совокупность социально-экономических мероприятий, проводимых государством и направленных на обеспечение нетрудоспособных граждан Российской Федерации трудовыми пенсиями по старости, инвалидности, по случаю потери кормильца, за выслугу лет, социальными пенсиями, пособиями по временной нетрудоспособности, по беременности и родам, на содержание детей, по безработице, на погребение, оказание адресной помощи малоимущим слоям населения, помощи гражданам, попавшим в экстремальные ситуации, в том числе беженцам и переселенцам, на санаторно-курортное лечение, содержание в домах для престарелых и инвалидов, обеспечение инвалидов транспортными средствами, протезно-ортопедическими изделиями, профессиональное обучение и переобучение инвалидов, их трудоустройство, на создание комплекса новых социальных служб — Центров социального обслуживания населения, социальную помощь на дому, социальные приюты для детей, социальные гостиницы и т.д.

Социальное обеспечение — это основная часть социальной защиты населения. В соответствии с Федеральным закон от 10 декабря 1995 г. N 195-ФЗ «Об основах социального обслуживания населения в Российской Федерации» (с изменениями от 10, 25 июля 2002 г., 10 января 2003 г., 22 августа 2004 г.) — социальное обслуживание представляет собой деятельность социальных служб по социальной поддержке, оказанию социально-бытовых, социально-медицинских, психолого-педагогических, социально-правовых услуг и материальной помощи, проведению социальной адаптации и реабилитации граждан, находящихся в трудной жизненной ситуации.

Законом устанавливаются государственные пенсии и социальные пенсии, поощряется добровольное социальное страхование, создание дополнительных форм социального обеспечения и благотворительности.

Каждый гражданин имеет право на социальную защиту. Конституция возлагает обязанность на государство создавать все необходимые условия для осуществления этого права.

Конституция Российской Федерации не только провозглашает право граждан на социальную защиту, но и четко определяет пути его реализации — прежде всего, это государственное страхование работающих, создание других фондов, являющихся источниками финансирования социальной защиты населения, а также принятие федеральных законов, гарантирующих реализацию этих прав: 02.08.95 г. был принят Федеральный закон «О социальном обслуживании граждан пожилого возраста и инвалидов», 24.11.95 г. — «О социальной защите инвалидов в Российской Федерации», «О социальной защите граждан, подвергшихся воздействию радиации вследствие катастрофы на Чернобыльской АЭС» (в редакции Закона Российской Федерации от 18 июня 1992 года № 3061-I).

В первоочередном порядке в социальной защите в Российской Федерации нуждаются:

— граждане пожилого возраста, особенно одинокие и одиноко
проживающие (в том числе и одинокие супружеские пары);

— инвалиды Великой Отечественной войны и семьи погибших
военнослужащих;

— инвалиды, в том числе с детства, и дети-инвалиды;

— инвалиды из числа воинов-интернационалистов;

— граждане, пострадавшие от последствий аварии на Чернобыльской АЭС и радиоактивных выбросов в других местах;

— безработные;

вынужденные беженцы и переселенцы;

— дети — круглые сироты;

— дети с девиантным поведением;

— семьи, в которых проживают дети-инвалиды, дети — круглые сироты, алкоголики и наркоманы;

— малообеспеченные семьи;

— многодетные семьи;

— одинокие матери;

— молодые, студенческие, семьи;

— граждане, инфицированные ВИЧ и больные СПИДом;

— лица с ограниченными возможностями;

— бомжи.

Органы управления социальной защиты и подведомственные им предприятия, учреждения, организации, территориальные органы социальной защиты населения образуют единую государственную систему социальной защиты населения, обеспечивающую государственную поддержку семьи, пожилых людей, ветеранов и инвалидов, лиц, уволенных с военной службы, и членов их семей, развитие системы социальных служб, реализацию государственной политики в области пенсионного обеспечения и трудовых отношений.

Источниками финансирования социальной защиты населения являются государственные внебюджетные социальные фонды: Фонд социального страхования, Пенсионный фонд, Государственный фонд занятости населения, Фонд обязательного медицинского страхования, а также средства бюджетов субъектов Российской Федерации, бюджеты городов и поселений, средства благотворительных и других некоммерческих организаций.

Фонд социального страхования Российской Федерации — специализированное финансово-кредитное учреждение. Основная задача Фонда социального страхования — обеспечение гарантированных государством пособий по временной нетрудоспособности, беременности и родам, при рождении ребенка, по уходу за ребенком до достижения полутора лет, на погребение, на санаторно-курортное лечение и оздоровление работников и членов их семей.

Пенсионный фонд Российской Федерации образован постановлением Верховного Совета РСФСР от 22.12.90 г. в целях государственного управления финансами пенсионного обеспечения в Российской Федерации. Пенсионный фонд России является самостоятельным финансово-кредитным учреждением и находится в ведении Правительства Российской Федерации и ему подотчетен. Средства Пенсионного фонда России формируются за счет:

— страховых взносов работодателей;

— страховых взносов граждан, занимающихся индивидуальной
предпринимательской деятельностью;

— страховых взносов иных категорий работающих граждан;

— ассигнований из федерального бюджета и др.

Тариф страховых взносов в Пенсионный фонд России определяется Федеральным законом Российской Федерации.

Фонд занятости (Федеральная служба по труду и занятости) —предназначен для финансирования мероприятий, связанных с разработкой и реализацией государственной политики занятости населения.

Фонд занятости не является юридическим лицом и находится в оперативном управлении и распоряжении органов службы занятости.

Фонд занятости образуется за счет следующих поступлений ассигнований из федерального бюджета Российской Федерации.

Средства Фонда занятости направляются на мероприятия по профориентации, профессиональной подготовке и переподготовке безработных граждан; организацию общественных работ; выплату пособий по безработице, компенсаций; оказание материальной и иной помощи.

Фонд обязательного медицинского страхования представляет из себя систему фондов обязательного медицинского страхования, состоящую из федерального и территориального Фондов обязательного медицинского страхования в субъектах Федерации. Эти фонды созданы для выполнения Закона Российской Федерации «О медицинском страховании граждан в Российской Федерации» и реализации государственной политики в области обязательного медицинского страхования как составной части государственного социального страхования.

Страховой тариф взносов на обязательное медицинское страхование, уплачиваемых работодателями и иными плательщиками, определяется Федеральным законом Российской Федерации.

Фонды социальной поддержки населения — это один из источников финансовых средств для осуществления деятельности по социальному обслуживанию населения.

Это самостоятельные государственные учреждения, созданные с целью формирования финансовых источников социальной поддержки наиболее нуждающихся граждан, оказания адресной социальной защиты малообеспеченным группам населения.

Право на получение помощи из Фонда социальной поддержки населения предоставлено особо нуждающимся пенсионерам, инвалидам, лицам, имеющим иждивенцев, другим нетрудоспособным гражданам, у которых совокупный среднедушевой доход не превышает установленного на региональном уровне минимума.

Средства Фондов социальной поддержки населения расходуются на дополнительное (сверхбюджетное) финансирование мероприятий по следующим направлениям:

— предоставление натуральной помощи в виде предметов первой необходимости (продуктов питания, одежды, обуви) бесплатно
или по льготным ценам;

— оказание социальных услуг, в том числе и на дому;

— организация бесплатного питания;

— предоставление дотаций на приобретение лекарств, протезно-ортопедических изделий, на оплату коммунальных и бытовых
услуг;

— обеспечение ночного проживания бездомных граждан;

— создание собственных предприятий;

— содействие в предоставлении кредитов и прочее.

Правительство Российской Федерации содействует развитию негосударственных систем пенсионного обеспечения. В соответствии с Указом Президента Российской Федерации «О негосударственных пенсионных фондах» негосударственный пенсионный фонд — социально-финансовая некоммерческая организация, осуществляющая деятельность по формированию активов путем привлечения добровольных целевых денежных взносов юридических и физических лиц, передачу этих средств компании по управлению активами негосударственного пенсионного фонда, осуществлению пожизненных или в течение длительного периода регулярных выплат гражданам в денежной форме, а также других действий по выполнению социальных обязательств перед гражданами.

Негосударственные пенсионные фонды действуют независимо от системы государственного пенсионного обеспечения. Выплата из этих фондов осуществляется наряду с выплатами государственных пенсий. Перечисление работодателями и работниками средств в негосударственные пенсионные фонды не освобождает их от обязанности производить обязательные отчисления в государственный Пенсионный фонд и другие внебюджетные фонды.

Размер, условия и порядок внесения взносов и осуществления выплат определяются соглашением между негосударственным пенсионным фондом и страхователем.

1.2 Органы исполнительной власти в системе социальной защиты Принципы государственной политики в сфере социальной защиты населения в г. Москва и результаты работ 2005 года

В различных регионах, субъектах Российской Федерации органы социальной защиты населения области, края называются по-разному, например, Департаменты, Управления, Отделы, Комитеты, Министерства, но основные задачи и функции этих органов одинаковые.

На примере Департамента по социальной защите населения г.Москвы рассмотрим основные принципы государственной политики через призму задач и функций Департамента.

Департамент социальной защиты населения города Москвы (далее — Департамент) является отраслевым органом исполнительной власти города Москвы, подведомственным Правительству Москвы, обеспечивающим реализацию политики Российской Федерации и города Москвы в области социальной защиты престарелых граждан, инвалидов, семей с несовершеннолетними детьми, а также иных нетрудоспособных групп населения, нуждающихся в социальной поддержке.

Основные задачи Департамента:

1. Организация совместно с территориальными органами исполнительной власти государственного пенсионного обеспечения.

2. Создание государственной системы социального обслуживания населения, содействие ее развитию.

3. Организация медико-социальной экспертизы и реабилитации
инвалидов, протезно-ортопедической помощи населению.

4. Организация социальной поддержки семьи, пожилых граждан и ветеранов.

5. Участие в обеспечении функционирования и совершенствования системы социальной защиты граждан, уволенных с военной службы, и членов их семей.

6. Участие в формировании и проведение финансово-экономической и инвестиционной политики, направленной на реализацию программ и мероприятий по социальной защите населения.

7. Осуществление контроля за профессиональной подготовкой
кадров для работы в сфере социального обслуживания населения.

8. Защита прав граждан, их интересов, государственных гарантий,
предусмотренных действующим законодательством по социально-
трудовым вопросам, а также по вопросам охраны условий труда.

9. Осуществление контроля за правильным применением действующего законодательства в подведомственных учреждениях, организациях и в органах системы социальной защиты населения.

10. Привлечение на договорной основе юридических и физических лиц, высококвалифицированных специалистов к разработке
программ, проектов законодательных и нормативных актов по вопросам социальной защиты.

11. Информирование населения по вопросам социальной защиты и трудовых отношений.

Функции Департамента:

А. В области пенсионного обеспечения:

— организует работу органов социальной защиты населения по
назначению, перерасчету, выплате и доставке государственных
пенсий и осуществляет ее методическое обеспечение;

— создает и развивает автоматизированные системы назначения и выплаты государственных пенсий

— организует и осуществляет контроль за правильностью на
значения и выплаты государственных пенсий, пособий и компенсаций, выделяемых из федерального, краевого бюджетов, а также
из Пенсионного фонда Российской Федерации органам социальной защиты населения;

Б. В области социального обслуживания населения:

— организует и развивает совместно с органами исполнительной власти с учетом социально-демографических особенностей регионов и потребностей различных категорий и групп населения разветвленную сеть комплексных и специализированных государственных, а также муниципальных и иных служб, осуществляющих социальное обслуживание населения, учреждений по реабилитации и социальному обслуживанию инвалидов, пожилых и нетрудоспособных граждан, отделений социальной помощи на дому, помощи семье и детям, социальных приютов для детей и подростков, Центров помощи детям, оставшимся без попечения родителей, Реабилитационных центров для детей и подростков с ограниченными возможностями и т.д.;

— участвует в оказании помощи гражданам, оказавшимся в экстремальных ситуациях, в том числе лицам без определенного места жительства и занятий, беженцам, вынужденным переселенцам.

В. В области медико-социальной экспертизы, реабилитации инвалидов и оказания населению протезно-ортопедической помощи:

— разрабатывает предложения по формированию государственной политики по проблемам инвалидов и реализует ее во взаимодействии с органами исполнительной власти;

— осуществляет меры по организации и развитию службы медико-социальной экспертизы и государственной системы реабилитации инвалидов, а также по обеспечению их специальными транспортными средствами реабилитации и ухода за ними;

— обеспечивает организацию протезно-ортопедической помощи населению, контроль за соблюдением льгот и преимуществ,
предоставляемых гражданам при протезировании;

— содействуют созданию и совершенствованию деятельности Центров медико-социальной и профессиональной реабилитации инвалидов и иных предприятий, учреждений и организаций, осуществляющих социальную защиту инвалидов;

— оказывает помощь общественным объединениям инвалидов
в их деятельности, в вопросах улучшения социального положения
инвалидов, воинов-интернационалистов.

Г. Б области социальной поддержки пожилых граждан и ветеранов:

— разрабатывает предложения по формированию государственной политики в области социальной поддержки пожилых граждан и ветеранов и реализует ее во взаимодействии с органами исполнительной власти;

— осуществляет в пределах своей компетенции контроль за реализацией социальных гарантий, установленных для пожилых граждан и ветеранов действующим законодательством.

Д. В области социальной поддержки семьи, материнства, отцовства и детства:

— разрабатывает предложения по формированию государственной политики в области социальной поддержки семьи, материнства, отцовства и детства и реализует ее во взаимодействии с органами исполнительной власти;

— осуществляет контроль за реализацией социальных гарантий, установленных для семьи, женщин и детей действующим законодательством;

— осуществляет социальную поддержку выпускников детских домов и школ-интернатов, не имеющих родителей или оставшихся без их попечения на начальном этапе самостоятельной жизни.

Е. В области социальной защиты граждан, уволенных с военной службы и членов их семей:

— подготавливает проекты нормативных актов, краевых программ, а также обеспечивает организацию социальной поддержки членов семей военнослужащих, погибших при прохождении военной службы, ветеранов войны и военной службы;

— координирует создание и совершенствование системы социальной реабилитации инвалидов военной службы.

Ж. В области финансово-экономической и инвестиционной политики:

— финансирует подведомственные Департаменту учреждения и организации, краевые программы и мероприятия по социальной защите населения в пределах средств, выделяемых на эти цели из краевого бюджета, а также осуществляет анализ расходов на реализацию краевых программ и мероприятий по социальной защите населения;

— рассматривает балансы и отчеты о финансово-хозяйственной Деятельности подведомственных ему учреждений и организаций;

— осуществляет в пределах своей компетенции мероприятия по совершенствованию организации и нормирования труда работников подведомственных ему учреждений и организаций.

З. В области подготовки и повышения квалификации кадров:

— разрабатывает и реализует программы подготовки кадров для государственной системы социальной защиты населения, организует подготовку и повышение квалификации работников и специалистов органов социальной защиты населения и их контроль

И. В области труда и охраны труда, обеспечения социальных льгот и гарантий:

— осуществляет меры по повышению роли тарифных соглашений, коллективных договоров между работодателями, наемными работниками и профсоюзами;

— осуществляет контроль за обеспечением гарантий по оплате
труда;

— изучает причины возникновения коллективных трудовых конфликтов и принимает участие в их разрешении;

— разрабатывает и осуществляет мероприятия, направленные на обеспечение здоровых и безопасных условий труда, соблюдения норм и правил по охране труда работников подведомственных ему учреждений и организаций.

2005 год стал годом кардинальных преобразований в механизмах социальной защиты населения. В связи с принятием Федерального закона от 22 августа 2004 г. № 122-ФЗ и в условиях перераспределения полномочий в области социальной поддержки населения финансирование этих мероприятий из бюджета города Москвы осуществлялось в первоочередном порядке, сопровождалось активной законотворческой, организаторской работой всех органов исполнительной власти города.

Принятые Правительством Москвы меры обеспечили москвичам сохранение всех основных натуральных льгот и мер социальной поддержки. В результате удалось не только не допустить снижения, но и улучшить положение льготных категорий, повысить качество их жизни, тем самым сохранить социальную стабильность в городе.

В необходимых объемах осуществлялось финансирование расходов по предоставлению отдельным категориям граждан мер социальной поддержки и субсидий по оплате жилищно-коммунальных услуг и услуг связи, права бесплатного и льготного проезда на городском пассажирском транспорте, выплате жилищных субсидий.

С учетом практической реализации Закона города Москвы от 3 ноября 2004 г. № 70 «О мерах социальной поддержки отдельных категорий жителей города Москвы», в него были внесены поправки, которые существенно расширили категории льготников и улучшили их материальное положение.
Так, ветеранам труда и труженикам тыла вместо сезонного предоставлен круглогодичный бесплатный проезд железнодорожным пригородным транспортом. Сохранено право бесплатного проезда в общественном транспорте ветеранам боевых действий, участникам ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС, детям из многодетных семей в возрасте до 16 лет, лицам, сопровождающим инвалидов первой группы и детей- инвалидов. Неработающие пенсионеры, не относящиеся к льготным категориям, получили право на бесплатное санаторно-курортное лечение.

Для пенсионеров и инвалидов в 2005 году введен новый принцип установления ежемесячных городских доплат, при котором общая сумма пенсии и доплаты не может быть ниже прожиточного минимума пенсионера, установленного в городе Москве. Это позволило значительно улучшить материальное положение наиболее малообеспеченных пенсионеров, имеющих государственную пенсию ниже прожиточного минимума. Реализован большой комплекс мер по социальной защите ветеранов Великой Отечественной войны в рамках празднования 60-летия Победы. На эти цели из бюджета города Москвы было направлено свыше 1,2 млрд. рублей, что позволило дополнительно приобрести для ветеранов войны санаторно-курортные путевки в санаторий «Озеро Белое», сохранить инвалидам и участникам Великой Отечественной войны меры социальной поддержки по оплате жилищно-коммунальных услуг и услуг связи, приобрести для остро нуждающихся ветеранов войны электробытовые товары длительного пользования, выделить бесплатно инвалидам и участникам Великой Отечественной войны, нуждающимся в спецавтотранспорте, 1400 автомобилей.

Ко Дню Победы в повышенном размере осуществлена единовременная материальная помощь ветеранам Великой Отечественной войны, а к 59-й годовщине начала битвы под Москвой — участникам обороны Москвы.
В год празднования 60-летия Победы в Великой Отечественной войне 1941-1945 годов 1514 семей инвалидов и участников войны улучшили свои жилищные условия.

Принятый Московской городской Думой Закон города Москвы от 26 октября 2005 г. № 55 «О дополнительных мерах социальной поддержки инвалидов и других лиц с ограничениями жизнедеятельности в городе Москве» зафиксировал право города Москвы как субъекта Российской Федерации осуществлять дополнительную социальную поддержку инвалидов, предоставлять им более широкие возможности по получению различных реабилитационных услуг. Это обеспечило сохранение инвалидам ранее установленных мер социальной защиты, действовавших в городе до принятия Федерального закона от 22 августа 2004 г. № 122-ФЗ.

Значительные ассигнования из городского бюджета направлены на дополнительную социальную поддержку семей с детьми — бесплатное школьное питание, оздоровительные мероприятия, бесплатные школьные учебники, ежемесячные и единовременные городские доплаты малообеспеченным, молодым и многодетным семьям, родителям, имеющим детей-инвалидов.

Продолжена работа по совершенствованию законодательства города Москвы в области социальной защиты детства. В целях оптимизации видов и форм оказания социальной поддержки семьям с детьми, создания правовой базы Московской городской Думой принят Закон города Москвы от 23 ноября 2005 г. № 60 «О социальной поддержке семей с детьми в городе Москве».

Закон города Москвы от 30 ноября 2005 г. № 61 «О дополнительных гарантиях по социальной поддержке детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей, в городе Москве» направлен на дальнейшее улучшение положения детей-сирот, в том числе при оказании им услуг в сфере образования, здравоохранения, занятости и социальной поддержки.

Подготовлены проекты законов города Москвы «О приемной семье», «О системе профилактики безнадзорности и правонарушений несовершеннолетних в городе Москве».

Кроме того, Московской городской Думой принят Закон города Москвы от 21 сентября 2005 г. № 46 «О продлении срока действия Закона города Москвы от 17 октября 2001 года № 49 «О потребительской корзине в городе Москве. Продление срока действия московской потребительской корзины позволило продолжить предоставление государственных социальных выплат, установленных федеральным и московским законодательством, в том числе пособий по безработице гражданам, размер которых определяется с учетом величины прожиточного минимума, ежеквартально устанавливаемого Правительством Москвы.

2. Состояние (особенности) бюджетного финансирования органов управления исполнительной власти г. Москвы в сфере социальной защиты населения

2.1 Структура источников финансирования и расходов сферы социальной защиты в г. Москва в 2006-2007 гг.

Используя социально-экономическую структуру «Комплексной программы мер социальной защиты жителей города Москвы на 2006-2007 гг.», можно проанализировать детальное формирование, как источников средств, так и их расходов по экономической направленности. В зависимости от того, какие статьи имеют больший вес, можно выделить направленность финансирования сферы социальной защиты. Вертикальный анализ — характеризует структуру средств и источники их формирования

В таблице 1 представлена информация по структуре источников финансирования сферы социальной защиты населения города Москвы.

Таблица 9 Источники финансирования и их структура сферы социальной защиты населения города Москвы в 2006 году

Источники финансирования

Абс., тыс. руб.

Уд.вес, %
Средства бюджета города Москвы в том числе:

182 122 039,0

98,0
— текущее финансирование

147 196 190,0

— целевые расходы на мероприятия по социальной защите населения

34 925 849,0

Средства целевых бюджетных фондов развития территорий города Москвы

1 541 650,6

0,8
Средства государственных внебюджетных фондов

2 122 458,9

1,1
Средства благотворительных и других некоммерческих организаций

11 025,0

0,0
Всего по Программе:

185 797 173,5

100,0

Средства бюджета города Москвы в 2006 году, выделенные для финансирования социальной защиты составляют 182 122 039 тыс. руб., их доля в общем объеме источников средств составляет 98,0%. Средства государственных внебюджетных фондов, составляющие 1,8% в структуре источников средств не сопоставимы с уровнем средств бюджета города Москвы. По абсолютной величине они составляют 2 122 458,9 тыс. руб., что более чем в 85 раз (182 122 039/2 122 458,9) меньше бюджетных средств города Москвы.

В соответствие с «Комплексной программой мер социальной защиты жителей города Москвы на 2007 гг.» ситуация не меняется, т.к. львиную долю средств финансирования социальной защиты составляют бюджетные средства города Москвы (таблица 2).

Таблица 9 Источники финансирования и их структура сферы социальной защиты населения города Москвы в 2006 году

Источники финансирования

Абс., тыс. руб.

Уд.вес, %
Средства бюджета города Москвыв том числе:

323 264 706,0

99,4
— текущее финансирование

278 420 607,0

— целевые расходы на мероприятия по социальной защите населения

42 970 508,0

— целевые бюджетные фонды развития территорий города Москвы

1 873 591,4

Средства государственных внебюджетных фондов

1 482 778,0

0,5
Целевые расходы средств, выделенных в виде субвенций из федерального бюджета на поддержку безработных граждан

482 285,6

0,1
Всего по Программе:

325 229 769,6

100,0

Доля средств государственных внебюджетных фондов составляет 0,5%. Таким образом она уменьшилась на 0,69% при абсолютном уменьшении на 639 681 тыс. руб.

Следует отметить, как отрицательный факт в 2007 году – исчезновение из источников финансирования средства благотворительных и других некоммерческих организаций.

Проанализируем структуру раздела 1 «Меры по сохранению уровня социальной защищенности льготных категорий граждан в условиях разграничения полномочий между федеральными и региональными» за 2006-2007 гг.» (таблица 3 и рисунок 1)

Таблица 9 Структура расходов на социальную защиту раздела 1 в 2006 году

№ п.п

Наименование мероприятий

Объем расходов (тыс.руб.)

Доля в %

Источник финансирования
1

Ежемесячная городская денежная выплата (в соответствии с Законом города Москвы от 03.11.2004 г. N 70 «О мерах социальной поддержки отдельных категорий жителей города Москвы»)*

2 666 000,0

28,20

Текущее финансирование
— труженикам тыла;

—

0,00

— ветеранам труда и ветеранам военной службы

—

0,00

— реабилитированным лицам и гражданам, признанным пострадавшими от политических репрессий

—

0,00

Текущее финансирование
2

Бесплатный проезд для пенсионеров, проживающих в городе Москве, на всех видах пассажирского транспорта (с Законом города Москвы от 03.11.2004 г. N 70 «О мерах социальной поддержки отдельных категорий жителей города Москвы»)

В пределах субсидий

0,00

Текущее финансирование
3

Бесплатный проезд железнодорожным транспортом пригородного сообщения (с Законом города Москвы от 03.11.2004 г. N 70 «О мерах социальной поддержки отдельных категорий жителей города Москвы»)

625 000,0

6,61

Текущее финансирование
4

Бесплатный отпуск медикаментов по перечню заболеваний

2 914 240,0

30,82

Текущее финансирование
5

Льготный отпуск медикаментов детям до 3-х лет, детям до 6-ти лет из многодетных семей и многодетным матерям

22 600,0

0,24

Текущее финансирование
6

Бесплатный и льготный отпуск лекарств по рецептам врачей гражданам, отнесенным к ведению субъектов Российской Федерации (в соответствии с Законом города Москвы от 03.11.2004 N 70 «О мерах социальной поддержки отдельных категорий жителей города Москвы»)

15 000,0

0,16

Текущее финансирование
7

Бесплатное зубопротезирование гражданам, отнесенным к ведению субъектов Российской Федерации (в соответствии с Законом города Москвы от 03.11.2004 г. N 70 «О мерах социальной поддержки отдельных категорий жителей города Москвы»)

451 562,0

4,78

Текущее финансирование
8

Бесплатное зубопротезирование инвалидам (в соответствии с Законом города Москвы от 03.11.2004 г. N 70 «О мерах социальной поддержки отдельных категорий жителей города Москвы»)

189 205,0

2,00

Текущее финансирование
9

Бесплатное зубопротезирование ветеранам (в соответствии с Законом города Москвы от 03.11.2004 г. N 70 «О мерах социальной поддержки отдельных категорий жителей города Москвы»)

33 338,0

0,35

Текущее финансирование
10

Бесплатное слухопротезирование пенсионерам и другим льготным категориям населения по медицинским показаниям

67 900,0

0,72

Текущее финансирование
11

Бесплатная выдача санаторно-курортных путевок инвалидам и ветеранам войны, труженикам тыла, репрессированным гражданам, ветеранам труда *)

252 436,0

2,67

Текущее финансирование
12

Предоставление скидки по оплате жилищно-коммунальных услуг и услуг радиоточки льготным категориям граждан — в соответствии с постановлением Правительства Москвы от 07.12.2004 года N 850-ПП

—

0,00

Текущее финансирование
13

Выплата ежемесячной денежной компенсации по оплате за электроэнергию инвалидам и участникам Великой Отечественной войны (п.п. «а-ж» п.1 ст.2 ФЗ «О ветеранах») — в соответстствии с распоряжением Правительства Москвы от 27.04.2004 N 812-РП

54 588,0

0,58

Текущее финансирование
14

Ежемесячная компенсационная выплата за пользование телефоном городским льготным категориям граждан (в соответствии с Законом города Москвы от 03.11.2004 г. N 70 «О мерах социальной поддержки отдельных категорий жителей города Москвы»)

1 162 800,0

12,30

Текущее финансирование
15

Расходы на выплату денежной компенсации региональным льготным категориям взамен отказа от натуральных льгот (статьи 5-7 Закона города Москвы от 03.11.2004 г. N 70 «О социальной поддержке отдельных категорий жителей города Москвы»)

1 000 000,0

10,58

Текущее финансирование
Итого по разделу 1:

9 454 669,0

100,00

«Бесплатный отпуск медикаментов…» занимает ведущее место в структуре раздела 1 «Меры по сохранению уровня социальной защищенности льготных категорий граждан в условиях разграничения полномочий между федеральными и региональными» за 2006-2007 гг.» и составляет 30,82%. Второе место занимают расходы на статью 1.1 раздела 1 «Ежемесячная городская денежная выплата….», ее доля – 28,2%.

Рис. 4 Структура расходов на социальную защиту раздела 1 в 2006 году

Следующая группа расходов, занимающая более 10% в структуре расходов: «Ежемесячная компенсационная выплата за пользование телефоном городским льготным категориям граждан…» и «Расходы на выплату денежной компенсации региональным льготным категориям взамен отказа от натуральных льгот», составляют соответственно 12,3% и 10,6%.

Четвертая по размеру доли в расходах группа, имеющая доли от 6,61% до 0,2 является наиболее многочисленной и представлена 9 наименованиями расходов.

В 2007 году принципиальных изменений в структуре расходов на социальную защиту согласно разделу 1 нет (рисунок 2).

Рис. 4 Структура расходов на социальную защиту раздела 1 в 2006 году

2.2 Динамика источников финансирования и расходов сферы социальной защиты в г. Москва в 2006-2007 гг.

Горизонтальный анализ заключается в построении таблиц, в которых изменение абсолютных показателей дополняется относительными темпами роста.

Данные горизонтального анализа источников финансирования и расходов сферы социальной защиты в г. Москва в 2006 году представлены в таблице 4.

Таблица 9. Горизонтальный анализ источников финансирования и расходов сферы социальной защиты в г. Москва в 2006 году

2006 год

2007 год

Изменения

Источники финансирования, тыс. руб.

Тыс.руб.

Доля, %

Тыс.руб.

Доля, %

Абс., тыс.руб.

Темп роста, %
Средства бюджета города Москвы в том числе:

182 122 039,0

98,0

323 264 706,0

99,40

141 142 667,0

177,5
— текущее финансирование

147 196 190,0

80,8

278 420 607,0

86,1

131 224 417,0

189,1
— целевые расходы на мероприятия по социальной защите населения

34 925 849,0

19,2

42 970 508,0

13,3

8 044 659,0

123,0
Средства целевых бюджетных фондов развития территорий города Москвы

1 541 650,6

0,8

1 873 591,4

0,58

331 940,8

121,5
Средства государственных внебюджетных фондов

2 122 458,9

1,1

1 482 778,0

0,46

— 639 680,9

69,9
Средства благотворительных и других некоммерческих организаций

11 025,0

0,0

— 11 025,0

#ДЕЛ/0!
Целевые расходы средств, выделенных в виде субвенций из федерального бюджета на поддержку безработных граждан

482 285,6

0,15

Всего по Программе:

185 797 173,5

100,0

325 229 769,6

100,0

139 432 596,1

175,0

Прирост источников финансирования по программе мер социальной защиты жителей города Москвы за анализируемый период (2006-2007 гг.) в абсолютном выражении составил 139 432 596,1 тыс. руб. (177,0 % в относительном выражении) со 185 797 173,5 тыс. руб. в 2006 году до 325 229 769,6 тыс. руб. в 2007 году.

Наибольшими темпами росли источники финансирования из средств бюджета города Москвы – 177,5%. В абсолютном выражении их прирост составил 141 142 667 тыс. руб. со 182 122 039 тыс. руб. в 2006 года до 323 264 706 тыс. руб. в 2007 году, а в относительном – 177,5%.

Причем (в разрезе средств бюджета города Москвы), более быстрыми темпами росло текущее финансирование, нежели целевые расходы на мероприятия по социальной защите населения, соответственно 189,1% и 123,0%.

Средства целевых бюджетных фондов развития территорий города Москвы в абсолютном выражении увеличились с 1 541 650,6 тыс. руб. до 1 873 591,4 тыс. руб. или в относительно – 121,5%.

Средства государственных внебюджетных фондов за анализируемый период уменьшились на 639 680,9 тыс. руб., с 2 122 458,9 тыс. руб. в 2006 году до 1 482 778 тыс. руб., темп роста составил 69,9%

К сожалению, средства благотворительных и других некоммерческих организаций, представленные в программе на 2006 год в объеме 11 025 тыс. руб. в 2007 году в источниках финансирования отсутствуют.

В 2007 году в качестве источника финансирования появилась статья: «Целевые расходы средств, выделенных в виде субвенций из федерального бюджета на поддержку безработных граждан», запланированный объем финансирования составляет 482 285,6 тыс. руб.

Анализ структуры и динамики разделов расходов на социальную защиту приведен в таблице 5 и иллюстрирован рисунком 3.

За анализируемый период раздел 1 «Меры по сохранению уровня социальной защищенности льготных категорий граждан в условиях разграничения полномочий между федеральными и региональным» увеличился на 797 097 тыс.руб. при этом удельный вес уменьшился с 5,09% в общем объеме финансирования до 3,15%

Таблица 9 Структура и динамика разделов расходов на социальную защиту в 2006-2007 гг.

Наименование

2006 год

2007 год

Изменения
Тыс.руб.

Доля, %

Тыс.руб.

Доля, %

Абс., тыс. руб.

Темп роста, %
Раздел 1 Меры по сохранению уровня социальной защищенности льготных категорий граждан в условиях разграничения полномочий между федеральными и региональными

9 454 669,0

5,09

10 251 766,0

3,15

797 097,0

108,4
Раздел 2 Социальная поддержка семей с несовершеннолетними детьми, помощь студентам и молодежи

27 921 218,0

15,03

91 701 048,0

28,20

63 779 830,0

328,4
Раздел 3 Социальная поддержка ветеранов Великой Отечественной войны и граждан старшего поколения

34 542 277,6

18,59

44 532 302,0

13,69

9 990 024,4

128,9
Раздел 4. Социальная поддержка инвалидов

241 506,0

0,13

785 601,0

0,24

544 095,0

325,3
Раздел 5 Меры по социальной поддержке инвалидов-участников боевых действий в Республике Афганистан и на Северном Кавказе

71 211,0

0,04

101 598,0

0,03

30 387,0

142,7
Раздел 6 Социальная поддержка безработных граждан, а также лиц, испытывающих трудности в поиске работы

670 532,5

0,36

482 285,6

0,15

— 188 246,9

71,9
Раздел 7 Социальная помощь бездомным гражданам и беспризорным детям

912 116,0

0,49

1 275 369,0

0,39

363 253,0

139,8
Раздел 8 Меры по социальной защите жителей Москвы в сфере жилищной политики, коммунального обслуживания, транспорта и связи

108 934 941,4

58,63

172 743 431,0

53,11

63 808 489,6

158,6
Раздел 9 Социальная поддержка малообеспеченных граждан префектурами и управами районов города Москвы за счет средств целевых бюджетных фондов развития территорий города Москвы

1 541 650,6

0,83

1 873 591,4

0,58

331 940,8

121,5
Раздел 10 Средства внебюджетных государственных фондов на реализацию мер социальной защиты населения Москвы

1 451 926,4

0,78

1 482 778,0

0,46

30 851,6

102,1
Раздел 11 Благотворительность

55 125,0

0,03

0,00

— 55 125,0

—
Всего по программе

185 797 173,5

100,00

325 229 770,0

100,00

139 432 596,5

175,0

Значительно, более чем в 3 раза (темп роста 328,4%) увеличился раздел 2 «Социальная поддержка семей с несовершеннолетними детьми, помощь студентам и молодежи». На начало анализируемого периода – 2006 год, доля раздела составляла 15,03%, в 2007 году – 28,20%, а по абсолютной величине произошло увеличения на 63 779 830 тыс. руб.

На социальную поддержку ветеранов Великой Отечественной войны и граждан старшего поколения (раздел 3) в 2007 году выделено 44 532 302 тыс.руб., что на 9 990 024,4 тыс. руб. больше нежели в 2006 году (темп роста составил 128,9%).

Рис. 4 Структура расходов по разделам комплексной программы на финансирование социальной защиты города Москвы в 2006-2007 гг.

Значительно увеличился раздел 4. «Социальная поддержка инвалидов» при одновременном увеличении доли в структуре на 0,11%. В абсолютных значениях произошло увеличение на 544 095 тыс. руб., темп роста составил 325,3%.

«Меры по социальной поддержке инвалидов-участников боевых действий в Республике Афганистан и на Северном Кавказе» из раздела 5, составлявшие в 2006 году 71 211 тыс. руб. в 2007 году увеличились до 101 598 тыс.руб. или на 30 387 тыс. руб. (темп роста 142,7%).

На «Социальную поддержку безработных граждан, а также лиц, испытывающих трудности в поиске работы» (раздел 6) выделено средств в 2007 году на 188 246,9 тыс. руб. меньше, нежели в 2006 году (670 532,5 тыс. руб.).

Увеличилась расходы на «Социальную помощь бездомным гражданам и беспризорным детям» раздела 7, в абсолютных значениях на 363 253 тыс. руб., а в относительных на 139,8%

Раздел 8 «Меры по социальной защите жителей Москвы в сфере жилищной политики, коммунального обслуживания, транспорта и связи», занимающий самую значительную долю в структуре расходов равную 58,63% в 2006 году и 53,11% в 2007 году, увеличился на 63 808 489,6 тыс. руб. и составил в текущем году 172 743 431 тыс. руб.

Увеличились расходы раздела 9 «Социальная поддержка малообеспеченных граждан префектурами и управами районов города Москвы за счет средств целевых бюджетных фондов развития территорий города Москвы» на 331 940,8 тыс. руб. (темп роста 121,5%).

Раздел 10 «Средства внебюджетных государственных фондов на реализацию мер социальной защиты населения Москвы» увеличился на 30 851,6 тыс. руб., темп роста составил 102,1%.

2.3 Краткие итоги финансирования и исполнения «Комплексной программы мер социальной защиты жителей города Москвы» на 2006 год и программа на 2007 год

Намеченная на 2006 год Комплексная программа мер социальной защиты жителей города Москвы выполнена полностью. Это позволило улучшить качество и увеличить объемы предоставления необходимой государственной социальной помощи жителям города Москвы, повысить уровень их социальной защищенности.

В рамках приоритетных национальных проектов в сфере здравоохранения, образования, демографической и жилищной политики, принятых на федеральном уровне, Правительством Москвы намечены и реализуются дополнительные меры, направленные на улучшение жизни москвичей и предоставление им необходимых государственных услуг и гарантий.

В первоочередном порядке осуществляется разносторонняя социальная и материальная поддержка ветеранов, решаются вопросы их медицинского обслуживания и лекарственного обеспечения. Значительные средства бюджета города направляются на социальную поддержку семей с детьми, охрану здоровья детей, реализацию молодежной политики, поддержку сферы образования и воспитания подрастающего поколения, бесплатное школьное питание и оздоровительные мероприятия.

Средства, выделяемые из бюджета города Москвы на эксплуатацию и капитальный ремонт жилищного фонда, покрытие убытков теплоснабжающих организаций, связанных с применением государственных регулируемых цен (тарифов) при продаже товаров (работ, услуг) населению, позволяют снизить расходы граждан на оплату жилья и коммунальных услуг.

В 2006 году продолжалось строительство жилья, направляемого для реализации общегородских социальных жилищных программ.

В соответствии с разграничением полномочий «федеральные» и «региональные» льготные категории в полном объеме пользуются предоставленными городским законодательством дополнительными мерами социальной поддержки, в том числе бесплатным проездом в пассажирском транспорте, скидками на оплату жилья и коммунальных услуг, телефона, бесплатным и льготным лекарственным обеспечением и зубопротезированием. Все перечисленные виды помощи являются весомым дополнением к пенсиям, другим денежным и социальным выплатам, иным формам адресной поддержки.

Осуществляются меры, направленные на сохранение уровня жизни семей, имеющих доходы ниже прожиточного минимума. Субсидии на оплату жилищно-коммунальных услуг предоставляются свыше 530 тыс. малообеспеченных семей, на их финансирование направлено 4 800 000 тыс. рублей. Свыше 550 тысяч семей с детьми, имеющих доходы ниже прожиточного минимума, получают ежемесячные пособия, размеры которых с 1 января 2006 г. были увеличены в 2 раза. Многодетным семьям, одиноким матерям, родителям детей-инвалидов, наряду с основным пособием на ребенка, выплачиваются ежемесячные городские доплаты. На выплату пособий и городских доплат семьям с детьми в 2006 году направлено 3 млрд. рублей.

Городские доплаты к пенсиям ежемесячно выплачиваются почти 2 млн. малообеспеченных неработающих пенсионеров и инвалидов, при этом общая сумма пенсии и ежемесячной городской доплаты не может быть меньше установленного Правительством Москвы прожиточного минимума пенсионера. На выплату компенсационных выплат неработающим пенсионерам и инвалидам из бюджета города Москвы направлены средства в объеме 27 100 000 000 рублей.

В рамках подготовки к празднованию 65-летия битвы под Москвой участникам обороны Москвы предоставлены дополнительные меры социальной поддержки. В соответствии с распоряжением Правительства Москвы от 8 июня 2006 г. N 989-РП участники Великой Отечественной войны, принимавшие участие в обороне Москвы и нуждающиеся по медицинским показаниям в получении спецавтотранспорта, во внеочередном порядке обеспечены 238 автомобилями «ОКА», 313 человек получили денежные компенсации в размере стоимости полагающегося автомобиля.

Товарами длительного пользования обеспечены 4,1 тыс. участников обороны Москвы. Префектурами административных округов города Москвы отремонтировано более 400 квартир, в которых проживают участники обороны Москвы.

Продолжалась реализация Комплексной целевой программы «Социальная интеграция инвалидов города Москвы на 2004-2006 годы», расширена сеть реабилитационных учреждений для инвалидов, в том числе для детей-инвалидов. В дополнение к мерам социальной поддержки, установленным на федеральном уровне, проводится работа по обеспечению за счет средств бюджета города Москвы инвалидов и лиц с ограничениями жизнедеятельности различными техническими приспособлениями и протезными изделиями, не входящими в федеральный гарантированный перечень. Этой помощью в 2006 году воспользовались 33,3 тыс. москвичей. Услуги социального такси предоставлены по 26,3 тыс. заявок инвалидов.

В течение 2006 года Правительство Москвы постоянно осуществляло мониторинг предоставления социальных услуг и гарантий различным категориям населения и в целом обеспечило стабильный уровень социальной поддержки москвичей.

Комплексной программой мер социальной защиты жителей города Москвы на 2007 год предусмотрено сохранить в 2007 году за счет средств бюджета города Москвы предоставление мер социальной поддержки ветеранам, инвалидам и другим льготным категориям с учетом разграничения полномочий между органами исполнительной власти Российской Федерации и органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации, в том числе:

1. Меры социальной поддержки отдельным категориям граждан по оплате жилищно-коммунальных услуг и услуг связи, установленных нормативными правовыми актами Российской Федерации и города Москвы, направив на эти цели 11 699 900 000 рублей.

2. Льготный отпуск медикаментов труженикам тыла, реабилитированным лицам и гражданам, признанным пострадавшими от необоснованных политических репрессий, членам семей реабилитированных, пострадавших в результате репрессий, участникам обороны Москвы, участникам предотвращения Карибского кризиса, а также обеспечение лекарственными средствами граждан, страдающих отдельными видами заболеваний, по рецептам врачей в соответствии с утвержденным перечнем, направив на эти цели 3 454 746 000 рублей.

3. Бесплатное зубопротезирование и слухопротезирование пенсионерам, инвалидам, ветеранам и другим льготным категориям граждан по медицинским показаниям, предусмотрев на эти цели 992 297 000 рублей.

4. Бесплатный проезд на городском пассажирском транспорте общего пользования и железнодорожным транспортом пригородного сообщения в соответствии с Законом города Москвы от 3 ноября 2004 г. N 70 «О мерах социальной поддержки отдельных категорий жителей города Москвы», а также льготный проезд для школьников, учащихся учреждений начального профессионального образования и студентов дневной формы обучения среднего и высшего профессионального образования, обучающихся в государственных заведениях и аккредитованных негосударственных вузах.

5. Продолжить выплату ежемесячных компенсационных выплат малообеспеченным неработающим пенсионерам и инвалидам в размерах, гарантирующих им доходы не ниже прожиточного минимума пенсионера в городе Москве. Направить на эти цели из бюджета города Москвы 32 610 000 000 рублей.

Установить, что повышение указанных ежемесячных выплат производится Правительством Москвы с учетом ежеквартально устанавливаемой величины прожиточного минимума пенсионера. При этом общая сумма пенсии (пенсий) и ежемесячной компенсационной выплаты не может быть менее установленной Правительством Москвы величины прожиточного минимума пенсионера.

Если величина прожиточного минимума, установленная Правительством Москвы на очередной квартал, менее величины прожиточного минимума, установленной за предыдущий квартал (вследствие сезонного падения цен на отдельные виды продукции), установленные ежемесячные компенсационные выплаты сохраняются и не пересматриваются.

6. Увеличить с 1 января 2007 г.:

6.1. Нормы расходов на бесплатное школьное питание, в том числе стоимость завтрака учащимся 1-4 классов до 29 рублей в день, двухразового питания учащимся из многодетных и социально незащищенных семей (обед, завтрак) до 85 рублей в день.

6.2. Стоимость одноразового горячего питания (обеда) до 50 рублей в день учащимся, студентам государственных образовательных учреждений начального и среднего профессионального образования, обучающимся по очной форме обучения.

7. Установить с 1 января 2007 г.:

7.1. Ежемесячные компенсационные выплаты в размере 770 рублей на приобретение товаров детского ассортимента многодетным семьям с 5 и более детьми.

7.2. Дополнительные ежемесячные компенсационные выплаты в размере 1000 рублей детям-инвалидам, потерявшим кормильца.

8. Произвести в 2007 году выплату в размере 3000 рублей ежегодной денежной компенсации реабилитированным гражданам и гражданам, пострадавшим вследствие необоснованных политических репрессий, не получившим в 2006 году полагающееся им бесплатное санаторно-курортное лечение, установленное законодательством и нормативными правовыми актами Российской Федерации и города Москвы, за счет средств, предусмотренных в бюджете города Москвы по отрасли «Социальная политика» на санаторно-курортное лечение региональных льготных категорий.

9. В 2007 году обеспечить подготовку проектов распорядительных документов Правительства Москвы о выплате единовременной материальной помощи ветеранам Великой Отечественной войны в связи с празднованием 62-й годовщины Победы в Великой Отечественной войне 1941-1945 годов и участникам обороны Москвы к 66-летию битвы под Москвой.

10. Осуществлять в 2007 году предоставление участникам обороны Москвы санаторно-курортных путевок, технических средств реабилитации при наличии медицинских показаний, а также товаров длительного пользования и другой адресной помощи в соответствии с распоряжением Правительства Москвы от 8 июня 2006 г. N 989-РП «О дополнительных мерах социальной поддержки участников обороны Москвы».

11. В первом полугодии 2007 г. в установленном порядке внести в Правительство Москвы предложения об осуществлении единовременных выплат долгожителям-москвичам и другим категориям граждан, внесшим значительный вклад в развитие города Москвы, в связи с 860-летием основания Москвы в пределах средств, предусмотренных на реализацию Комплексной программы мер социальной защиты жителей города Москвы на 2007 год.

12. Продолжить выплату ежемесячной компенсации в размере 300 рублей инвалидам и участникам Великой Отечественной войны, проживающим в поселках и деревнях, расположенных на территории города Москвы, не имеющим стационарных квартирных телефонов и пользующимся мобильной связью.

13. При формировании бюджетных показателей проекта Комплексной программы мер социальной защиты жителей города Москвы на 2008 год внести предложения в установленном порядке:

— об установлении социальных выплат неработающим гражданам, осуществляющим уход за инвалидами первой группы (инвалидами, имеющими ограничение способности к трудовой деятельности III степени) и лицами старше 80 лет;

— о распространении ежемесячной компенсационной выплаты, установленной для военнослужащих, ставших инвалидами при исполнении обязанностей военной службы в Республике Афганистан и в ходе контртеррористической операции на Северном Кавказе, на других инвалидов-участников боевых действий.

14. Принять предложение Департамента здравоохранения города Москвы и ГУП «Столичные аптеки» о предоставлении в аптечных предприятиях сети ГУП «Столичные аптеки» на основании социальной карты москвича скидок при приобретении лекарственных средств и изделий медицинского назначения по перечню наименований, утвержденному Департаментом здравоохранения города Москвы (с 1 января 2007 г. В размере 3% и с 1 июля 2007 г. в размере 5% ). В целях обеспечения учета предоставляемых скидок ГУП «Столичные аптеки» и ГУП «Московский социальный регистр» осуществлять обмен информацией на договорной основе.

15. Департаменту здравоохранения города Москвы совместно с Московским городским фондом обязательного медицинского страхования, Департаментом финансов города Москвы и Департаментом экономической политики и развития города Москвы осуществлять постоянный контроль за ситуацией в области лекарственного обеспечения федеральных льготных категорий за счет федеральных источников и вносить соответствующие предложения в Правительство Москвы.

16. Департаменту жилищной политики и жилищного фонда города Москвы в трехмесячный срок проработать вопрос о возможности улучшения жилищных условий в сокращенные сроки многодетных семей, воспитывающих четверых детей и проживающих в коммунальных квартирах или имеющих в своем составе детей- инвалидов, и состоящих в очереди более 5 лет, а также семей с детьми-инвалидами, проживающих в коммунальных квартирах или в отдельных квартирах, но длительное время состоящих в очереди на улучшение жилищных условий, и представить предложения руководителю Комплекса социальной сферы города Москвы.

17. Департаменту семейной и молодежной политики города Москвы совместно с Департаментом образования города Москвы, Комитетом общественных связей города Москвы и Управлением государственной службы занятости населения города Москвы в трехмесячный срок проработать вопросы, связанные с расширением возможностей многодетных матерей по повышению квалификации и переквалификации, временному трудоустройству и гибким формам занятости, дистанционному обучению в высших учебных заведениях на льготной основе, а также поддержки многодетных семей, повышения их статуса и роли в воспитании подрастающего поколения в рамках системы социального партнерства и представить предложения руководителю Комплекса социальной сферы города Москвы.

18. Департаменту социальной защиты населения города Москвы совместно с Департаментом экономической политики и развития города Москвы в месячный срок подготовить предложения о порядке оказания мер социальной поддержки по оплате телефона отдельным категориям граждан в связи с введением новых тарифов на оплату услуг связи ОАО «Московская городская телефонная сеть».

19. Префектурам административных округов города Москвы:

19.1. При составлении программ социально-экономического развития административных округов на 2007 год предусмотреть включение мер социальной защиты жителей и развития социальной сферы административных округов города Москвы.

19.2. Продолжить за счет средств целевых бюджетных фондов развития территорий города Москвы:

— оказание ветеранам Великой Отечественной войны, участникам обороны Москвы, труженикам тыла, инвалидам, многодетным и малообеспеченным семьям дополнительной адресной социально-бытовой, материальной помощи и социальных услуг;

— работу по ремонту квартир и замене сантехнического оборудования инвалидам и участникам войны, при необходимости, после проверки условий проживания в квартире, а также по обеспечению остро нуждающихся ветеранов войны товарами длительного пользования.

19.3. Организовать и провести дополнительные мероприятия по оказанию адресной помощи долгожителям и другим категориям граждан, имеющим особые заслуги, в связи с 860-летием основания Москвы.

19.4. Осуществлять проведение в административных округах и управах районов города Москвы, центрах социального обслуживания культурно — досуговых и благотворительных мероприятий в связи с праздничными и знаменательными датами, привлекая общественные и некоммерческие организации, с использованием средств целевых бюджетных фондов развития территорий города Москвы, в соответствии с утвержденными программами социально-экономического развития административных округов.

2.4 Социальная защита в Юго-Восточном административном округе. Итоги работы в 2006 году и задачи на 2007 год

Управление социальной защиты населения Юго-Восточного административного округа является органом управления, обеспечивающим в пределах своей компетенции проведение единой Государственной политики в области социальной защиты престарелых граждан, инвалидов, семей с несовершеннолетними детьми, а так же иных нетрудоспособных групп населения, нуждающихся в социальной поддержке, проживающих на территории Юго-Восточного административного округа г. Москвы Управление социальной защиты населения.

Таблица 9 Управление социальной защиты населения Юго-Восточного административного

№

Ф.И.О. Начальника и заместителя управления

Местонахождение управления

Часы приема населения
Управление социальной защиты населения Юго-Восточного административного округа города Москвы

109341, Москва, ул. Люблинская, д. 159

Понедельник-четверг с 9.00-18.00; пятница с 9.00-16.45; обед с 13.15 до 14.00 ч.
1.

Порхунов Юрий Викторович- начальник Управления

1-й понедельник каждого месяца

тел. 345-74-01

т/ф. 345-77-01

2.

Башлыкова Елена Алексеевна- зам. начальника по пенсионным вопросам

2 и 4-й понедельник каждого месяца

тел. 345-60-01

3.

Рамишвили Ирина Владимировна- зам. начальника по социальным вопросам

1 и 3-я среда каждого месяца

345-78-00

4.

Антонова Н.В.- начальник ФЭО- главный бухгалтер

2 и 4 понедельник каждого месяца

т/ф. 345-76-01

5.

Медянкина Т.Я. – главный специалист по кадрам

2-й вторник месяца

т/ф. 345-76-00

Управление в соответствии с возложенными на него задачами:

— участвует в разработке проектов территориальных, комплексных и целевых программ по социальной поддержке престарелых гра ждан, инвалидов, семей с несовершеннолетними детьми, а так же иных нетрудоспособных групп населения, а так же проводит организационные мероприятия по их реализации.

— организует работу органов и учреждений социальной защиты на селения по назначению, перерасчету, выплате пенсий, пособий, компенсаций, доплат и других социальных выплат, социальному и материально-бытовому обслуживанию нетрудоспособных граждан, медико-социальной экспертизе и реабилитации инвалидов и контроль за их деятельностью.

— обеспечивает контроль за правильным и единым применением органами и учреждениями, расположенными на территории окру га, законодательства по вопросам социальной защиты населения, оказания им правовой и методической помощи.

— организует работу учреждений медико-социальной экспертизы, обеспечивает развитие и формирование сети учреждений медико-социальной экспертизы.

— развивает с учетом потребности сеть социальных служб

— взаимодействует с территориальными органами исполнительной власти по всем вопросам социальной защиты населения административного округа, а так же с общественными и другими организациями. В рамках своей компетенции совместно с другими органами исполнительной власти административного округа, координирует деятельность этих организаций, направленную на социальную защиту малообеспеченных нетрудоспособных граждан.

— рассматривает в установленные сроки предложения, заявления, жалобы граждан, осуществляет прием граждан по вопросам, отнесенным к компетенции Управления.

— информирует население о социальной политике и работе по социальной защите, используя средства массовой информации.

В Комплексе мероприятий, осуществляемых Правительством Москвы, значительное внимание уделяется вопросам социальной поддержки малообеспеченных категорий граждан. Основными документами, регламентирующими эту деятельность, являются ежегодно принимаемые Комплексные программы мер социальной защиты жителей Москвы. Ежегодно Правительство осуществляет активную социальную политику и создает необходимые условия для повышения жизненного уровня жителей города. Ведущую роль в осуществлении социальной поддержки москвичей играют районные управления социальной защиты населения. В 2006 году на учете в РУСЗН ЮВАО состояло свыше 359 тыс. получателей пособий и социальных выплат, которым была обеспечена выплата пособий и единовременных, ежемесячных городских компенсационных выплат в рамках Комплексной программы мер социальной защиты жителей Москвы.

Развитие и проведение социально-экономических реформ повлекли за собой необходимость совершенствования принципов взаимодействия органов исполнительной власти города с населением. Начиная с 2004г. РУСЗН работают в режиме одного окна. В соответствии с постановлением Правительства Москвы от 31.10.2006г. №856 –ПП «О дальнейшем совершенствовании деятельности органов исполнительной власти г. Москвы, государственных учреждений и государственных унитарных предприятий г. Москвы по оформлению и выдаче документов заявителям» организована работа районных управлений. Данным постановлением с 01.12.2006г. предусмотрена выдача 7 документов в режиме «одного окна». Кроме этого РУСЗН продолжена работа по выдаче 20 документов, вне режима одного окна. В течение 2006г. оформлено и выдано 112204 документа, без нарушения сроков.

25.01.06г. был принят Закон г. Москвы «О порядке признания жителей города Москвы малоимущими в целях постановки их на учет в качестве нуждающихся в жилых помещениях», который устанавливает порядок признания жителей Москвы малоимущими в целях постановки на учет нуждающихся в жилых помещениях.

Закон вступил в силу с 26.02.2006г., поскольку он предусматривал утверждение Правительством Москвы ряда нормативных документов, до их принятия РУСЗН:

— организовали с 27.02.2006г. прием граждан, претендующих на признание их малоимущими, в целях постановки на учет, в качестве нуждающихся в жилых помещениях и осуществляли консультации по предварительной оценке стоимости имущества и потенциально свободных доходов;

— обеспечили регистрацию обращений граждан в отдельном журнале учета обращений по данному вопросу;

— организовали разъяснительную работу на приеме в РУСЗН и по телефону, вывесили информацию на стендах в виде справочных таблиц о предельных параметрах стоимости имущества семьи и среднемесячного совокупного дохода семьи, а также порядок их расчета;

— направили в Управы районов информацию о сотрудниках РУСЗН, с указанием контактного телефона, проводящих прием граждан, претендующих на признание их малоимущими, и примерный перечень документов необходимых для признания граждан малоимущими.

С 01.07.2006г РУСЗН приступили к реализации данного Закона.

По состоянию на 29.12.2006г. обратилось 206 чел, принято 143 положительных решений и на 24 заявления подготовлен отказ.

Для улучшения обслуживания льготных категорий граждан, создания единой системы персонифицированного учета льгот РУСЗН округа проводят работу по выдаче «Социальной карты москвича». По состоянию на 29.12.2006г. принято 53112 анкет-заявок на изготовление социальных карт москвича. Выдано 49844 «социальных карт москвича». Данная работа продолжена и в 2007 году.

Кроме того, с 20 декабря 2006г. РУСЗН приступили к приему анкет-заявок на выдачу СКМ у следующих граждан: многодетных родителей, родителей инвалидов с детства в возрасте до 23 лет, обучающихся в образовательных учреждениях, опекунам (попечителям) детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей, приемным родителям, патронатным воспитателям. По состоянию на 16.01.2007г. по округу принято анкет-заявок и выдано временных единых социальных билетов – 1447чел.

ЗАДАЧИ:

1. Продолжить работу с Префектурой ЮВАО и Управой района по подбору помещения под размещение РУСЗН Текстильщики площадью около 1000 кв.м.

2. Провести работу по реализации мероприятий Программы Года ребенка, путем осуществления своевременных выплат пособий, единовременных и ежемесячных компенсационных выплат, проведения разъяснительной работы, направления информационных материалов с СМИ, на сайты, выступления на кабельном телевидении, организация «горячих линий», встречи с населением районов, и других мероприятий, которые будут способствовать максимальной информированности населения.

3. Пути совершенствования бюджетного финансирования социальной защиты и векторы ее развития в г. Москве

3.1 Социальная политика и социальная защита в развитых странах и России: современный этап

Природа государственной социальной политики в условиях развитого индустриального общества, по мнению финского ученого П.Кууси, меняется: если прежде она преследовала цель защиты лишь «слабых» и «нуждающихся», то теперь она ориентируется на всю нацию и превратилась в «национальное достояние».1

Действительно, модель государства с развитой системой социальной защиты населения эволюционирует, преобразуясь в модель государства высокого качества жизни населения или, как его официально провозгласили в конституциях ряда стран, – в «социальное государство» или «государство всеобщего благосостояния». При этом данные категории трактуются западными учеными с позиции выполнения государством комплекса социально-защитных функций, ответственности правительства за обеспечение основных социальных нужд граждан, включая создание условий для развития гражданского общества2.

Отечественные ученые категорию «государство всеобщего благосостояния» определяют с позиции справедливого распределения и обеспечения благосостояния каждого члена общества3, а понятие «социальное государство» рассматривают как «правовое демократичное государство, проводящее сильную социальную политику и развивающее отечественную социальную рыночную экономику, направленную на стабильное обеспечение высокого жизненного уровня и занятости населения, реальное осуществление прав и свобод граждан, создание современных и доступных всем гражданам систем образования, здравоохранения, культуры, социального обеспечения и обслуживания, поддержания неимущих и малоимущих слоев населения»4.

Анализ существующих экономических характеристик данной модели государства в промышленно развитых странах свидетельствует о том, что в число его базовых функций входит регулирования доходов населения и создания предпосылок для высокого качества жизни. В этой связи к устоявшимся характеристикам социальной модели и защиты государства относятся:

— высокие расходы общества на заработную плату (40-60% ВВП);

— сбалансированные системы доходов населения, которые позволяют предупреждать высокую их дифференциацию (не более 1 к 10 раз по крайним децильным группам);

— развитая система социальной защиты, расходы на которую составляют не менее 20-25% ВВП;

— существенная доля социальных расходов в государственном бюджете на здравоохранение (7-9% ВВП) и образование (4-6% ВВП).

Особенность социальной политики промышленно развитых странах заключается в том, что она направлена не просто на защиту человека от социальных рисков (утраты дохода в связи с болезнью, инвалидностью и старостью), но и на недопущение резкого материального и социального неравенства, на обеспечение достаточно высокого уровня социальной поддержки и помощи нуждающимся слоям населения, на предоставление гражданам доступа к качественным здравоохранению и образованию.

В последние 40-50 лет объем выполняемых государством социальных функций заметно расширился за счет предоставления государством таких социальных услуг (социальной защиты) населению, как обеспечение занятости, социальный патронаж, формирование жизненной среды для инвалидов, реализация программ реабилитации отдельных социальных групп, государственные программы поддержки и создания необходимых жизненных условий для отдельных категорий населения и регионов5.

С этой целью государство активно использует бюджетное финансирование социальных программ, принимает всесторонние меры по развитию институтов обязательного, добровольного социального и личного страхования, становится центральным субъектом по исполнению социальных функций в обществе.

Как отмечает в этой связи С.В.Калашников, в качестве устойчивых признаков социального государства выступают:

— доступность социальной поддержки для всех членов общества;

— правовая природа социальной политики;

— наличие системы бюджетных выплат;

— наличие государственных структур социальной защиты;

— принятие государством ответственности за достойный уровень благосостояния граждан6.

Близка к приведенным характеристикам социального государства и позиция М.В.Каргаловой, которая считает, что в число задач данного типа государства входит: быть проводником стратегии социально-экономического развития общества, арбитром и контролером за выполнение обязательств, имеющихся у других субъектов экономической и социальной жизни, а также разработка и реализация социального законодательства7.

С позиции целеполагающих принципов организации социально справедливого порядка в обществе, по мнению западногерманского ученого Вольфганга Окенфельза, важнейшими из них являются: солидарность, всеобщее благо, субсидиарность. Эти социальные принципы составляют единую триаду, которая только в своем органическом единстве может обеспечить соответствующую гармонию рыночной экономики и социального государства.

Таким образом, период с середины ХХ века до 1990-х годов можно определить как второй этап формирования активной государственной социальной политики. В это время государство взяло на себя ответственность за благосостояние граждан, обеспечило доступность социальной поддержки всем членам общества. Достаточно отметить, что государственные социальные трансферты сегодня охватывают подавляющее большинство — от 50 до 90% населения развитых стран. В среднем по Европейскому Союзу этот показатель составляет 73%. Именно государство несет в промышленно развитых странах основную ответственность за финансирование социальной сферы. На долю государства в странах ОЭСР приходится свыше 87% всех социальных расходов8.

В этот же период государство ввело в значительных объемах бюджетное финансирование социальных программ, стало доминирующим субъектом социальных функций в обществе и активизировало деятельность других социальных субъектов с помощью предоставления различных преференций по добровольному пенсионному и медицинскому страхованию9.

Этот факт общественного развития свидетельствует о том, что включение государства в реализацию социальных функций общества не есть результат развития какой-либо отдельной страны, а итог цивилизационного развития мира, осознания ценности человека, понимания общественной потребности в обеспечении определенного уровня образования, состояния здоровья, продолжительности жизни населения.

С конца 90-х годов XX века нарастает критика социального государства и государства всеобщего благоденствия. Это связано с рядом причин: экономическим грузом социальных обязательств государства, который составляет по большинству западноевропейских стран около трети ВВП и демографическими проблемами («старение общества»). Например, в Германии к 2015 году немецкое общество окажется самым старым в мире: половина граждан будет старше 50 лет10.

Еще одной причиной «эрозии» социального государства называют переход от индустриального к постиндустриальному обществу сервиса и знаний. Уменьшается доля «простых» рабочих мест, а новые (более сложные) требуют от персонала высокой профессиональной подготовки и гибкости, частой смены места работы, что сопровождается возникновением серьезных различий между группами работающих по интенсивности и продолжительности труда, его творческому компоненту, по размерам заработной платы, а также по частоте и видам социальных рисков. Это сопряжено с разрушением прежних (еще недавно приемлемых) механизмов оценок и прогнозирования рисков (самой «культуры солидарности») и приводит к повышению индивидуализации форм социальной защиты такого персонала.

На смену массовым индустриальным видам профессиональной деятельности, для которых были применимы усредненные вероятностные характеристики социальных рисков приходит узкоспециализированный труд, требующий более точного учета специфики рисков профессиональной деятельности.

В докладе ЕС (1993 г.) «Социальная защита в Европе» отмечается, что сегодня под угрозой оказывается одна из основополагающих догм государства всеобщего благосостояния, связанная с универсальностью пособий. В этой связи усиливается внимание к целенаправленному предоставлению пособий наиболее нуждающимся11.

В качестве мер корректировки социальной политики во многих странах развернулся поиск новых соотношений базовых принципов социальной политики, таких размеров и форм социальных гарантий, которые не подавляли бы стимулы к трудовой деятельности, не сдерживали бы рост экономики и эффективности.

Социальная составляющая государственных расходов реализуется более рационально. Примечательно, что социальные бюджеты в большинстве стран, несмотря на проведенную «ревизию», растут в абсолютных размерах, а во многих случаях и в относительных (см. таблицу 7) поскольку прежние, даже пересмотренные обязательства государства существенно дополняются целым рядом новых, связанных с такими явлениями как старение населения, переход на непрерывное образование, рост безработицы, расширение миграционных потоков, неустойчивость семьи и т.д.

Таблица 9 Социальные расходы в ряде зарубежных стран и в России (без расходов на социальное страхование), в % к ВВП

Страны

1980 г.

1990 г.

1999 г.
Германия

20,5

22,8

22,0
Франция

23,2

26,4

28,2
Италия

18,4

22,3

22,7
Великобритания

13,9

15,0

16,8
Швеция

23,2

24,0

28,1
США

11,9

12,4

13,9
Япония

12,0

12,9

17,6
Россия

26,0

17,0

12,7

Источник: European Econonomy. 1999. № 68 Р.218, экспертные оценки ИМЭМО РАН.

При этом проявляется тенденция к сближению некогда сильно различавшихся моделей социальной политики: в странах с либеральными моделями (США, Канаде, Австралии, Японии, Корее), где уровень социальных гарантий сравнительно низок, социальная составляющая усиливается; в других – намечается обратное движение.

На формирование национальных механизмов и институтов социальной политики влияют многие факторы — уровень экономического развития, особенности государственного устройства и структур гражданского общества, историко-культурные традиции страны. Однако сколь многообразными ни были бы модели социальной политики государств, их можно сгруппировать по определенным видам.

Широко известна, например, классификация, предложенная английским социологом Г.Эспином Андерсеном12:

— неолиберальная (англо-американская или англо-саксонсонская) модель, основанная на социальной поддержке уязвимых слоев общества, которая реализуется посредством института социальной помощи; государственные меры сводятся к установлению невысоких единых тарифных ставок в области пенсионного страхования; распределение материальных благ близко к тому, что обеспечивает рынок, Такого рода модель государственной социальной политики характерна для Великобритании, США, Канады и Австралии;

— консервативно-корпоративистская (франко-германская) модель, ориентированная на оказание содействия со стороны государства объединениям работников и работодателей в вопросах организации и функционирования институтов профессиональной самоподдержки (обязательного социального страхования), которые наделяются статусом публичных организаций; семьи с единственным кормильцем получают налоговые льготы и т.д. Среди стран с подобной социальной системой — Германия, Франция, Италия, Бельгия и Австрия;

— социально-демократическая (скандинавская) модель. Государство представляет всем гражданам широкий круг гарантий, льгот и социальной поддержки в рамках государственного социального обеспечения с высоким уровнем дотаций семейных бюджетов; субсидируется сфера государственных социальных услуг; устанавливаются высокие налоговые ставки на предпринимательский доход и подоходный налог. В группу стран, чья социальная политика отвечает данной модели, входят Швеция, Финляндия, Дания и Норвегия.

Сильная сторона приведенной классификации состоит в макроэкономических и политических способах оценки характера социальной политики13; слабая – в известной условности применяемых методов оценки, Представляется, что определенную их абстрактность могло бы нивелировать использование индикаторов распределения произведенного национального продукта и институционный подход.

Распределение национального дохода, обусловливающее уровень и качество жизни населения, — центральное звено в конструкции модели социальной политики любой страны. Это связано с тем, что распределительные механизмы наполняют реальным содержанием социальные взаимоотношения в обществе, придают понятию «социальная справедливость» конкретный смысл.

Главную роль в распределении доходов играет государство. Это зафиксировано в положениях Конвенции МОТ № 117 «Об основных целях и нормах социальной политики», где основополагающая функция государства определяется следующим образом: «принимать все меры для обеспечения такого жизненного уровня, включая пищу, одежду, жилище, медицинское обслуживание и социальное обеспечение, а также образование, которые необходимы для поддержания здоровья и благосостояния».

Сформулированные в Европейской социальной хартии направления социальной политики Совета Европы близки позиции МОТ (рисунок 4) и доктрине «социальная сплоченность»14, сутью которых являются установки на реализацию прав человека в социально-трудовой сфере, обеспечение благосостояния всем членам общества, стремление к уменьшению неравенства в доступе к материальным и интеллектуальным благам, сведения к минимуму поляризации общества.

Рис. 4 Социальная хартия (пересмотренная)

По мнению немецкого политика Лотара Витте, европейская социальная модель предполагает общность действий государства и гражданского общества, направленных на то, чтобы для всех граждан обеспечивалось удовлетворение (основных) материальных потребностей, участие в жизни общества, усиление социальной сплоченности15.

Применительно к нашей стране очевидна необходимость трансформации модели распределения доходов, прежде всего в контексте повышения и оптимизации доли заработной платы наемных работников и доходов самозанятого населения в ВВП.

От решения этой крупной задачи во многом зависит построение национальной системы социальной защиты, формирование несущих конструкций которой определяется, прежде всего, исходя из задаваемого социальными программами макроэкономического соотношения — выплачиваемой («текущей») заработной платы и законодательно резервируемой ее частью, предназначенной на пенсионное, медицинское и другие виды социального страхования.

Принципиально важным вопросом, который требует своего решения с позиции социальной политики, является оптимальная (и необходимая) доля заработной платы в ВВП, которая законодательно резервируется на все виды обязательного социального страхования.

Практика развитых стран использует несколько моделей распределительной политики. В Германии, Франции, Швеции, Италии 40-55% идет на текущую заработную плату (при этом объем чистой – за вычетом налогов — зарплаты работников составляет 35-40% ВВП), а 25-35% резервируется на всю совокупность видов социального страхования (от 18 до 25% ВВП).

В США и Великобритании это соотношение другое. Большая часть 55-60% идет на текущую заработную плату (при этом объем чистой, без налогов, заработной платы составляет 40-45% ВВП), а 15-20% резервируется на всю совокупность видов социального страхования (что составляет 12-15% ВВП). Соответственно сами работники должны оплачивать значительную часть социальных расходов. При этом важно отметить: в Великобритании существует бесплатное государственное медицинское обслуживание, в США оно практически отсутствует, а обязательное медицинское страхование охватывает ограниченные слои населения, поэтому основная масса населения прибегает к услугам платной медицине, которые достаточно дороги.

Как для первой, так и для второй группы стран совокупные доли текущей и законодательно резервируемой заработной платы близки по удельному весу и составляют порядка 50-60% ВВП (таблица 8).

По сравнению с развитыми странами в России удельный вес совокупности текущей (чистой) и законодательно резервируемой заработной платы в ВВП почти в два раза ниже (32-35% ВВП). Доля текущей чистой зарплаты, по разным оценкам, колеблется в диапазоне 25-28% ВВП, на все виды социального страхования приходится 7,2% ВВП. Заметим, что размер отечественного ВВП в расчете на одного работника составляет от одной десятой до одной пятой соответствующего показателя по развитым странам.

Таблица 9 Совокупный доход, направляемый наемным работникам в странах ЕС, США и России, 1994 г., доля в ВВП

Страна

Вознаграждение (ЗП) наемных работников

Налоги на личные доходы наемных работников

Взносы на социальное обеспечение (работников)

Чистая заработная плата наемных работников

Трансферты социального обеспечения в пользу наемных работников

Чистый доход плюс трансферты в пользу наемных работников
Великобритания

54,6

8,2

6,1

40,3

20,4

60,7 беспл. мед. обс.
Германия

54,6

9,4

15,4

29,8

25,7

55,4
Франция

51,7

5,5

19,1

27,1

25,6

52,7
Швеция

59,2

16,8

13,9

28,5

34,2

62,6
Италия

42,6

7,8

13,0

21,8

18,4

40,2
ЕС в целом

50,7

8,4

13,7

28,6

22,7

51,3
США

60,5

8,9

7,0

44,6

14,2

58,8 плат. мед. обсл.

Россия (2005 г.)16

28,0

3,2

—

24,8

7,2

32,0

В этой связи закономерен вопрос: какую модель распределения доходов выбрать России — с высокой долей в ВВП заработной платы и существенным повышением роли работников в формировании фондов социального страхования (как в Германии, Великобритании и Франции) или связанную с постепенным повышением размера зарплаты и адекватным увеличением расходов на социальное страхование?

Существенным фактором, отличающим национальные социальные модели государства друг от друга, являются структура и конфигурация (сочетание) важнейших институтов социальной защиты (обязательного социального страхования, социальной помощи и государственного социального обеспечения), медицинской помощи и образования, размеры ресурсов, направляемых на их функционирование, а также доминирующая роль одного из институтов социальной защиты

По оценкам ученых, при сохранении нынешних тенденций функционирования экономики и дальнейшем усилении неравномерного («точечного» типа) развития производительных сил, наблюдающегося в стране в последние 15 лет, дифференциация заработной платы и доходов населения в ближайшие три-четыре года возрастет еще на 40-60%, что усилит антагонизм в обществе17.

Кроме того, при сохранении сегодняшнего уровня доходов основная масса граждан просто не в состоянии будет оплачивать «по полной» ни жилищно-коммунальные услуги, ни образование, ни медицинское обслуживание, тарифы на которые существенно возрастут уже в текущем году.

Переломить этот негативный тренд можно лишь на основе системных мер по радикальной модернизации социальной сферы.

Во-первых, требуется выбрать социальную модель государства, как систему взаимоувязанных социальных институтов (доходов населения, социального страхования и обеспечения), здравоохранения и образования, включающих в себя:

— для работающих – институт достойной заработной платы, обеспечивающий работнику и членам его семьи приемлемые уровень и качество жизни. Размер МРОТ следует приблизить к величине не ниже 40% средней заработной платы по стране; последняя же должна быть не менее пятикратной величины прожиточного минимума; а доля зарплаты в ВВП – достичь за пять лет 35%;

— для пенсионеров – институт пенсионного страхования, который бы обеспечивал наемным работникам возможность заработать (за 35-40 лет страхового стажа) пенсию не менее 50-60% их заработной платы;

— для всех граждан страны – гарантированное (бесплатное) оказание медицинской помощи в рамках базовой программы государственного здравоохранения, дополняемое обязательным медицинским страхованием для работающих (совокупные затраты на которые должны составлять не менее 6% ВВП);

— для всех граждан страны – гарантированное (бесплатное) предоставление возможностей для получения среднего и высшего профессионального образования (государственные затраты на которые должны составлять не менее 5% ВВП).

Во-вторых, государственные расходы на социальные цели следовало бы законодательно установить на уровне не ниже минимальных стандартов, рекомендованных конвенциями и рекомендациями МОТ, Копенгагенской декларацией о социальном развитии (1995 г.)18, Европейской социальной хартией, подписанной Россией в 2000 году.

В-третьих, необходимо разработать общенациональную (структурированную по основным направлениям) программу развития систем образования, здравоохранения и жилищно-коммунальной сферы, которая включала бы федеральную и согласованные с ней региональные программы.

3.2 Изменения в законодательной области, касающиеся финансирования социальной защиты

Изменения в законодательной области вызвано следующим. Согласно Федеральному закону19 для инвалидов и участников войны, ветеранов боевых действий, инвалидов, членов семей погибших военнослужащих и некоторых других категорий с 01.01.2006 возможен отказ от всего набора социальных услуг («социального пакета») или от отдельной услуги и получение денежных выплат в следующих размерах (с учетом индексаций):

а) дополнительная бесплатная медицинская помощь, в том числе обеспечение в соответствии со стандартами медицинской помощи по рецептам врача (фельдшера) необходимыми лекарственными средствами, изделиями медицинского назначения, специализированными продуктами лечебного питания для детей-инвалидов, и предоставление путевки на санаторно-курортное лечение — 424 рубля;

б) бесплатный проезд на пригородном транспорте, а также на междугородном к месту лечения и обратно — 53 рубля.

Таким образом, законодательством в настоящее время в одну услугу объединяются совершенно различные по своему содержанию меры социальной поддержки, что делает невозможным для граждан отказ от услуги, которой фактически они не пользуются.

Такое положение дел вызывает справедливые нарекания граждан, относящихся к «федеральным» льготным категориям, и их многочисленные обращения в органы государственной власти.

Таким образом, предлагается в отличие от действующих в настоящее время правовых норм разделение услуг по медицинскому обслуживанию и лекарственному обеспечению, санаторно-курортному лечению, проезду к месту лечения и проезду пригородным железнодорожным транспортом в отдельные виды услуг.

Предлагаемые изменения позволят федеральным льготным категориям граждан решать вопрос об отказе от социальных услуг с более полным учетом своих реальных потребностей.

Кроме того, предлагается установление права для граждан, относящихся к «федеральным льготным» категориям, на получение денежной компенсации в случае невозможности предоставления путевки в течение 2 календарных лет. Определение размера и порядка выплаты указанной компенсации проектом отнесены к компетенции Правительства Российской Федерации.

Предлагается внести в Федеральный закон от 17 июля 1999 года N 178-ФЗ «О государственной социальной помощи» (Собрание законодательства Российской Федерации, 1999, N 29, ст. 3699; 2004, N 35, ст. 3607) следующие изменения:

1) Часть 1 статьи 6.2 изложить в следующей редакции:

«1. В состав предоставляемого гражданам из числа категорий, указанных в статье 6.1 настоящего Федерального закона, набора социальных услуг включаются следующие социальные услуги:

1) дополнительная бесплатная медицинская помощь, в том числе предусматривающая обеспечение в соответствии со стандартами медицинской помощи по рецептам врача (фельдшера) необходимыми лекарственными средствами, изделиями медицинского назначения, а также специализированными продуктами лечебного питания для детей-инвалидов, осуществляемая в соответствии с законодательством об обязательном социальном страховании;

2) предоставление при наличии медицинских показаний путевки на санаторно-курортное лечение, а в случае невозможности предоставления путевки в течение 2 календарных лет — выплата денежной компенсации, размер и порядок выплаты которой определяется Правительством Российской Федерации;

3) бесплатный проезд на междугородном транспорте к месту лечения и обратно;

4) бесплатный проезд на пригородном железнодорожном транспорте.

При предоставлении социальных услуг в соответствии с настоящей статьей граждане, имеющие ограничение способности к трудовой деятельности III степени, и дети-инвалиды имеют право на получение на тех же условиях второй путевки на санаторно-курортное лечение и на бесплатный проезд на пригородном железнодорожном транспорте, а также на междугородном транспорте к месту лечения и обратно для сопровождающего их лица»;

2) Абзац второй части 3 статьи 6.3 изложить в следующей редакции:

«Допускается отказ от получения набора социальных услуг полностью, отказ от получения социальных услуг, предусмотренных пунктами 1, 2, 3 и 4 части 1 статьи 6.2 настоящего Федерального закона»;

3) Статью 6.5 изложить в следующей редакции:

«Статья 6.5. Оплата предоставления гражданину социальных услуг Суммы, направляемые на оплату гражданами набора социальных услуг (социальной услуги), предусмотренных статьей 6.2 настоящего Федерального закона, а также порядок и сроки их изменения определяются Правительством Российской Федерации».

Кроме того, 10 марта 2006 г. официально опубликован и вступил в силу (за исключением ст.ст. 18, 19, 21 и 23, которые вступают в силу с 1 января 2007 г.) Федеральный закон «О противодействии терроризму» от 6 марта 2006 г. N 35-ФЗ, который пришел на смену Федеральному закону «О борьбе с терроризмом» от 25 июля 1998 г. N 130-ФЗ. Как следует из преамбулы Федерального закона «О противодействии терроризму», предметом правового регулирования данного Закона являются общественные отношения, связанные с профилактикой терроризма в Российской Федерации и борьбой с ним, минимизацией и (или) ликвидацией последствий проявления терроризма, а также вопросы применения Вооруженных Сил Российской Федерации в борьбе с терроризмом.

Участие военнослужащих в мероприятиях, связанных с противодействием терроризму, в том числе в контртеррористических операциях20, неизбежно сопряжено со значительным риском для их жизни и здоровья. В связи с этим важнейшей составной частью рассматриваемого Федерального закона являются правовые нормы, содержащие меры правовой и социальной защиты военнослужащих, участвующих в борьбе с терроризмом.

Сравнение федеральных законов «О противодействии терроризму» и «О борьбе с терроризмом» показывает, что их положения в части, касающейся социальной защиты военнослужащих, участвующих в борьбе с терроризмом, основываются на единых принципиальных подходах к государственной социальной поддержке указанных лиц. Необходимость социальной защиты военнослужащих, участвующих в борьбе с терроризмом, обусловлена, с одной стороны, наличием реальной угрозы их жизни и здоровью, а с другой стороны, государственной значимостью решаемых ими задач.

Вместе с тем между указанными законодательными актами имеется ряд существенных отличий, суть которых состоит в следующем:

— во-первых, несколько сужен круг лиц, подлежащих правовой и социальной защите в соответствии с Федеральным законом от 6 марта 2006 г. N 35-ФЗ: из их числа исключены сотрудники и специалисты органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации. Как представляется, такой подход законодателя к данному вопросу вполне оправдан, поскольку борьба с терроризмом является главным образом функцией государственных органов федерального уровня. Однако данную норму не следует расценивать как запрет на привлечение к борьбе с терроризмом работников органов государственной власти субъектов Российской Федерации и органов местного самоуправления. Это означает лишь то, что в соответствии с последовательно осуществляемым курсом на разграничение полномочий между уровнями государственной власти Российской Федерации меры социальной поддержки указанных лиц должны быть определены в нормативных правовых актах субъектов Российской Федерации;

— во-вторых, значительно увеличены размеры единовременных пособий, выплачиваемых лицам, пострадавшим в связи с участием в борьбе с терроризмом (таблица 9).

Таблица 9 Размеры единовременных пособий, выплачиваемых лицам, пострадавшим в связи с участием в борьбе с терроризмом

— в-третьих, расширен перечень оснований для выплаты военнослужащим указанных выше единовременных пособий. Федеральным законом от 25 июля 1998 г. N 130-ФЗ было установлено лишь одно основание для производства указанных выплат — причинение вреда жизни и здоровью военнослужащего вследствие его участия в контртеррористической операции. В Федеральном законе от 6 марта 2006 г. N 35-ФЗ основанием для производства указанных выплат является причинение вреда жизни и здоровью не только при участии в контртеррористических операциях, но и в осуществлении других мероприятий по борьбе с терроризмом21.

— в-четвертых, установлена новая форма социальной защиты лиц, участвующих в борьбе с терроризмом: возмещение стоимости их имущества, утраченного или поврежденного при участии в осуществлении мероприятий по борьбе с терроризмом;

— в-пятых, законодательно закреплен порядок льготного исчисления выслуги лет на пенсию военнослужащих, участвующих в борьбе с терроризмом. В этих целях Правительству Российской Федерации делегировано право определения порядка установления периодов непосредственного участия военнослужащих в контртеррористических операциях, засчитываемых в выслугу лет на пенсию на льготных условиях (служба в подразделениях, непосредственно осуществляющих борьбу с терроризмом, засчитывается в выслугу лет из расчета один день за полтора, а время непосредственного участия в контртеррористических операциях — из расчета один день службы за три дня);

— в-шестых, Президенту Российской Федерации и Правительству Российской Федерации предоставлено право устанавливать военнослужащим, непосредственно участвующим в борьбе с терроризмом, должностные оклады с учетом повышения, а также устанавливать им дополнительные гарантии и компенсации22.

Статьи 21 и 23 Федерального закона «О противодействии терроризму», которыми установлены рассмотренные выше меры социальной защиты лиц, участвующих в борьбе с терроризмом, вступают в силу с 1 января 2007 г. До указанной даты сохраняют юридическую силу соответствующие нормы Федерального закона «О борьбе с терроризмом» от 25 июля 1998 г. N 130-ФЗ.

Несмотря на изложенные выше очевидные достоинства Федерального закона «О противодействии терроризму» от 6 марта 2006 г. N 35-ФЗ, с точки зрения законодательного закрепления правовых гарантий социальной защиты участников борьбы с терроризмом указанный Закон, к сожалению, не смог преодолеть всех противоречий, содержавшихся в прежнем Федеральном законе «О борьбе с терроризмом», и сохранил многие его «родимые пятна», носящие противоречивый характер.

Прежде всего, это касается сохранения правовой неопределенности в порядке выплаты единовременных пособий военнослужащим, пострадавшим при осуществлении мероприятий по борьбе с терроризмом. Нами уже неоднократно указывалось в печати на данную проблему23. Эта неопределенность выступает в двояком смысле: во-первых, за более чем семилетний период действия Федерального закона от 25 июля 1998 г. N 130-ФЗ так и не был выработан финансовый механизм производства указанных единовременных выплат; во-вторых, остается не проясненным в нормативном порядке вопрос о том, производятся ли указанные выплаты в дополнение к страховым выплатам по обязательному государственному страхованию военнослужащих, или же эти выплаты производятся по выбору пострадавших лиц.

Вторым существенным недостатком Федерального закона «О противодействии терроризму» является то обстоятельство, что в нем заметно снижен удельный вес норм прямого действия. Если в гл. V Федерального закона «О борьбе с терроризмом», регулировавшей вопросы правовой и социальной защиты участников борьбы с терроризмом, содержались лишь две отсылочные нормы, причем к иным законодательным актам, то статьи Федерального закона «О противодействии терроризму» по указанным вопросам содержат уже пять ссылок на подзаконные акты. Чтобы данный законодательный акт в полной мере обеспечивал социальную и правовую защиту военнослужащих, участвующих в осуществлении мероприятий по борьбе с терроризмом, Правительству Российской Федерации необходимо принять следующие нормативные правовые акты:

1) о порядке социальной защиты лиц, участвующих в борьбе с терроризмом (п. 2 ст. 20);

2) о порядке возмещения вреда, причиненного жизни, здоровью и имуществу военнослужащих, участвующих в борьбе с терроризмом (п. 1 ст. 21);

3) о порядке возмещении стоимости утраченного или поврежденного имущества военнослужащих, участвующих в борьбе с терроризмом (п. 5 ст. 21);

4) о порядке установления периодов непосредственного участия военнослужащих в контртеррористических операциях, засчитываемых в выслугу лет на пенсию на льготных условиях (п. 2 ст. 23);

5) об установлении военнослужащим, участвующим в борьбе с терроризмом, окладов по воинским должностям с учетом повышения, а также дополнительных гарантий и компенсаций (п. 3 ст. 23).

Наличие указанных ссылок на нормативные правовые акты более низкого уровня значительно снижает законодательный потенциал Федерального закона «О противодействии терроризму», делает его зависимым от актов более низкого уровня и в конечном счете существенно снижает эффективность правового регулирования в рассматриваемой сфере общественных отношений.

Гарантии социальной и правовой защиты военнослужащих, участвующих в борьбе с терроризмом, в значительной степени зависят от четкого определения временных рамок осуществления контртеррористических операций. Как уже отмечалось выше, порядок установления периодов непосредственного участия военнослужащих в контртеррористических операциях Федеральный закон «О противодействии терроризму» относит к прерогативе Правительства Российской Федерации.

Согласно п. 2 ст. 12 указанного Федерального закона право принятия решения о проведении контртеррористической операции и о ее прекращении имеют:

а) руководитель федерального органа исполнительной власти в области обеспечения безопасности;

б) иное должностное лицо данного федерального органа по указанию его руководителя;

в) руководитель территориального органа федерального органа исполнительной власти в области обеспечения безопасности.

Обращает на себя внимание такой весьма примечательный факт, что законодатель включил в Федеральный закон «О противодействии терроризму» специальную статью, регулирующую порядок окончания контртеррористической операции (ст. 17). Согласно нормам указанной статьи контртеррористическая операция считается оконченной в случае, если террористический акт пресечен (прекращен) и ликвидирована угроза жизни, здоровью, имуществу и иным охраняемым законом интересам людей, находящихся на территории, в пределах которой проводилась контртеррористическая операция. При наличии данных условий лицо, принявшее решение о проведении контртеррористической операции, объявляет ее оконченной.

На этом фоне весьма серьезный характер приобретает проблема определения сроков проведения контртеррористических операций в Северо-Кавказском регионе Российской Федерации. Как известно, согласно приложению к Федеральному закону «О ветеранах» меры социальной поддержки ветеранов боевых действий, установленные ст. 16 данного Федерального закона, распространяются на лиц, участвующих (участвовавших) в контртеррористических операциях в Северо-Кавказском регионе, осуществляемых с августа 1999 г. Таким образом, законодатель в данном случае использовал принцип «открытой даты» при определении периода контртеррористических операций, и, следовательно, правоотношения по социальной защите лиц, участвующих в указанных операциях, носят длящийся характер. В настоящее время каждый военнослужащий, прибывший на территорию Чеченской Республики и документально зафиксировавший данный факт путем включения в списки воинской части, дислоцированной на данной территории, либо путем проставления отметок о прибытии-убытии в командировочном удостоверении, вправе претендовать на предоставление мер социальной защиты, установленных для участников контртеррористических операций, а в последующем — и на присвоение звания «ветеран боевых действий».

Указанные обстоятельства позволяют констатировать наличие между федеральными законами «О противодействии терроризму» и «О ветеранах» ряда противоречий в вопросе определения времени начала и окончания контртеррористической операции, суть которых сводится к следующему.

Как указывалось выше, согласно Федеральному закону «О противодействии терроризму» полномочия по принятию решений о начале и об окончании контртеррористических операций предоставлены руководителю ФСБ России или по его указанию — другим должностным лицам ФСБ России. В то же время начало периода контртеррористических операций на Северном Кавказе — август 1999 г. — определено Федеральным законом «О ветеранах». Следовательно, для того, чтобы определить окончание данного периода, полномочий не только руководителя ФСБ России, но и Правительства Российской Федерации, и даже Президента Российской Федерации явно недостаточно: необходимо принятие соответствующего федерального закона о внесении дополнений в Федеральный закон «О ветеранах».

Таким образом, законодательство о социальной защите участников борьбы с терроризмом нуждается в дальнейшем совершенствовании.

Заключение

Основные выводы:

1. Социальная защита населения в широком смысле этого понятия — это совокупность социально-экономических мероприятий, проводимых государством и направленных на обеспечение нетрудоспособных граждан Российской Федерации трудовыми пенсиями по старости, инвалидности, по случаю потери кормильца, за выслугу лет, социальными пенсиями, пособиями по временной нетрудоспособности, по беременности и родам, на содержание детей, по безработице, на погребение, оказание адресной помощи малоимущим слоям населения, помощи гражданам, попавшим в экстремальные ситуации, в том числе беженцам и переселенцам, на санаторно-курортное лечение, содержание в домах для престарелых и инвалидов, обеспечение инвалидов транспортными средствами, протезно-ортопедическими изделиями, профессиональное обучение и переобучение инвалидов, их трудоустройство, на создание комплекса новых социальных служб — Центров социального обслуживания населения, социальную помощь на дому, социальные приюты для детей, социальные гостиницы и т.д.

2. Социальное обслуживание представляет собой деятельность социальных служб по социальной поддержке, оказанию социально-бытовых, социально-медицинских, психолого-педагогических, социально-правовых услуг и материальной помощи, проведению социальной адаптации и реабилитации граждан, находящихся в трудной жизненной ситуации

3. Источниками финансирования социальной защиты населения являются государственные внебюджетные социальные фонды: Фонд социального страхования, Пенсионный фонд, Государственный фонд занятости населения, Фонд обязательного медицинского страхования, а также средства бюджетов субъектов Российской Федерации, бюджеты городов и поселений, средства благотворительных и других некоммерческих организаций.

4. Департамент социальной защиты населения города Москвы (далее — Департамент) является отраслевым органом исполнительной власти города Москвы, подведомственным Правительству Москвы, обеспечивающим реализацию политики Российской Федерации и города Москвы в области социальной защиты престарелых граждан, инвалидов, семей с несовершеннолетними детьми, а также иных нетрудоспособных групп населения, нуждающихся в социальной поддержке.

5. Департамент, окружные и районные управления социальной защиты, стационарные учреждения, центры социального обслуживания, учреждения Государственной службы реабилитации инвалидов, Центр автоматизированного начисления социальных выплат и подготовки аналитической информации , Комплекс социальных жилых домов Митино, Государственное унитарное предприятие Московская социальная гарантия, центры помощи семье и детям и другие государственные учреждения, осуществляющие деятельность в области социальной защиты населения, образуют единую государственную систему социальной защиты населения Москвы.

6. 2005 год стал годом кардинальных преобразований в механизмах социальной защиты населения. В связи с принятием Федерального закона от 22 августа 2004 г. № 122-ФЗ и в условиях перераспределения полномочий в области социальной поддержки населения финансирование этих мероприятий из бюджета города Москвы осуществлялось в первоочередном порядке, сопровождалось активной законотворческой, организаторской работой всех органов исполнительной власти города.

7. Средства бюджета города Москвы в 2006 году, выделенные для финансирования социальной защиты составляют 182 122 039 тыс. руб., их доля в общем объеме источников средств составляет 98,0%. Средства государственных внебюджетных фондов, составляющие 1,8% в структуре источников средств не сопоставимы с уровнем средств бюджета города Москвы. По абсолютной величине они составляют 2 122 458,9 тыс. руб., что более чем в 85 раз (182 122 039/2 122 458,9) меньше бюджетных средств города Москвы.

Доля средств государственных внебюджетных фондов в 2007 году составляет 0,5%. Таким образом, она уменьшилась на 0,69% при абсолютном уменьшении на 639 681 тыс. руб.

Следует отметить, как отрицательный факт в 2007 году – исчезновение из источников финансирования средства благотворительных и других некоммерческих организаций.

8. «Бесплатный отпуск медикаментов…» занимает ведущее место в структуре раздела 1 «Меры по сохранению уровня социальной защищенности льготных категорий граждан в условиях разграничения полномочий между федеральными и региональными» за 2006-2007 гг.» и составляет 30,82%. Второе место занимают расходы на статью 1.1 раздела 1 «Ежемесячная городская денежная выплата….», ее доля – 28,2%.

Следующая группа расходов, занимающая более 10% в структуре расходов: «Ежемесячная компенсационная выплата за пользование телефоном городским льготным категориям граждан…» и «Расходы на выплату денежной компенсации региональным льготным категориям взамен отказа от натуральных льгот», составляют соответственно 12,3% и 10,6%.

Четвертая по размеру доли в расходах группа, имеющая доли от 6,61% до 0,2 является наиболее многочисленной и представлена 9 наименованиями расходов.

В 2007 году принципиальных изменений в структуре расходов на социальную защиту согласно разделу 1 нет.

9. Прирост источников финансирования по программе мер социальной защиты жителей города Москвы за анализируемый период (2006-2007 гг.) в абсолютном выражении составил 139 432 596,1 тыс. руб. (177,0 % в относительном выражении) со 185 797 173,5 тыс. руб. в 2006 году до 325 229 769,6 тыс. руб. в 2007 году.

Средства государственных внебюджетных фондов за анализируемый период уменьшились на 639 680,9 тыс. руб., с 2 122 458,9 тыс. руб. в 2006 году до 1 482 778 тыс. руб., темп роста составил 69,9%

10. Законодательством в настоящее время в одну услугу объединяются совершенно различные по своему содержанию меры социальной поддержки, что делает невозможным для граждан отказ от услуги, которой фактически они не пользуются.

Такое положение дел вызывает справедливые нарекания граждан, относящихся к «федеральным» льготным категориям, и их многочисленные обращения в органы государственной власти.

Таким образом предлагается в отличие от действующих в настоящее время правовых норм разделение услуг по медицинскому обслуживанию и лекарственному обеспечению, санаторно-курортному лечению, проезду к месту лечения и проезду пригородным железнодорожным транспортом в отдельные виды услуг.

11. Гарантии социальной и правовой защиты военнослужащих, участвующих в борьбе с терроризмом, в значительной степени зависят от четкого определения временных рамок осуществления контртеррористических операций.

Таким образом, законодательство о социальной защите участников борьбы с терроризмом нуждается в дальнейшем совершенствовании.

Рекомендации:

1. Внести изменения в Федеральный закон от 17 июля 1999 года N 178-ФЗ «О государственной социальной помощи» (Собрание законодательства Российской Федерации, 1999, N 29, ст. 3699; 2004, N 35, ст. 3607) следующие изменения:

1) Часть 1 статьи 6.2 изложить в следующей редакции:

«1. В состав предоставляемого гражданам из числа категорий, указанных в статье 6.1 настоящего Федерального закона, набора социальных услуг включаются следующие социальные услуги:

1) дополнительная бесплатная медицинская помощь, в том числе предусматривающая обеспечение в соответствии со стандартами медицинской помощи по рецептам врача (фельдшера) необходимыми лекарственными средствами, изделиями медицинского назначения, а также специализированными продуктами лечебного питания для детей-инвалидов, осуществляемая в соответствии с законодательством об обязательном социальном страховании;

2) предоставление при наличии медицинских показаний путевки на санаторно-курортное лечение, а в случае невозможности предоставления путевки в течение 2 календарных лет — выплата денежной компенсации, размер и порядок выплаты которой определяется Правительством Российской Федерации;

3) бесплатный проезд на междугородном транспорте к месту лечения и обратно;

4) бесплатный проезд на пригородном железнодорожном транспорте.

При предоставлении социальных услуг в соответствии с настоящей статьей граждане, имеющие ограничение способности к трудовой деятельности III степени, и дети-инвалиды имеют право на получение на тех же условиях второй путевки на санаторно-курортное лечение и на бесплатный проезд на пригородном железнодорожном транспорте, а также на междугородном транспорте к месту лечения и обратно для сопровождающего их лица»;

2) Абзац второй части 3 статьи 6.3 изложить в следующей редакции:

«Допускается отказ от получения набора социальных услуг полностью, отказ от получения социальных услуг, предусмотренных пунктами 1, 2, 3 и 4 части 1 статьи 6.2 настоящего Федерального закона»;

3) Статью 6.5 изложить в следующей редакции:

«Статья 6.5. Оплата предоставления гражданину социальных услуг Суммы, направляемые на оплату гражданами набора социальных услуг (социальной услуги), предусмотренных статьей 6.2 настоящего Федерального закона, а также порядок и сроки их изменения определяются Правительством Российской Федерации».

2. Для обеспечения в полной мере социальной и правовой защиты военнослужащих, участвующих в осуществлении мероприятий по борьбе с терроризмом, Правительству Российской Федерации необходимо принять следующие нормативные правовые акты:

1) о порядке социальной защиты лиц, участвующих в борьбе с терроризмом (п. 2 ст. 2024);

2) о порядке возмещения вреда, причиненного жизни, здоровью и имуществу военнослужащих, участвующих в борьбе с терроризмом (п. 1 ст. 21);

3) о порядке возмещении стоимости утраченного или поврежденного имущества военнослужащих, участвующих в борьбе с терроризмом (п. 5 ст. 21);

4) о порядке установления периодов непосредственного участия военнослужащих в контртеррористических операциях, засчитываемых в выслугу лет на пенсию на льготных условиях (п. 2 ст. 23);

5) об установлении военнослужащим, участвующим в борьбе с терроризмом, окладов по воинским должностям с учетом повышения, а также дополнительных гарантий и компенсаций (п. 3 ст. 23).

Список литературы

  1. Конституции Российской Федерации от 12.12.93 г

  2. Федеральный закон от 10 декабря 1995 г. N 195-ФЗ «Об основах социального обслуживания населения в Российской Федерации» (с изменениями от 10, 25 июля 2002 г., 10 января 2003 г., 22 августа 2004 г.)

  3. Федеральный закон от 2 августа 1995 г. N 122-ФЗ
    «О социальном обслуживании граждан пожилого возраста и инвалидов» (с изменениями от 10 января 2003 г., 22 августа 2004 г.)

  4. Федеральный закон от 24 ноября 1995 г. N 181-ФЗ
    «О социальной защите инвалидов в Российской Федерации»
    (с изменениями от 24 июля 1998 г., 4 января, 17 июля 1999 г., 27 мая 2000 г., 9 июня, 8 августа, 29, 30 декабря 2001 г., 29 мая 2002 г., 10 января, 23 октября 2003 г., 22 августа, 29 декабря 2004 г., 31 декабря 2005 г.)

  5. Федеральный закон «О социальной защите граждан, подвергшихся воздействию радиации вследствие катастрофы на Чернобыльской АЭС» (в редакции Закона Российской Федерации от 18 июня 1992 года № 3061-I).

  6. Федеральный закон от 22 августа 2004 г. N 122-ФЗ
    «О внесении изменений в законодательные акты Российской Федерации и признании утратившими силу некоторых законодательных актов Российской Федерации в связи с принятием федеральных законов «О внесении изменений и дополнений в Федеральный закон «Об общих принципах организации законодательных (представительных) и исполнительных органов государственной власти субъектов Российской Федерации» и «Об общих принципах организации местного самоуправления в Российской Федерации» (с изменениями от 29 ноября, 21, 29, 30 декабря 2004 г., 1 апреля, 9 мая, 30 июня, 18 июля, 27 сентября, 31 декабря 2005 г., 10 января, 6, 13 марта, 3 июня, 6 июля, 16, 25 октября, 3 ноября 2006 г.)

  7. Закон города Москвы от 21 сентября 2005 г. № 46 «О продлении срока действия Закона города Москвы от 17 октября 2001 года № 49 «О потребительской корзине в городе Москве».

  8. Закон города Москвы от 30 ноября 2005 г. № 61 «О дополнительных гарантиях по социальной поддержке детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей, в городе Москве

  9. Закон города Москвы от 26 октября 2005 г. № 55 «О дополнительных мерах социальной поддержки инвалидов и других лиц с ограничениями жизнедеятельности в городе Москве»

  10. Закона города Москвы от 3 ноября 2004 г. № 70 «О мерах социальной поддержки отдельных категорий жителей города Москвы»

  11. Закон города Москвы от 25 января 2006 го. «О порядке признания жителей города Москвы малоимущими в целях постановки их на учет в качестве нуждающихся в жилых помещениях»

  12. Постановление Правительства Москвы от 14 февраля 2006 г. №95-ПП. «Об итогах реализации мероприятий по социальной защите москвичей в 2005 году и о Комплексной программе мер социальной защиты жителей города Москвы на 2006 год

  13. Постановление Правительства Москвы от 21 ноября 2006 г. №928-ПП «О комплексной программе дополнительных мер по поддержке семей с детьми, созданию благоприятных условий развития семейных форм воспитания и становления личности ребенка»

  14. Постановление Правительства Москвы от 6 февраля 2007 г. №81-ПП. «Об итогах реализации мероприятий по социальной защите москвичей в 2006 году и о Комплексной программе мер социальной защиты жителей города Москвы на 2007 год

  15. Александров Ю.Г. Бегство от социализма // Pro et Contra. — № 3. – 2001

  16. Антропов В.В. Социальная защита в странах Европейского союза – М.: Экономика, 2006 г.

  17. Антропов В.В. Система социальной защиты населения в Италии//Управление персоналом, N 8, апрель 2006 г.

  18. Ахиезер А.С. Хозяйственно-экономические реформы в России: как приблизиться к пониманию их природы? // Pro et Contra. — 1999. — №3. — С.41-66

  19. Варнаков В.А., Ужегов А.В. Социальная защита на новом уровне//Бухгалтерский учет в бюджетных и некоммерческих организациях, N 7, апрель 2005 г.

  20. Васильев А.А. Муниципальное управление: Конспект лекций.– Н.Новгород: Издатель: Гладкова О.В., 2000.– 160 с.

  21. Гонтмахер Е.Ш. Социальная защита в России эволюция 90-х и новый старт // Pro et Contra. — 2001. — №3. -С.7-3

  22. Дискин И.Е. Российская модель политической трансформации // Pro et Contra. — 1999. — №3. — C.5-40;

  23. Зозуля В.В., Лобанова Н.А. Формирование и использование пенсионного бюджета как фактор социальной защиты населения//Бухгалтерский учет в бюджетных и некоммерческих организациях, N 9, май 2006 г.

  24. Ковалев А.М., Корякин В.М. Правовые основы социальной защиты участников боевых действий и лиц, участвующих в борьбе с терроризмом. М. 2004

  25. Корякин В.М. Комментарий к главе V Федерального закона «О борьбе с терроризмом» от 25 июля 1998 г. N 130-ФЗ // Военно-правовое обозрение. 2001. N 4

  26. Корякин В.М. Правовая и социальная защита военнослужащих, участвующих в борьбе с терроризмом: новый закон принят, противоречия остались//Право в Вооруженных Силах, N 5, май 2006 г.

  27. Краснова О.В. Законодательство и социальное обслуживание пожилых людей в Великобритании: достижения и ограничения Социальное законодательство России и Великобритании. Британо-российская программа. Российско-Европейский фонд. М., 2000.

  28. Лексин В., Швецов А. Общероссийские реформы и территориальное развитие // Российский экономический журнал. № 4, 2004, С. 16-17.

  29. Лотар Витте. Европейская социальная модель и социальная сплоченность: какую роль играет ЕС? // Человек и труд. № 1, 2006, С. 23-24.

  30. Михайлов А.В. Комментарий к законам о социальном обслуживании и социальной защите инвалидов в Российской Федерации//Работодатель», N 1, январь 2006 г.

  31. Мэри Дейли. Доступ к социальным правам. РКСС, май 2002, ISBN 92-871-4984-4.

  32. Организация работы органов социальной защиты: Учеб.пособ.для студентов/А.Н.Савинов, Т.Ф.Зарембо. – 2- е изд., стереотип. – М.: Издательский центр «Академия, 2004 г.

  33. Пересмотренная стратегия социальной сплоченности. Европейский комитет по вопросам социальной сплоченности (РКСС). Страсбург, 27 апреля 2004, СDCC(2004) 10;

  34. Поздняков С.А. Шибаев А.А О социальной защите населения при реформировании жилищно-коммунального хозяйства//Гражданин и право», N 4, июль-август 2003 г.

  35. Рогов С.М. Функции современного государства: вызовы для России// Свободная мысль – ХХI. № 7, 2005, С. 57, 62.

  36. Розанваллон П. новый социальный вопрос. М.: Из-во «Maginet», 1998, С. 81, 82.

  37. Современная социальная политика: российско-германское сравнение // Человек и труд. № 4, 2004 г, С. 18.

  38. Социальная защита населения: вопросы теории, методологии и практики // Науч. ред. Бурлачков В.К. — М. – 1998

  39. Социальная сфера — балласт или источник дохода // «Бизнес-карта» экономическое приложение к газете «Известия Мордовии» №4, 12 августа 1999г.

  40. Социальное государство: концепции и сущность. ДИЕ РАН № 138-М.: ИЕ РАН, 2004, С. 22.

  41. Социальное государство. Краткий словарь-справочник. Академия труда и социальных отношений. М., 2002. С.191.

  42. Социальная модель государства: выбор современной России и опыт стран Европы//Аналитический вестник № 6 (294), Совет Федерации Федерального собрания Российской Федерации, 2006 год

  43. Фомина В.Н.Государство всеобщего благоденствия// Энциклопедический социологический словарь. М.,1995.С. 142.

  44. Формирование государственно-общественных систем социальной защиты регионального социума // Гуманитарные науки. Сборник работ научного общества историко-социологического института МГУ им. Н.П. Огарева №2, 2002г.

  45. Чернецкая А.А. Технология социальной работы: учебник для вузов. – М.: Социальная защита, 2006.

  46. Шлехт О. Благосостояние для всей Европы на основе наступления рыночного хозяйства / Пер. с нем. — М.-1996

  47. Urban H.-J. Sozialpolitik in der globalisierten «Wissensgesellschaft» // Sozialer Fortscritt В.; Munchen. — 2000. — N° 11-12.

  48. Kuusi P. Social Policy for the Sixtics. A plan for Finland. Helsinki, 1964, p.29, 31, 65.

  49. Webster’s Desk Dictionary of English Language. NY., 1990. P. 1020.

  50. Esping-Andersen G. The Three Worlds Welfare Capitalism. Cambvidge, 1990, Р. 37.

  51. http://www.mos.ru/

1 Kuusi P. Social Policy for the Sixtics. A plan for Finland. Helsinki, 1964, p.29, 31, 65.

2 Webster’s Desk Dictionary of English Language. NY., 1990. P. 1020.

3 Фомина В.Н.Государство всеобщего благоденствия//Энциклопедический социологический словарь. М.,1995.С. 142.

4 Социальное государство. Краткий словарь-справочник. Академия труда и социальных отношений. М., 2002. С.191.

5 Краснова О.В. Законодательство и социальное обслуживание пожилых людей в Великобритании: достижения и ограничения. Социальное законодательство России и Великобритании. Британо-российская программа. Российско-Европейский фонд. М., 2000. С.104-118.

6 Социальное государство: концепции и сущность. ДИЕ РАН № 138-М.: ИЕ РАН, 2004, С. 22.

7 Там же, С. 16.

8 Рогов С.М. Функции современного государства: вызовы для России// Свободная мысль – ХХI. № 7, 2005, С. 57, 62.

9 Достаточно в этой связи отметить, что за три-четыре десятилетия второй половины ХХ века негосударственные пенсионные фонды во многих странах Запада накопили огромные финансовые ресурсы, сопоставимые с размерами государственных бюджетов.

10 Современная социальная политика: российско-германское сравнение // Человек и труд. № 4, 2004 г, С. 18.

11 Розанваллон П. новый социальный вопрос. М.: Из-во «Maginet», 1998, С. 81, 82.

12 Esping-Andersen G. The Three Worlds Welfare Capitalism. Cambvidge, 1990, Р. 37.

13 Для чего проводится сравнение существующих социальных страт (групп и слоев) общества по уровню доходов (объект социальной поддержки), анализируется характер поддержки граждан в виде государственных гарантий (социальная помощь патерналисткого типа или рыночные механизмы (социальное страхование), а также способы осуществления государственного регулирования социальных процессов (административно-финансовое предоставление ресурсов нуждающимся или рыночное регулирование вопросов найма и оказания содействия в трудоустройстве).

14Пересмотренная стратегия социальной сплоченности. Европейский комитет по вопросам социальной сплоченности (РКСС). Страсбург, 27 апреля 2004, СDCC(2004) 10; Мэри Дейли. Доступ к социальным правам. РКСС, май 2002, ISBN 92-871-4984-4.

15 Лотар Витте. Европейская социальная модель и социальная сплоченность: какую роль играет ЕС? // Человек и труд. № 1, 2006, С. 23-24.

16 Социальная модель государства: выбор современной России и опыт стран Европы//Аналитический вестник № 6 (294), Совет Федерации Федерального собрания Российской Федерации, 2006 год

17 Лексин В., Швецов А. Общероссийские реформы и территориальное развитие // Российский экономический журнал. № 4, 2004, С. 16-17.

18 Принципиальная позиция данной декларации состоит в том, что даже развивающиеся страны должны тратить на социальную защиту не менее 20% ВВП, для сравнения: Россия тратит на эти цели всего 17% ВВП.

19 Федеральный закон от 17 июля 1999 г. N 178-ФЗ «О государственной социальной помощи» (с изменениями от 22 августа, 29 декабря 2004 г.)

20 Контртеррористическая операция — комплекс специальных, оперативно-боевых, войсковых и иных мероприятий с применением боевой техники, оружия и специальных средств по пресечению террористического акта, обезвреживанию террористов, обеспечению безопасности физических лиц, организаций и учреждений, а также по минимизации последствий террористического акта (ст. 3 Федерального закона «О противодействии терроризму»).

21 К мероприятиям по борьбе с терроризмом Федеральный закон «О противодействии терроризму» (ст. 2) относит: 1) предупреждение терроризма, в том числе выявление и последующее устранение причин и условий, способствующих совершению террористических актов; 2) выявление, предупреждение, пресечение, раскрытие и расследование террористического акта; 3) минимизация и (или) ликвидация последствий проявлений терроризма; 4) контртеррористическая операция.

22 В настоящее время основным нормативным правовым актом, которым установлен порядок льготного исчисления выслуги лет участникам контртеррористических операций в Северо-Кавказском регионе Российской Федерации, а также дополнительные гарантии их социальной защиты, является постановление Правительства Российской Федерации «О дополнительных гарантиях и компенсациях военнослужащим и сотрудникам федеральных органов исполнительной власти, участвующим в контртеррористических операциях и обеспечивающим правопорядок и общественную безопасность на территории Северо-Кавказского региона Российской Федерации» от 9 февраля 2004 г. N 65.

23 Ковалев А.М., Корякин В.М. Правовые основы социальной защиты участников боевых действий и лиц, участвующих в борьбе с терроризмом. М. 2004; Корякин В.М. Комментарий к главе V Федерального закона «О борьбе с терроризмом» от 25 июля 1998 г. N 130-ФЗ // Военно-правовое обозрение. 2001. N 4; Он же. Правовое обеспечение военно-социальной политики Российской Федерации: Дисс. … докт. юрид. наук. М. 2005. С. 149.

24 Федерального закона «О противодействии терроризму»

Статья: Исследование и разработка алгоритмов программной среды взаимодействия рабочих станций вычислительных сетей

Белялетдинов Тимур Равильевич

Автореферат по теме магистерской работы

Введение

С каждым днем компьютерные технологии все активнее проникают в нашу жизнь. Уже сегодня многие не мыслят своего существования без мобильного телефона или портативного цифрового музыкального проигрывателя. Никого уже не удивляет установленный на улице или в вестибюле метро банкомат с функцией выдачи наличных по кредитной карте. Все больше фотолюбителей предпочитают цифровые фотокамеры. Что же объединяет эти устройства? Ответ достаточно прост — все они содержат микропроцессор. При этом он достаточно производительный : всего несколько лет назад его вычислительная мощь показалась бы мечтой большинству владельцев настольных компьютеров. Для работы такого микропроцессора и выполнения своих функций необходимы операционная система и прикладная программа.

Цель и задачи работы

Объектом исследования является операционная система Windows Embedded CE 6.0 и алгоритмы, средства организации вычислительных систем на базе технологии клиент-сервер. Основной целью является исследование структуры и режимов работы Windows CE, и обзор современных терминальных решений в мире, их анализ для последующего использования при разработке клиента на базе ebox 2300.

Актуальность темы

В наше время использование терминальных решений на основе технологии тонкого клиента становится очень актуальным. В двух словах тонкий клиент — это автономное устройство без жесткого диска . К нему подключаются устройства ввода/вывода информации (клавиатура, мышь, карт-ридер, монитор, принтер, колонки и др. ) Устройство предназначено для ввода информации и отправки ее на сервер, а также для вывода информации, принятой с сервера. Терминал подключается к серверу по локальной сети Ethernet, с помощью модема или по последовательным линиям связи. На сервере должна быть установлена многозадачная ОС , также сервер должен быть достаточно мощным (по сравнению с терминалами, которые подключаются к нему). В общем случае, сам тонкий клиент не осуществляет обработку информации, все вычисления, происходят на удаленном сервере. Именно поэтому требования к мощности таких устройств небольшие. В принципе, как тонкий клиент могут служить даже 286 и 386 компьютеров, на которые можно установить DOS или Windows 3.11, а также саму программа, для подключения к серверу. В результате получаем быстродействующую машину под управлением ОС Windows 2000 (если на сервере установлена именно эта операционная система) для работы в типичных офисных приложениях.

В отличии от тонких клиентов современные персональные компьютеры владеют большой мощностью. Но для большинства офисных и корпоративных задач (таких как MS Office, 1С , для Web-серфинга, электронной почты и так далее) большие мощности не нужны. В настоящий момент даже типичная конфигурация компьютера уже с частотой процессора выше 1GHz. Но в среднем (в типичных офисных заданиях) он будет загружен всего на 10-15 процентов. Более того, иногда узким местом (это при таких современных и быстрых компьютерах) становится пропускная способность сети. Хороший пример этому — клиенты 1С , которые генерируют большой сетевой траффик при доступе к базе во время своей работы.

Именно поэтому тонкие клиенты (thin clients) становятся все более популярными на протяжении последних нескольких лет.

Попробуем обобщить плюсы и минусы терминального метода построения сети (в случае использования Windows OC).

Плюсы:

1. Гарантия

· Повышенная надежность.

· Длительный срок службы.

2. Экономия

· Недорогая и простая модернизация.

· Повышение производительности труда.

· Упрощение технологии обслуживания рабочих .

· Централизация администрирования .

· Экономия на лицензиях ПО.

3. Мобильность

· Мобильность.

· Нечувствительность к пропускной способности.

· Простая и быстрая установка.

4. Безопасность

· Возможность контроля за действиями.

· Контролируемая среда.

· Повышен уровень безопасности.

Недостатки:

· Тонкий клиент — не замена персональному компьютеру.

Терминалы не предназначены для выполнения тяжелых задач, связанных со сложными вычислениями.

· Достаточно высокая цена сервера. Ведь эта машина должена быть достаточно мощной, чтобы выполнять задачи многих тонких клиентов, подключенных к ней.

· В общем случае все работает на одном компьютере-сервере.

Поэтому должны быть обеспечены все возможны мероприятия для его безотказной работы и сохранения данных.

· Потребность в постоянном канале связи

Исходя из этого , можно сказать, что преимущества тонких клиентов достаточно привлекательны для использования их во многих организациях. Нужно лишь четко определить для себя плюсы и минусы терминального подхода. Важно также отметить, что низкая стоимость тонких клиентов может компенсироваться высокой стоимостью серверной части. Однако совокупная стоимость владения (TCO — Total Cost of Ownership) при использовании на рабочих местах именно тонких клиентов, а не полноценных компьютеров оказывается существенно ниже (по оценке Gartner Group — на 5-40 процентов) . Ведь TCO состоит не только из расходов на закупку оборудования, а еще на администрирование этого оборудования, расходов, на модернизацию. Также сюда входят потери из-за сбоев оборудования.

Обзор существующих решений

На рынке существует два основных протокола взаимодействия тонких клиентов с терминальными серверами. Первый, ICA (Independent Computing Architecture, независимая архитектура вычислений) от компании Citrix, появился на рынке несколько раньше. Второй, RDP (Remote Desktop Protocol, протокол удаленной системы), разработанный в компании Microsoft и поставляется с Windows 2000 Server и выше. ICA считается более универсальным, и его поддержка не ограничивается лишь win32-версиями операционных систем Windows. Он также поддерживает разные версии *nix ОС, Macintosh и даже Java-клиенты. А в остальном функциональность обоих протоколов практически сравнялась. Хотя существует мысль, что Citrix предоставляет большую свободу и удобство в администрировании терминальной сети.

Текущие и планируемые результаты

В нашем случае будет использоваться протокол RDP, а в качестве тонкого клиента выступает ebox-2300 ( компактный компьютер с процессорной платой Vortex86 200МГц, 128Мб SDRAM, VGA, 1xЕthernet 10/100, 3xUSB, Compactflash , 1×2.5″).

Исследование и разработка алгоритмов программной среды взаимодействия рабочих станций вычислительных сетей

На базе Windows CE 6.0 для терминала разрабатывается образ операционной системы . Средства разработки образов CE 6.0 теперь интегрированы в Visual Studio 2005. Интеграция с Visual Studio позволяет задействовать одну среду для разработки прикладных и системных программ. Из Visual Studio на встраиваемых устройствах стали доступные усовершенствованные варианты библиотек CRT, ATL, MFC, WTL, а также новые компиляторы, на основе компиляторов Visual Studio. То есть с появлением СЕ 6.0 разработка стала намного удобнее.

Заключение и выводы

Терминальные решения крепко вошли в нашу жизнь. В ближайшее время они будут отвоевывать в «обычных» ПК все больше места под солнцем. Ведь сложность современных компьютеров непрерывно растет, настройка и поддержка множества программ стоит все дороже. Может случиться, уже в скором будущем, учитывая и бурное развитие домовых сетей, больше не придется после покупки компьютера настраивать многочисленные программы. Достаточно будет просто принести домой терминал, включить его в сеть и пользоваться всем разнообразием лицензионных программ и игр в полное свое удовольствие.

Список литературы

1. Станислав Павлов, “О Windows Embedded CE 6.0”

2. http://home.dei.polimi.it/bregni/papers/histsync.pdf Мэтт Хэмблен, Windows Embedded CE в шестом поколении, Computerworld, США.

3. А. Омельяненко , “Технология «тонкий клиент» как инструмент повышения эффективности инвестиций в ИТ-инфраструктуру”.

Реферат: Кабельная магистраль связи между городами Тамбов и Владимир

Содержание.
1. Введение.
2. Выбор и обоснование трассы магистрали.
3. Определение числа каналов на магистрали.
4. Выбор системы передачи и типа кабеля.
5. Исходные данные к проектированию кабельной магистрали.
6. Конструктивный расчет кабеля.
7. Расчет параметров передачи цепей кабеля в диапазоне частот СП.
8. Определение длины регенерационного (усилительного) участка и построение схемы размещения ОРП и НРП на магистрали.
9. Расчет параметров взаимного влияния между цепями кабеля.
10. Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля.
11. Определение необходимости защиты кабельной магистрали от ударов молнии.
12. Мероприятия по защите кабелей от внешних влияний.
13. Основные виды работ по строительству кабельной магистрали и потребные для строительства основные линейные материалы.

Введение. Наше время, в особенности последние десять лет, характеризуется
бурным развитием телекоммуникационных технологий. Наряду с появлением
новых форм передачи информации, совершенствуются традиционные виды и методы
информационного обмена. Современные средства связи позволяют передавать различные
виды информации: телефонной, телеграфной, вещания, телевидения, передачи
газет фототелеграфным методом, а также передачи данных ЭВМ и АСУ. Современные сети
электрической связи и сети передачи данных в нашей стране развиваются на базе
Единой автоматизированной сети связи (ЕАСС). Магистральная сеть связи страны
на современном этапе развития базируется на использовании кабельных, радиорелейных
и спутниковых линий связи. Эти линии дополняют друг друга, обеспечивая передачу
больших потоков информации любого назначения на базе использования цифровых
и аналоговых систем передачи. Кабельные линии связи, обладающие высокой защищенностью
каналов связи от атмосферных влияний и различных помех, эксплуатационной
надежностью и долговечностью, являются основной сетью связи страны. По кабельным
сетям передается до 75% всей информации. В настоящее время наиболее эффективными
являются коаксиальные кабели, которые позволяют передавать мощные пучки
связи различного назначения. Быстрыми темпами внедряются на сетях оптические кабели.
Решающими факторами при внедрении новых систем связи сегодня являются скорость
передачи информации и обеспечение высокого качества передачи. Внедрение
интеллектуальных сетей, ISDN, сетей подвижной связи требует создания систем передачи
информации, удовлетворяющих самым современным требованиям. Содержание курсового
проекта, представляет собой разработку и проектирование кабельной магистрали
для организации многоканальной связи различного назначения между городами
Тамбовом и Владимиром. Курсовой проект содержит следующие этапы проектирования
кабельной магистрали: * выбор трассы; * конструктивный расчет кабеля; * расчет
параметров передачи; * расчет защиты от влияний; * расчет объема строительных работ..2.
Выбор и обоснование трассы магистрали. Согласно варианту задания (34)
оконечными пунктами трассы магистрали являются города Тамбов и Владимир. Трасса
прокладки магистрали определяется расположением оконечных пунктов. Все требования,
учитываемые при выборе трассы можно свести к трем основным: минимальные капитальные
затраты на строительство; минимальные эксплуатационные расходы; удобство
обслуживания. Для соблюдения указанных требований, трасса должна иметь наикратчайшее
расстояние между заданными пунктами и наименьшее количество препятствий,
усложняющих и удорожающих строительство. За пределами населенных пунктов трассу
обычно выбирают в полосе отвода шоссейных дорог или вдоль профилированных
проселочных дорог. Допускается строительство трассы магистрали вдоль железных дорог,
но в таком случае необходимо предусмотреть выполнение мероприятий по защите
трассы от внешнего влияния контактных сетей железных дорог. Для рассмотрения
предлагаются два варианта трасс прокладки кабеля. 1. Вдоль шоссейной дороги Тамбов
— Ряжск — Рязань — Спас-Клепики — Гусь-Хрустальный — Владимир. Продолжительность
трассы — 515 км. 2. Вдоль шоссейной дороги Тамбов — Шацк — Сасово — Касимов
— Тума — Гусь-Хрустальный — Владимир. Продолжительность трассы — 480 км.
Первый вариант трассы магистрали имеет на своем пути 22 пересечения с шоссейными
и железными дорогами, в то время как второй вариант трассы имеет 16 таких пересечений.
Кроме того, первый вариант трассы имеет большее число переходов через
реки, что значительно усложняет строительство. Достоинством первого варианта можно
считать то, трасса проходит через областной город Рязань, в котором можно
организовать выделение каналов из общего потока. Недостатком является большая протяженность
трассы и усложнение строительства большим числом переходов через шоссейные
и железные дороги и через реки. Кроме того, первый вариант трассы магистрали
значительную часть своего пути проходит в непосредственной близости от электрифицированной
железнодорожной линии, что вызывает необходимость применения
дополнительной защиты от внешних влияний. Оба варианта трассы имеют по одному
переходу через судоходную реку Ока, но в первом варианте переход осуществляется
в месте с меньшей шириной. С точки зрения жилищно-бытовых условий и возможности
размещения обслуживающего персонала оба варианта трассы магистрали одинаковы.
Учитывая приведенные выше требования и рекомендации можно прийти к выводу, что
наиболее предпочтительным вариантом трассы магистрали является второй вариант,
поскольку трасса в этом случае имеет меньшую длину, менее подвержена внешним влияниям
и имеет меньшее число переходов через реки, шоссейные и железные дороги.
Таким образом, окончательно утверждаем трассу магистрали. Вдоль автомобильной
дороги Тамбов — Шацк — Касимов — Тума — Гусь-Хрустальный — Владимир. Приложения
содержат выкопировку из карты с указанием обоих вариантов трассы магистрали.3.
Определение числа каналов на магистрали. Число каналов, связывающих заданные
оконечные пункты, зависит от численности населения в этих пунктах и от степени
заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи. Численность населения
в заданном пункте и его подчиненных окрестностях с учетом среднего прироста
населения определяется как: , (3.1) где Ho — народонаселение в 1989 г., чел;
P — средний прирост населения в данной местности, % (принимается 2-3%) t — период,
определяемый как разность между назначенным годом перспективного проектирования
и годом переписи населения. Год перспективного проектирования принимается
на 5, 10 или 15 лет вперед по сравнению с текущим годом. В курсовом проекте примем
год перспективного проектирования на 5 лет вперед. Следовательно, , (3.2)
где tm — год составления проекта. Поскольку tm=1997, то лет. Численность населения
в Тамбове: тыс. чел. Численность населения во Владимире: тыс. чел. Количество
абонентов в зоне АМТС зависит от численности населения в этой зоне и от уровня
телефонизации в данной местности. Принимая, что средний коэффициент оснащенности
населения телефонными аппаратами равен 0,3 (30 телефонов на 100 человек) вычислим
количество абонентов, обслуживаемых в зоне действия АМТС: . (3.3) Количество
абонентов в зоне действия АМТС Тамбова: тыс. чел. Количество абонентов в
зоне действия АМТС Владимира: тыс. чел. Степень заинтересованности отдельных групп
населения во взаимосвязи зависит от политических, экономических, культурных
и социально-бытовых отношений между группами населения, районами и областями.
Взаимосвязь между заданными оконечными и промежуточными пунктами определяется на
основании статистических данных, полученных предприятием связи за предшествующие
проектированию годы. Практически, эти взаимосвязи выражают через коэффициент
тяготения (1, который как показывают исследования, колеблется в широких пределах
(от 0,1 до 12 %). В курсовом проекте примем (1=5 %. Учитывая это, а также и
то обстоятельство, что телефонные каналы в междугородней связи имеют преобладающее
значение, необходимо определить сначала количество телефонных каналов между
заданными пунктами. Для расчета телефонных каналов можно воспользоваться приближенной
формулой: , (3.4) где ?1 и ?1 — постоянные коэффициенты, соответствующие
фиксированной доступности и заданным потерям. Обычно потери задаются в размере
5%, тогда ?1=1,3 и ?1=5,6; (1 — коэффициент тяготения; y — удельная нагрузка,
т. е. Средняя нагрузка, создаваемая одним абонентом, y=0,05 Эрл. Таким образом,
число каналов для телефонной связи между Тамбовом и Владимиром равно: канал.
Однако по кабельной магистрали организуются каналы и других видов связи, к которым
относятся:1) каналы для телеграфной связи;2) каналы для передачи проводного
вещания;3) каналы для передачи данных;4) каналы для факсимильной связи (для
передачи газет);5) каналы транзитной связи. Каналы для организации связи различного
назначения эквивалентны определенному числу телефонных каналов. Для курсового
проекта примем, что эквивалентное число телефонных каналов для организации
связи различного назначения равно рассчитанному выше числу каналов телефонной
связи. Тогда общее число каналов на магистрали равно: канала.4. Выбор системы передачи
и типа кабеля. Выбор системы передачи и типа кабеля производится в соответствии
с рассчитанным общим числом каналов и исходя из технико-экономических
соображений. На магистральных и внутризоновых кабельных линиях связи используется,
как правило, четырехпроводная схема организации связи, при которой различные
направления передачи осуществляются по разным двухпроводным цепям в одном и том
же спектре частот. При этом способ организации связи по коаксиальному кабелю
— однокабельный, т. е. Цепи приема и передачи расположены в одном кабеле, а по
симметричному кабелю — двухкабельный, при котором цепи каждого направления передачи
расположены в отдельном кабеле. Поскольку рассчитанное число каналов nоб=1862
канала, то выберем цифровые системы передачи (ЦСП) с временным разделением
каналов типа ИКМ-480?2 и кабель типа МКТ-4 с четырьмя малогабаритными коаксиальными
парами (КП). При четырехпроводной однокабельной схеме организации связи по
четырем коаксиальным парам (две в прямом и две в обратном направлении) будут
работать две ЦСП типа ИКМ-480?2. Всего будет организовано 1920 каналов, 58 каналов
будут резервными. Скорость передачи для ЦСП ИКМ-480?2 составляет 52 Мбит/сек.
Затухание усилительного (регенерационного) участка — 55 дБ. Расстояние между
ОРП — 200 км.5. Исходные данные к проектированию кабельной магистрали. Диаметр
центрального проводника среднегабаритной коаксиальной пары( d=2,4мм. Эквивалентная
диэлектрическая проницаемость( ?э=1,12. Испытательное напряжение при проверке
электрической прочности изоляции( Uисп=1,7 кВ. Расстояния между участками сближения
ЛЭП и ЛС: a1=100 м; а2=130 м; а3=90 м. Длины участков сближения: l1=6
км; l2=7 км; l3=7 км. Ток короткого замыкания( I=3,6 кА. Средняя продолжительность
гроз( Т=36 часов. Удельное сопротивление грунта( ?гр=0,8 кОм м. Коэффициент
экранирования троса( Sтр=0,38.6. Конструктивный расчет кабеля. Конструктивный
расчет кабеля заключается в расчете размеров всех элементов, входящих в состав
кабеля. Прежде всего, по заданному значению диаметра внутреннего проводника и исходя
из нормируемого значения волнового сопротивления Zв=75 Ом, определяется внутренний
диаметр внешнего проводника. , (6.1) где ? — эквивалентная относительная
диэлектрическая проницаемость изоляции; d — диаметр внутреннего проводника,
мм; D — внутренний диаметр внешнего проводника, мм. Значение D определяется
из приведенного выше уравнения (6.1) при значении волнового сопротивления Zв=75
Ом по формуле: , мм. (6.2) Следовательно, внутренний диаметр внешнего проводника
равен: мм. Для коаксиальных пар среднего размера применяется шайбовая полиэтиленовая
изоляция, для малогабаритных КП применяется баллонно-полиэтиленовая изоляция.
Наружный диаметр КП среднего размера определяется по формуле: , мм, (6.3)
где t — толщина внешнего проводника, мм; tэ — общая толщина экрана из двух
стальных лент, мм; tи — толщина изоляционного слоя поверх экрана, мм. Для КП среднего
размера t=0,3 мм, экран выполнен из двух стальных лент толщиной по 0,15
мм каждая, изоляция выполнена из двух лент бумаги К-120 толщиной по 0,12 мм каждая.
Таким образом, наружный диаметр КП среднего размера равен: мм. Поскольку
выбранный нами кабель содержит малогабаритные КП, то после нахождения наружного
диаметра КП среднего размера необходимо определить наружный диаметр малогабаритной
КП из соотношения: мм. (6.4) Затем, определим внутренний диаметр внешнего
проводника малогабаритной КП. , мм. (6.5) Для малогабаритной КП толщина внешнего
проводника t=0,1 мм, экран выполнен из двух стальных лент толщиной по 0,1 мм
каждая, внешняя изоляция выполнена из поливинилхлоридной ленты толщиной 0,23 мм.
Следовательно, внутренний диаметр внешнего проводника малогабаритной КП равен:
мм. Из выражения (6.1) при Zв=75 Ом и ?=1,22 определим диаметр внутреннего проводника
малогабаритной КП. (6.6) Диаметр скрученного сердечника, состоящего из
четырех КП одинакового размера определяется по формуле: мм. (6.7) Коаксиальный
кабель типа МКТ-4 содержит пять симметричных групп. Диаметр симметричной группы
кабеля, содержащего четыре КП одинакового размера будет составлять: мм. (6.8)
Затем определим диаметр изолированной жилы симметричной группы: мм. (6.9) Диаметр
токопроводящей жилы определяется как: мм. (6.10) Поскольку do

Реферат: Turbo Basic прикладной

Министерство общего и профессионального образования Российской федерации

Южно-Уральский Государственный университет

Кафедра строительных материалов

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине «Информатика»

Выполнил студент группы АС-145 Ахтямов Руслан Рашидович
Руководитель проекта Абызов Виктор Александрович
Нормоконтроль Семеняк Григорий Сергеевич
К защите
Проект защитил с оценкой

Челябинск 2001

ВВЕДЕНИЕ

Информатика является одной из важных научных дисциплин. Она изучает методы представления, накопления, передачи и обработки информации с помощью электронно-вычислительных машин. Знание информатики необходимо для плодотворной творческой деятельности инженера любой специальности. Эта дисциплина требует необходимые знания по математике и другим предметам.

Разработка данного курсового проекта основано на разработке программы расчета среднего балла студентов АС-145 и АС-144 по результатам зимней сессии. Эта программа достаточно актуальна. При различного рода дополнениях в эту программу можно рассчитать средние балы любого количества студентов, любых групп. Так же можно ее использовать для выявления отличников по определенным предметам, для возможного их поощрения. Эта программа может облегчить работу кураторов, деканата по надзору за успеваемостью студентов, а так же для начисления стипендии студентам.
Программа может сохранять таблицы в файлы, что значительно облегчают работу.

Программа затрагивает широкий круг вопросов. Ее разработка отвечает интересам всего изучаемого курса информатики, потому что она требует самостоятельного углубленного изучения информации для программирования, которая не входит в курс обучения по данной дисциплине.

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ
Разработать программу расчета среднего балла студентов групп АС-144, АС-145 по результатам зимней сессии.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Титульный лист
1
Введение
2
Задание на курсовую работу
3
Содержание работы

4
Аннотация
5
Формулировка задачи. Основные понятия и определения, встречающиеся в расчетно-пояснительной записке

6
Блок-схема алгоритма решения задачи

7
Текст программы
8
Подробное построчное описание хода работы программы.

11
Контрольный пример проверки решения задачи

13
Список используемой литературы

14

АННОТАЦИЯ

Курсовой проект по дисциплине «Информатика»

Курсовой проект посвящен для расчета среднего балла студентов АС-144 и
АС-145 по результатам зимней сессии, а так же выявление отличников по определенным дисциплинам. Он может применен подобных расчетов в любых других группах.

Педагогической задачей курсового проекта является глубокое и детальное изучение такого языка программирования, как Turbo Basic.

В курсовом проекте содержится текст программы, исходные данные которой вводятся помощью файла последовательного доступа, для этого разработана специальная пред-программа. результаты расчета выводятся на экран в виде таблицы и файла последовательного доступа.

К тексту курсового проекта прилагается блок-схема алгоритма решения задачи построчное описание хода программы контрольный пример проверки решения задачи и дискета которая содержит файл программы.

Формулировка задачи. Основные понятия и определения, встречающиеся в расчетно-пояснительной записке.
Формулировка задачи:

Разработать программу расчета среднего балла студентов групп АС-144, АС-145 по результатам зимней сессии.
Исходные данные: результаты сдачи экзаменов на день окончания зимней сессии
2001 года.
Дополнительные условия разработки программы:

1. Исходные данные для программы вводить с помощью файла последовательного доступа;

2. Результаты расчета ранжировать по уменьшению(первая строка содержит фамилию студента, имеющего максимальный средний балл) и вывести в виде таблицы на экран и в файл последовательного доступа.

3. Вывести на экран по алфавиту фамилии студентов, получивших оценку

«отлично», сгруппировав их по дисциплинам.

Основные понятия и определения, встречающиеся в расчетно-пояснительной записке:

Стоковые переменные — имена представляются строковые значения, эти значения могут изменяться в ходе выполнения программ.

Константы – группа литер, окруженных двумя кавычками, значения которых не изменяется в ходе программы.

Файл последовательного доступа – файлы созданные последовательностью символов в кодах ASCCI.

Программа – набор кодов символов или кодов команд, выполняемых в определенной последовательности.

Команда – инструкция о выполнении некоторой операции.

Массив – группа строковых и числовых данных, разделяющих между собой одно и то же мы.

Цикл – содержит некоторое количество операций, которое многократно повторяется в программе.

БЛОК-СХЕМА АЛГОРИТМА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ начало

b$=»Фамилия», с$=»Имя», d$=»Отчество», r$=»дисциплина», I$=»Средний»,j$=»бал», g$=»матем»,h$=»физика»,f$=»нач/геом»

вывод b$, с$, d$,r$, I$,j$, g$,h$,f$

i=1,50

k=b(1,i) f=b(2,i) c=b(3,i) p=(k+f+c)/3 q(i)=p pol(I)=I p=0

n=1,50

I=1,49

Нет

C=q(I+1) q(i)=q(I+1) q(i)=c q(i)

Контрольная работа: Варианты цифрового звуковоспроизведения

Министерство образования РФ

Пермский институт (филиал) ГОУ ВПО

Российский государственный торгово-экономический университет

Кафедра Информационных технологий

Контрольная работа по Информатике

Варианты цифрового звуковоспроизведения

Выполнил: студент группы МЗ-14

Бабаев Октай Ширинбала оглы

Проверил: доцент кафедры

Информационных технологий

к.т.н., Вшивков О.Ю.

Пермь 2009

Содержание

Введение

1.Реферат

1.1 «Принцип действия, основные параметры и конструктивное исполнение накопителей на дисках DVD. Стандарты оптических дисков»

1.2 Основы устройства DVD

1.3 Возможности использования DVD

2. Новые форматы дисков

2.1 Работа в MS Excel

3 Работа в графических редакторах

3.1 Paint

3.2 PowerPoint

4 Кодирование информации

Список литературы

Заключение

Введение

В конце 70-х годов прошедшего века две компании, Philips и Sony, серьезно занялись вопросом цифрового звуковоспроизведения. Они приступили к разработке нового типа носителей, базирующихся на оптической технологии записи и считывания данных, который был призван прийти на смену виниловым грампластинкам. В результате в 1982 г. появились привычные нам сегодня музыкальные компакт-диски CD Digital Audio (CD-DA), спустя два года вышли и компьютерные CD-ROM. Их характеристики были определены исходя из поставленной первоначально задачи — записи музыки. С этим связан выбор концентрической дорожки (собственно, как и на грампластинках), более пригодной для последовательного, а не для произвольного доступа к данным, характерного для компьютерных систем. Емкость дисков, первоначально составлявшая 650 Мбайт, была выбрана с точки зрения возможности записи 74 мин. музыки.

Похоже, неожиданно для самих создателей новинка пришлась ко двору в ПК. Именно благодаря приводам CD-ROM воз никло понятие «мультимедиа», в компьютерах платформы PC появились аудио функции, пришли большие деньги в игровую индустрию. Технология развивалась, вслед за «штампованными» заводскими CD-ROM были созданы диски с однократной (CD-R) и многократной (CD-RW) записью.

Дальнейшая эволюция технологий записи информации на оптические носители информации привели к созданию DVD приводов и дисков с возможностью записи еще большего количества информации (до 17 Гбайт на двухслойный двухсторонний диск). Предпосылкой для разработки такого типа оптических носителей, сначала называвшихся Digital Video Disc и потом переименованных в Digital Versatile Disc, что подчеркивает их универсальность, послу жило желание вслед за музыкой «переложить на цифру» и фильмы.

Следующим этапом развития технологий оптических дисков вероятно станет применение новых стандартов последнего поколения DVD с еще более высокой плотностью записи: HD DVD или Blu-Ray. Исход борьбы между сторонниками которых пока неизвестен.

В настоящее время наиболее интересной разработкой является новейший тип носителей информации, под общим названием FMD ROM (fluorescent multilayer disk), то есть флуоресцентный многослойный диск с уже сегодня достигнутой вместимостью 140 Гбайт, что не является теоретическим пределом. К сожалению, из-за высокой стоимости оборудования, реализующего технологии FMD, говорить об их практическом применении еще преждевременно.

1 Реферат

1.1 «Принцип действия, основные параметры и конструктивное исполнение накопителей на дисках DVD. Стандарты оптических дисков»

Компьютерная техника всё больше находит своё применение в самых разных отраслях деятельности человека, начиная от элементарных расчётов кротчайшего пути из одной точки в другую и кончая сложнейшими космическими вычислениями. Но возникает одна проблема: где хранить собранную человеком за время его деятельности информацию. Очень важно, чтобы эта информация была защищена. Многие фирмы-разработчики разрабатывали пути решения этой проблемы. 0 том, что обычные диски CD-ROM, рожденные для записи звука, не так уж хорошо подходят для компьютеров, общеизвестно, да и вписать произвольную информацию в структуру диска довольно сложно. И решение этих проблем заключается в новейшем изобретении DVD. В принципе, это компакт диски, внешне ни чем не отличающиеся от обычных.

После нескольких лет обсуждения (и довольно жесткой конкуренции) различных вариантов улучшенных оптических дисков, имевших звучные названия, 15 сентября 1995 года между различными группами разработчиков было наконец достигнуто принципиальное согласие о технических основах создания нового диска. 8 декабря 1995 крупнейшие производители приводов CD-ROM и связанных с ними устройств (Toshiba, Matsushita, Sony, Philips, Time Warner, Pioneer, JVC, Hitachi and Mitsubishi Electric) подписали окончательное соглашение, утвердив не только «тонкости» формата, но и название новинки DVD (Digital Video Disk). HDCD (High Den city CD — диск высокой плотности записи), MMCD (MultiMedia CD). SD (Super Density — сверхвысокой плотности). Таким образом, этим компаниям удалось предотвратить повторение борьбы за «лучший стандарт», помня о печальном опыте борьбы VHS стандарта против Betamax. Впрочем, споры вокруг нового стандарта не завершились с принятием соглашения — даже название не находит единогласной поддержки. В рядах основателей весьма распространенной является версия расшифровки аббревиатуры как Digital Versatile Disk — цифровой многофункциональный диск.

Основы устройства DVD

DVD-оптические диски, подобные CD. Как и CD-ROM, диски DVD хранят данные, за счет расположенных насечек вдоль спиральных треков на отражающей металлической поверхности, покрытой пластиком. Используемый в устройствах чтения DVD дисков лазер, скользит вдоль треков по насечкам, а отраженный луч интерпретируется приемным устройством в виде единиц или нулей. Основное требование, при разработке DVD, было простым: увеличить емкость хранимых данных, за счет расположения как можно большего числа насечек вдоль треков на диске, при этом технология изготовления должна быть дешевой.

Результатом исследований стала разработка более высокочастотного полупроводникового лазера с меньшей длиной волны, вследствие чего стало возможным использовать насечки более маленького размера.

Подобно CD диску, DVD-диск также имеет размер 120 мм в диаметре.

Подобно CD диску, толщина DVD-диска составляет 1,2 мм (состоящий из двух подложек толщиной 0.6 мм, соединенных вместе). Новые DVD-плейеры поддерживают также стандарт существующих в настоящее время аудио компакт-дисков.

Главное отличие CD от DVD, конечно, в повышенной плотности записи информации. За счет перевода считывающего лазера из инфракрасного диапазона (длина волны 780 нм) в красный (с длиной волны 650 нм или 635 нм) и увеличения числовой аппаратуры объектива до 0,6 (против 0,45 в CD). Достигается это всё более чем двух кратным уплотнением дорожек и укорочением длины питов (отражающих выступов/впадин). Модифицированная архитектура ПК направляет данные с накопителя DVD на декодер, минуя системную шину. Изменилась не только физическая плотность размещения информации на диске, но и способы ее представления.

DVD может существовать в нескольких модификациях. Самая простая из них отличается от обычного диска только тем, что отражающий слой расположен не на составляющем почти полную толщину (1,2 мм) слое поликарбоната, а на слое половинной толщины (0,6 мм). Вторая половина — это плоский верхний слой. Емкость такого диска достигает 4,7 ГБ и обеспечивает более двух часов видео телевизионного качества (компрессия MPEG-2). Кроме того, без особого труда на диске могут дополнительно сохраняться высококачественный стереозвук (на нескольких языках!) и титры (также многоязычные).

Если оба слоя несут информацию (в этом случае нижнее отражающее покрытие полупрозрачное), то суммарная емкость составляет 8,5 ГБ (некоторое уменьшение емкости каждого слоя вызывается необходимостью сократить взаимные помехи при считывании дальнего слоя). Также существуют двухсторонние двухслойные диски. В этом случае их емкость составит 17 ГБ.

Существует диск в формате DVD-R. Идейно они подобны CD-R — это диски с однократной возможностью записи, в которых вместо углеродной пленки используется слой органического красителя. Запись производится путем выжигания отверстий в этом слое. Правда, из-за некоторых ограничений, связанных с применением красителя, емкость односторонних дисков DVD-R меньше, чем DVD-ROM (около 4 GB по сравнению с 4,7 GB). Кроме того, подобная технология не подходит для создания двухслойных дисков. В DVD-RAM для обеспечения возможности многократной перезаписи используется материал, в котором одновременно могут сосуществовать две фазы (rewritable phase-change material).

1.3Возможности использования DVD

Сегодня почти все персональные компьютеры имеют устройство CD-ROM. Когда CD-ROM впервые появился в 1986 году, его емкость в 680 Мб была во много раз больше емкости типичного жесткого диска, и не существовало программ, которые могли бы полностью заполнить CD. Теперь положение вещей изменилось. Современные PC имеют жесткие диски емкостью в десятки гигабайт, а многие игры с мультимедиа содержимым слишком большие, что бы поместиться на одном CD. Существующие приводы DVD имеют несколько более медленную скорость вращения дисков, по сравнению с устаревшими устройствами CD-ROM c 3-х кратной скоростью. Однако, благодаря более плотному размещению данных на DVD, скорость их передачи соответствует 9-ти кратной скорости передачи данных приводов CD-ROM, что в цифрах соответствует передачи около 1.3 MB/sec.

Сегодня наблюдается тенденция внедрения DVD в сектор PC. Имея установленный DVD-ROM в вашем компьютере, вам останется лишь добавить декодер и можно наслаждаться отличным видео и звуком

Декодер звука и видео содержит около 1 миллиона транзисторов и является одним из самых сложных компонентов DVD плеера. В случае использования компьютеров, функцию декодера может выполнять центральный процессор. Декодер выполняет три основные функции:

— Разделение и синхронизация звуковых и видео данных.

— Декодирование видео данных и форматирование их для вывода на монитор или телевизор.

— Декодирование звуковых данных и форматирование их для вывода на акустическую систему.

Вдобавок ко всему, декодер звука и видео должен реализовывать функцию экранного меню (OSD), уметь кодировать шестиканальный звук в формат Dolby ProLogic и поддерживать старые форматы, такие как VideoCD 2.0, CD-Digital Audio и т.д.

DVD надо рассматривать как систему. Система мастеринга форматирует звук и видео и соединяет их вместе в один файл данных. Вдобавок, система мастеринга кодирует сегменты фильма для родительского контроля, управляет дорожками с разными языками, форматирует титры и субтитры, ставя их в соответствие определенной видеопоследовательности, а так же шифрует видео и звук в случае необходимости

В виду того, что DVD является дисковым носителем, в отличие от пленки в VHS кассетах, механизма проигрывателя имеет возможность поиска и проигрывания любого места на диске. Также имеется возможность сделать паузу, проигрывание с медленной скоростью или наоборот ускоренное, причем все это с более чистым изображением по сравнению с видеомагнитофоном. Возможность произвольного доступа к любой части фильма обеспечивает очень интересные возможности, такие как различные варианты окончания картины, просмотр эпизода под разными углами камеры, просмотр биографий снявшихся актёров, музыкальных клипов к фильму или дополнительная дорожка на всём протяжении ленты с комментариями режиссёра. Благодаря большой емкости DVD дисков стало возможно применение многопотоковости данных. Например, Вы можете наслаждаться просмотром программ на различных языках, или даже продублированных на разных языках, причем перевод может быть и в виде субтитров. Используя пульт дистанционного управления или компьютерную программу, у вас будет возможность выбора из 8 разных языков, причем со стерео звуком или вы сможете выбрать субтитры на одном из 32 возможных языков.

Для реализации стольких возможностей в одном устройстве весь фильм хранится на диске, включая сцены, которые должны быть недоступны для просмотра детьми. Для реализации родительского контроля, плеер должен пропускать соответствующие «запретные» сцены. В то время как это звучит довольно просто, на практике пропуск сцен без паузы при проигрывании звука и видео очень сложная задача. Плеер должен иметь специальный буфер (временную память) достаточно емкий, для поддержки проигрывания звука и видео, в то время, когда механизм считывания позиционирует лазер для пропуска запретных сцен. Система мастеринга должна знать заранее, какого размера должен быть буфер и какое максимальное время потребуется для пропуска запретной сцены (включая время поиска следующего фрагмента).

Именно эта связь между системой мастеринга и плеером объясняет, почему DVD диск должен рассматриваться более широко, а именно, как система.

2. Новые форматы дисков

Компания Hitachi Maxell объявила о начале серийного производства записываемых дисков формата Blue Ray 1.0. Новые диски емкостью 23 ГБ могут вместить на себя до 2 часов записи видео высокой четкости. Объем дисков формата Blue-Ray может достигать 100 ГБ. Рекомендованная розничная цена — 25 евро. Носители выпускаются в защитном картридже.

Спецификация: Емкость диска: 23 ГБ. Длина волны лазера: 405 нм. Числовая апертура: 0,85. Скорость передачи данных: 36 Мб/с. Диаметр диска: 120 мм. Защитный слой: 0.1 мм. Размеры картриджа: 129 х 131 х 7 мм.

Как альтернатива DVD также существует формат HD DVD. Между этими форматами существует жесткая конкуренция, и пока ни один из форматов не утвержден для всеобщего пользования, как это было с DVD.

Очередной сценарий мирного окончания войны двух новых форматов оптических дисков Blu-ray и HD DVD предложила на днях компания New Medium Enterprises (NME), уже известная нам по попытке создания собственной альтернативы дискам высокой четкости — HD VMD. По данным из неофициальных источников, инженерам NME якобы удалось разработать технологию доступного многослойного DVD-диска, позволяющего записать один и тот же фильм сразу в трех форматах — Blu-ray, HD DVD и DVD.Сообщается, что себестоимость производства одного такого универсального носителя будет составлять всего 9 центов, что лишь на 3 цента дороже по сравнению с обычными DVD. Конечно, в эту сумму не включены лицензионные отчисления сразу за три содержащиеся на диске версии записываемого фильма, а также стоимость соответствующего плеера (вероятно, новый универсальный формат не будет читаться обычными проигрывателями Blu-ray, HD DVD или DVD).

К тому же, это не первая попытка создания мультиформатного многослойного оптического диска — совсем недавно аналогичную разработку совместно представили компании Memory-Tech Corporation и Toshiba Corporation.

Судя по всему, новейшие стандарты Blu-Ray и HD DVD могут уже в ближайшее время оказаться не у дел из-за появления еще одного серьезного конкурента в лице спецификации HVD (holographic versatile disc – голографический многофункциональный диск). Как сообщается,этот стандарт находился в разработке на протяжении почти 20 последних лет, и сейчас эта работа близится к завершению. Продвигать HVD будут две компании: американская InPhase и японская Optware. Последняя заявляет, что к концу 2006 года на рынок вполне могут быть выпущены HVD-приводы и носители ёмкостью 200 Гб, которые по сравнению с уже существующими стандартами будут работать быстрее и потенциально могут быть приняты в качестве стандарта для выпуска, скажем, видеопродукции. В общем, тема голографических дисков становится все более популярной, что вряд ли понравится компаниям, занимающимся продвижением HD DVD и Blu-Ray.

Ученые из японского университета города Киото недавно объявили о технологическом прорыве в области лазерных технологий, благодаря которому в будущем удастся на порядок увеличить ёмкость оптических дисков современных стандартов HD DVD и Blu-ray. Столь выдающихся результатов можно будет добиться путем «вживления» в миниатюрные полупроводниковые чипы многослойных кристаллов из стекловолокна, что позволит более точно управлять пучком лазерных лучей и придавать им необходимые форму и размеры.

Для практического использования очень перспективным выглядит тот факт, что диаметр лазерных пучков с помощью новой технологии можно будет существенно уменьшить даже без изменения длины световой волны. А это значит, что технология теоретически может найти применение в уже существующих «синих» лазеров, что создаст возможность для увеличения ёмкости оптических носителей следующего поколения до сотен гигабайт. Иными словами, совсем «свежий» тысячедолларовый проигрыватель BD-P1000, который еще толком никто не успел «распробовать», может оказаться морально устаревшим совсем скоро после появления в розничной продаже.

2.1 Работа в MS Excel

Платежное требование

Товар

Артикул

Количество

Цена

Сумма
Стол

1

2

500

1000
Стул

2

4

200

800
Диван

3

1

2000

2000
Табуретка

4

4

100

400
Матрац

5

8

300

2400
Подушка

6

10

200

2000
Одеяло

7

12

200

2400
Рама

8

3

300

900
Лампа

9

5

500

2500
Кресло

10

4

500

2000
Итого

16400

Варианты цифрового звуковоспроизведения

Рис. 1 — Диаграмма

3 Работа в графических редакторах

3.1 Paint

Варианты цифрового звуковоспроизведения

3.2 PowerPoint

Варианты цифрового звуковоспроизведения

Варианты цифрового звуковоспроизведения

Варианты цифрового звуковоспроизведения

4 Кодирование информации

642,658 = 6*82 + 4*81 + 2*80 + 6/81 + 5/82 = 418,82810

888,5610 = 11,000110002

получается путем деления исходного числа на 2

10100,101012 = А,5416

т.к. разбиваем на тетрады 1010 0101 01 и смотрим по таблице перевода

CD,FE16 = 11001101,111111102

получаем, разбив на соответствующие тетрады

1100 1101 1111 1110

Заключение

Это несколько необычное заключение, так как оно не подводит итогов ни в развитии DVD устройств (оно только начинается), ни в этом цикле статей (продолжение следует…). Это всего лишь возможность отметить, что история техники находится на «крутом повороте», и хотя мы можем только догадываться, «что он нам несет» все же некоторые принципы постепенно проясняются. В совокупности с быстро развивающимися компьютерными сетями это даст принципиально новые возможности, может быть, более похожие не на переход от грампластинок к CD, а на переход от рукописей к книгопечатанию. Цифровое видео с его естественными возможностями (начиная с по кадрового просмотра) не просто улучшает качество воспроизведения — изменяет функциональные возможности восприятия.

Сочетание огромного объема информации, которая может сохраняться на DVD, и высокопроизводительных систем обработки этой информации по привычке называемых ПК, также может привести к резким изменениям и в технике, и в мире. К сожалению, развитие никогда не походит на прямую магистраль. И в альянсе DVD также имеются противоречия. Из-за проблем защиты от копирования этот альянс может не дожить до своего «годичного» юбилея. Тем не менее развитие DVD для нужд компьютерной индустрии уже не остановить, и в будущем году мы, наверное, сможем если не встроить в свой компьютер новый привод то хотя бы подержать в руках новый диск.

Список литературы

1. Информатика. Учебник для вузов. Под ред. Симоновича С.В. СПб.: «Питер», 2006.-640 с.

2. Варфоломеев В.И. Программные средства офисного назначение. Практикум М.: МГУК, 2001

3. Хэдворсон М., М. Янг Эффективная работа с Microsoft office 2000 М.: Питер, 2001 — 1232 с.

Контрольная работа: Однокристальные микроЭВМ семейства МК51

Общие сведения об однокристальных микроЭВМ семейства МК51 и их структура

Восьмиразрядные высокопроизводительные однокристальные микроЭВМ (ОМЭВМ) семейства МК51 выполнены по высококачественной n-МОП технологий (серия 1816) и КМОП технологии (серия 1830).

Использование ОМЭВМ семейства МК51 по сравнению с МК48 обеспечивает увеличение объема памяти команд и памяти данных.

Новые возможности ввода-вывода и периферийных устройств расширяют диапазон применения и снижают общие затраты системы. В зависимости от условий использования, быстродействие системы увеличивается минимум в два с половиной раза и максимум в десять раз.

Семейство МК51 включает пять модификаций ОМЭВМ (имеющих идентичные основные характеристики), основное различие между которыми состоит в реализации памяти программ и мощности потребления.

ОМЭВМ КР1816ВЕ51 и КР1830ВЕ51 содержат масочно-программируемое в процессе изготовления кристалла ПЗУ памяти программ емкостью 4096 байт и рассчитаны на применение в массовой продукции. За счет использования внешних микросхем памяти общий объем памяти программ может быть расширен до 64 Кбайт.

ОМЭВМ КМ1816ВЕ751 содержит ППЗУ емкостью 4096 байт со стиранием ультрафиолетовым излучением и удобна на этапе разработки системы при отладке программ, а также при производстве небольшими партиями или при создании систем, требующих в процессе эксплуатации периодической подстройки.

За счет использования внешних микросхем памяти общий объем памяти программ может быть расширен до 64 Кбайт.

ОМЭВМ КР1816ВЕ31 и КР183ОВЕ31 не содержат встроенной памяти программ, однако могут использовать до 64 Кбайт внешней постоянной или перепрограммируемой памяти программ и эффективно использоваться в системах, требующих существенно большего по объему (чем 4 Кбайт на кристалле) ПЗУ памяти программ.

Каждая из перечисленных выше микросхем является соответственно аналогом БИС 8051, 80С51, 8751, 8031, 80С31 семейства MCS-51 фирмы Intel (США). Сравнительные данные микросхем приведены в табл. 2.1.

Каждая ОМЭВМ рассматриваемого семейства содержит встроенное ОЗУ памяти данных емкостью 128 байт с возможностью расширения общего объема оперативной памяти данных до 64 Кбайт за счет использования внешних микросхем ЗУПВ.

Общий объем памяти ОМЭВМ семейства МК51 может достигать 128 Кбайт: 64 Кбайт памяти программ и 64 Кбайт памяти данных.

При разработке на базе ОМЭВМ более сложных систем могут быть использованы стандартные ИС с байтовой организацией, например, серии КР580.

В дальнейшем обозначение «МК51» будет общим для всех моделей семейства, за исключением случаев, которые будут оговорены особо.

ОМЭВМ содержат все узлы, необходимые для автономной работы:

1) центральный восьмиразрядный процессор;

2) память программ объемом 4 Кбайт (только КМ1816ВЕ751, КР1816ВЕ51 и КР1830ВЕ51);

3) память данных объемом 128 байт;

4) четыре восьмиразрядных программируемых канала ввода-вывода;

5) два 16-битовых многорежимных таймера/счетчика;

6) систему прерываний с пятью векторами и двумя уровнями;

7) последовательный интерфейс;

8) тактовый генератор.

Система команд ОМЭВМ содержит III базовых команд с форматом 1, 2, или 3 байта.

Таблица 1.

Микросхемы

Аналог

Объем

Тип

Объем

Максималь-

Ток
внутрен-

памяти

внут-

ная частота

потреб-
ней па-

про-

ренней

следования

ления,
мяти про-

грамм

памяти

тактовых

грамм,

данных,

сигналов,

байт

байт

МГц

мА
КР1816ВЕ31

8031АН

—

внешн.

128

12,0

150,0
КР1816ВЕ51

8051АН

4К

ПЗУ

128

12,0

150,0
КМ1816ВЕ751

8751Н

4К

ППЗУ

128

12,0

220,0
КР1830ВЕ31

80С31ВН

—

внешн.

128

12,0

18,0
КР1830ВЕ51

80С51ВН

4К

ПЗУ

128

12,0

18,0

ОМЭВМ имеет:

— 32 POH;

— 128 определяемых пользователем программно-управляемых флагов;

— набор регистров специальных функций.

POH и определяемые пользователем программно-управляемые флаги расположены в адресном пространстве внутреннего ОЗУ данных. Регистры специальных функций (SFR, SPECIAL FUNCTION REGISTERS) с указанием их адресов приведены в таблице 2.

Таблица 2

Обозначение

Наименование

Адрес
* АСС

Аккумулятор

0Е0Н
* В

Регистр В

0F0H
* PSW

Регистр состояния программы

0D0H
SP

Указатель стека

81Н
DPTR

Указатель данных. 2 байта:

DPL

Младший байт

82Н
DPH

Старший байт

83Н
* Р0

Порт 0

80Н
* Р1

Порт 1

90Н
* Р2

Порт 2

0А0Н
* РЗ

Порт 3

0В0Н
* IP

Регистр приоритетов прерываний

0В8Н
* IE

Регистр разрешения прерываний

0А8Н
TMOD

Регистр режимов таймера/счетчика

89Н
* TCON

Регистр управления таймера/счетчика

88Н
TH0

Таймер/счетчик 0. Старший байт

8СН
TL0

Таймер/счетчик 0. Младший байт

8АН
TH1

Таймер/счетчик 1. Старший байт

8DH
TL1

Таймер/счетчик 1. Младший байт

8ВН
* SCON

Управление последовательным портом

98Н
SBUF

Буфер последовательного порта

99Н
PCON

Управление потреблением

87Н

* — регистры, допускающие побитовую адресацию.

Ниже кратко описываются функции регистров, приведенных в таблице 1. Подробно эти регистры рассматриваются в соответствующих разделах настоящего описания.

Аккумулятор. АСС — регистр аккумулятора. Команды, предназначенные для работы с аккумулятором, используют мнемонику «А», например, MOV А, Р2.

Мнемоника «АСС» используется, к примеру, при побитовой адресации аккумулятора. Так, символическое имя пятого бита аккумулятора при использовании ассемблера ASM51 будет следующим: АСС. 5.

Регистр В. Используется во время операций умножения и деления. Для других инструкций регистр В может рассматриваться как дополнительный сверхоперативный регистр.

Регистр состояния программы. Регистр PSW содержит информацию о состоянии программы.

Указатель стека SP. 8-битовый регистр, содержимое которого инкрементируется перед записью данных в стек при выполнении команд PUSH и CALL.

При начальном сбросе указатель стека устанавливается в 07Н, а область стека в ОЗУ данных начинается с адреса 08Н.

При необходимости путем переопределения указателя стека область стека может быть расположена в любом месте внутреннего ОЗУ данных микроЭВМ.

Указатель данных. Указатель данных (DPTR) -состоит из старшего байта (DPH) и младшего байта (DPL). Содержит 16-битовый адрес при обращении к внешней памяти. Может использоваться как 16-битовый регистр или как два независимых восьмибитовых регистра.

Порт0—ПортЗ. Регистрами специальных функций Р0, Р1, Р2, РЗ являются регистры-«защелки» соответственно портов Р0, Р1, Р2, РЗ.

Буфер последовательного порта. SBUF представляет собой два отдельных регистра: буфер передатчика и буфер приемника. Когда данные записываются в SBUF, они поступают в буфер передатчика, причем запись байта в SBUF автоматически инициирует его передачу через последовательный порт. Когда данные читаются из SBUF, они выбираются из буфера приемника.

Регистры таймера. Регистровые пары (TH0.TL0) и (THI.TLI) образуют 16-битовые счетные регистры соответственно таймера/счетчика 0 и таймера/счетчика 1.

Регистры управления. Регистры специальных функций IP, IE, TMOD, TCON, SCON и PCON содержат биты управления и биты состояния системы прерываний, таймеров/счетчиков и последовательного порта.

ОМЭВМ при функционировании обеспечивает: — минимальное время выполнения команд сложения — 1 мкс: — аппаратное умножение и деление с минимальным временем выполнения команд умножения/деления — 4 мкс.

В ОМЭВМ предусмотрена возможность задания частоты внутреннего генератора с помощью кварца, LC-цепочки или внешнего генератора.

Архитектура семейства МК51 несмотря на то, что она основана на архитектуре семейства МК48, все же не является полностью совместимой с ней. В новом семействе имеется ряд новых режимов адресации, дополнительные инструкции, расширенное адресное пространство и ряд других аппаратных отличий.

Расширенная система команд обеспечивает побайтовую и побитовую адресацию, двоичную и двоично-десятичную арифметику, индикацию переполнения и определения четности/нечетности, возможность реализации логического процессора.

Важнейшей и отличительной чертой архитектуры семейства МК51 является то, что АЛУ может наряду с выполнением операций над 8-разрядными типами данных манипулировать одноразрядными данными. Отдельные программно-доступные биты могут быть установлены, сброшены или заменены их дополнением, могут пересылаться, проверяться и использоваться в логических вычислениях.

Тогда как поддержка простых типов данных (при существующей тенденции к увеличению длины слова) может с первого взгляда показаться шагом назад, это качество делает микроЭВМ семейства МК51 особенно удобными для применений, в которых используются контроллеры. Алгоритмы работы последних по своей сути предполагают наличие входных и выходных булевых переменных, которые сложно реализовать при помощи стандартных микропроцессоров.

Все эти свойства в целом называются булевым процессором семейства МК51.

Благодаря такому мощному АЛУ набор инструкций микроЭВМ семейства МК51 одинаково хорошо подходит как для применений управления в реальном масштабе времени, так и для алгоритмов с большим объемом данных.

Микросхемы семейства КМ1816ВЕ751 конструктивно выполнены в металлокерамическом корпусе типа 2123.40-6 с прозрачной для ультрафиолетового излучения крышкой. Остальные рассматриваемые в данном описании ОМЭВМ семейства МК51 конструктивно выполнены в пластмассовых корпусах типа 2123.40-2.

Условное графическое обозначение микросхем показано на рис. 1, назначение выводов приведено в табл. 2.

ОМЭВМ состоит из следующих основных функциональных узлов: блока управления, арифметико-логического устройства, блока таймеров/счетчиков, блока последовательного интерфейса и прерываний, программного счетчика, памяти данных и памяти программ.

Двусторонний обмен информацией между функциональными блоками осуществляется с помощью внутренней 8-разрядной магистрали данных.

Однокристальные микроЭВМ семейства МК51

Рис .1. Условное графическое обозначение

Таблица 2.2

N вывода

Обозн.

Назначение

Тип
1-8

P1.0-P1.7

8-разрядный двунаправленный порт Р1. Вход адреса А0-А7 при проверке внутреннего ПЗУ (РПЗУ).

вход/ выход
9

RST

Сигнал общего сброса. Вывод резервного питания ОЗУ от внешнего источника (для 1816)

вход
10-17

P3.0-P3.7

8-разрядный двунаправленный порт P3 с дополнительными функциями:

вход/ выход
P3.0

Последовательные данные приемника — RxD

вход
P3.1

Последовательные данные передатчика — TxD

выход
P3.2

Вход внешнего прерывания 0- INТ0

вход
P3.3

Вход внешнего прерывания 1- INTI

вход
P3.4

Вход таймера/счетчика 0: — Т0

вход
P3.5

Вход таймера/счетчика 1: — Т1

вход
P3.6

Выход стробирующего сигнала при

выход
записи во внешнюю память данных: — WR

P3.7

Выход стробирующего сигнала при чтении из внешней памяти данных — RD

выход
18 19

BQ2 BQI

Выводы для подключения кварцевого резонатора.

выход вход
20

0 В

Общий вывод

21-28

P2.0-P2.7

8-разрядный двунаправленный порт Р2. Выход адреса А8-А15 в режиме работы с внешней памятью. В режиме проверки внутреннего ПЗУ выводы Р2.0 — Р2.6 используются как вход адреса А8-А14. Вывод Р2.7 -разрешение чтения ПЗУ: — Е

вход/ выход
29

PME

Разрешение программной памяти

выход
30

ALE

Выходной сигнал разрешения фиксации адреса. При программировании РПЗУ сигнал: — PROG

вход/ выход

Литература

Тавернье К. PIC-микроконтроллеры. Практика применения: Пер. с фр. -М: ДМКПресс, 2008. — 272 с.: ил. (Серия «Справочник»).

Борзенко А.Е. IBM PC: устройство, ремонт, модернизация. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: ТОО фирма «Компьютер Пресс», 2006. – 344с.: ил.

Цифровые интегральные микросхемы: Справ./М. И. Богданович, И.Н. Грель, В.А. Прохоренко, В.В. Шалимо.–Мн.: Беларусь, 2001. – 493 с.: ил.

ДСТУ 3008-95. Документация. Отчеты в сфере науки и техники. Структура и правила оформления.

Охрана труда в вычислительных центрах. Ю.Г. Собаров и др. – М.: Машиностроение, 2000. – 192с.

Курсовая: Управленсески учет (курсовая) ИНЖЭКОН

II. Практическая часть.
Остатки по счетам бухгалтерского учета на начало 01 января 2004 г.

тыс. руб.
|Номер|Наименование |Стоимость по |ТЗР |Фактическая |
| | |цене | |себестоимост|
|счета| |приобретения | |ь |
|1 |2 |3 |4 |5 |
|10/1 |Основные материалы |34100 |1650 |35750 |
|10/6 |Вспомогательные |6800 |550 |7350 |
| |материалы | | | |
|12/1 |Инвентарь |22700 |1300 |24000 |

Плановая калькуляция себестоимости единицы продукции —

1 т жидкой каустической соды. (руб.)

| | Наименование статей |Жидкая |
|№ n/n|калькуляции |каустическая |
| | |Сода |
|1 | 2 |3 |
| 1. | Сырье и материалы |95400 |
| 2. | Полуфабрикаты собственного производства |400 000 |
| 3. | Вспомогательные материалы |17 000 |
| 4. | Топливо на технологические цели |17 100 |
| 5. | Энергия на технологические цели |65 700 |
| 6. | Основная з/плата производственных рабочих |32 000 |
| 7. | Дополнительная заработная плата |4000 |
| 8. | Отчисления на социальное страхование |13 860 |
| 9. | Расходы на подготовку и освоение производства|- |
| 10. | Общецеховые расходы |60 900 |
| 11. | Общезаводские расходы |26 000 |
| | Итого: Производственная себестоимость |731 960 |

Плановая калькуляция себестоимости единицы продукции —

1 т едкого натра. ( руб.)

| | Наименование статей |Едкий натр |
|№ n/n|калькуляции | |
|1 | 2 |3 |
| 1. | Сырье и материалы |345 000 |
| 2. | Полуфабрикаты собственного производства |925 000 |
| 3. | Вспомогательные материалы |10 500 |
| 4. | Топливо на технологические цели |47 000 |
| 5. | Энергия на технологические цели |148 000 |
| 6. | Основная заработная плата производственных |63 600 |
| |рабочих | |
| 7. | Дополнительная заработная плата |9 400 |
| 8. | Отчисления на социальное страхование |28 105 |
| 9. | Расходы на подготовку и освоение производства |2 000 |
| 10. | Общецеховые расходы |227 000 |
| 11. | Общезаводские расходы |42 000 |
| | Итого: Производственная себестоимость |1 847 605 |

Расчеты:

Операция №8

Ведомость распределения ТЗР

Списываются ТЗР Относящиеся на производство каустика, каустической соды, едкого натра.

|N |Содержание |Вид |Учетная |Сумма |
|п/п| |материала |стоимость |отклонений |
| | |(группа |материалов(гру|или ТЗР |
| | |материалов)|ппы | |
| | | |материалов) | |
|1 |2 |3 |4 |5 |
|1 |Остаток на начало месяца|Материалы |34 100 |1 650 |
| |на складах, в | | | |
| |кладовых | | | |
| |подразделений организации| | | |
| |и | | | |
| |других местах хранения | | | |
|2 |Поступило за отчетный | |200 300 |3 650 |
| |месяц (без | | | |
| |внутреннего оборота) | | | |
|3 |Итого (п.1 + п.2) | |234 400 |5 300 |
|4 |Процент отклонений или | | |2,26 |
| |ТЗР | | | |
| |(5300/234400) х 100 | | | |
|5 |Списано за отчетный | | | |
| |месяц на | | | |
| |Производство каустика | |136 100 |3076 |
| |Производство каустической | | | |
| |соды | |37 100 |838 |
| |Производство едкого натра | |53 000 |1199 |
| | | | | |

Списываются ТЗР относящиеся на обслуживание оборудования цехов №1,2, содержание цехов №1,2 и общезаводские службы

|N |Содержание |Вид материала |Учетная |Сумма |
|п/п | |(группа |стоимость |отклонений|
| | |материалов) |материалов |или ТЗР |
| | | |группы | |
| | | |материалов) | |
|1 |2 |3 |4 |5 |
|1 |Остаток на начало |Вспомогательные |6 800 |550 |
| |месяца на складах, |материалы | | |
| |в кладовых | | | |
| |подразделений | | | |
| |организации и | | | |
| | | | | |
| |других местах хранения | | | |
|2 |Поступило за отчетный | |1 450 |750 |
| |месяц | | | |
| |(без внутреннего | | | |
| |оборота) | | | |
|3 |Итого (п.1 + п.2) | |8250 |1300 |
|4 |Процент отклонений или| | |15,8 |
| |ТЗР | | | |
| |(1300/8250) х 100 | | | |
|5 |Списано за отчетный | | | |
| |месяц на | | | |
| |обслуживание | | | |
| |оборудования цех 1 | |330 |52 |
| |Цех 2 | |210 |33 |
| |Содержание | | | |
| |цех 1 | |110 |17 |
| |цех 2 | |100 |16 |
| |Общезаводские службы | |210 |33 |

Списываются ТЗР относящиеся на обслуживание оборудования цехов №1,2, содержание цехов №1,2 , заводоуправление, парокотельный цех

|N |Содержание |Вид |Учетная |Сумма |
|п/п | |материала |стоимость |отклонений или |
| | |(группа |материалов9груп|ТЗР |
| | |материалов) |пы материалов) | |
|1 |2 |3 |4 |5 |
|1 |На начало месяца на |Инвентарь |22 700 |1300 |
| |складах, в | | | |
| |кладовых | | | |
| |подразделений | | | |
| |организации и | | | |
| | | | | |
| |других местах хранения | | | |
|2 |Поступило за отчетный | |2 750 |650 |
| |месяц | | | |
| |(без внутреннего | | | |
| |оборота) | | | |
|3 |Итого (п.1 + п.2) | |25 450 |1 950 |
|4 |Процент отклонений или| | |7,7 |
| |ТЗР | | | |
| |(1950/25450) х 100 | | | |
|5 |Списано за отчетный | | | |
| |месяц на | | | |
| |обслуживание | | | |
| |оборудования цех 1 | |820 |63 |
| |цех 2 | |740 |57 |
| |Содержание | | | |
| |Цех 1 | |550 |42 |
| |Цех 2 | |570 |44 |
| |Заводоуправление | |560 |43 |
| |Парокотельный цех | |540 |42 |

Операция №21

Дебет сч. 23 =22384

120т+210т+160т+12т = 502 тонны
Списываем фактическую себестоимость пара используемого на изготовление продукции
Раствор каустика (120 т)=(22384/502)*120=5189

Жидкая каустическая сода (210 т)= (22384/502)*210=9081

Едкого натра (160 т)= (22384/502)*160=6919
Хозяйственные нужды заводоуправления (12 т)= (22384/502)*12=535

Операция №22

Оприходована на склад побочная продукция при производстве жидкого каустика
Хлор-газ- 35 тонн по цене 600 тыс. руб. за единицу =35*600=21000
Водород- 20 тыс. м по 100 тыс. руб за 1 тыс.м=20*100=2000
Итого: 21000+2000=23000 тыс. руб

Операция №23

(таблица: расчет распределения производственных расходов)

Операция №24

(таблица: расчет распределения общехозяйственных расходов)

Операция №25,27,28

(карточки учета затрат по производству жидкой каустической соды, едкого натра, раствора каустика)

Операция №29

Плановая себестоимость =1 847 605 руб.
Готовая продукция поступила 158 тонн
1 847 605 *158=291 921 тыс.руб –готовая продукция по плановой себестоимости

Операция №30

Выявляются и списываюся отклонения в фактической себестоимости от плановой
Фактическая себестоимость = тыс. руб, а плановая себестоимость=275674 тыс. руб, отклонение=6202 тыс. руб

Отчетная калькуляция себестоимости жидкой каустической соды за январь 2004г.

|№ | Наименование статей |Фактические | Затраты на 1 т |
| | | |(руб.) |
|п/п | |Затраты на 400т|по плану |по отчету |
| 1. | Сырье и материалы |35739 |95 400 |89348 |
| 2. | Полуфабрикаты |150000 |400 000 |375000 |
| |собственного производства| | | |
| 3. | Вспомогательные |0 |17 000 |0 |
| |материалы | | | |
| 4. | Топливо на |6300 |17 100 |15750 |
| |технологические цели | | | |
| 5. | Энергия на |27181 |65 700 |67953 |
| |технологические цели | | | |
| 6. | Основная зарплата |9100 |32 000 |22750 |
| |производственных рабочих | | | |
| 7. | Дополнительная |1260 |4 000 |3150 |
| |заработная плата | | | |
| 8. | Отчисления на социальное|3504 |13 860 |8760 |
| |страхование | | | |
| 9. | Расходы на подготовку и |0 |- |0 |
| |освоение производства | | | |
| 10. | Общецеховые расходы |14419 |60 900 |36048 |
| 11. | Общезаводские расходы |6104 |26 000 |15260 |
| | Итого: Производственная |253607 |175 475 |634018 |
| |себестоимость | | | |

Отчетная калькуляция себестоимости едкого натра за январь 2004г.

|№ | Наименование статей |Фактические | Затраты на 1 т |
| | | |(руб.) |
|п/п | |Затраты на 158 т|по плану |по отчету |
| 1. | Сырье и материалы |51055 |339 500 |323133 |
| 2. | Полуфабрикаты |140000 |910 000 |886076 |
| |собственного производства| | | |
| 3. | Вспомогательные |0 |10 400 |0 |
| |материалы | | | |
| 4. | Топливо на |7100 |46 000 |44936 |
| |технологические цели | | | |
| 5. | Энергия на |24119 |140 000 |152652 |
| |технологические цели | | | |
| 6. | Основная зарплата |9600 |62 400 |60759 |
| |производственных рабочих | | | |
| 7. | Дополнительная |1330 |8 600 |8418 |
| |заработная плата | | | |
| 8. | Отчисления на социальное|3696 |27 335 |23392 |
| |страхование | | | |
| 9. | Расходы на подготовку и |0 |2 000 |0 |
| |освоение производства | | | |
| 10. | Общецеховые расходы |36748 |223 000 |232582 |
| 11. | Общезаводские расходы |8228 |41 500 |52076 |
| | Итого: Производственная |281876 |1 847 605 |1784025 |
| |себестоимость | | | |

Список литературы.
1.Карпова Т.П. Управленческий учет: информационное обеспечение менеджмента.-
М.: Финансы и статистика ,1999.
2. Николаева С.Н. Управленческий учет: реальность и тенденции развития//Финансовая газета. 1993.
3.Палий В.Ф. Основы калькулирования. -М.: Финансы и статистика,2000.
4.Стуков С.А. Система производственного учета и контроля.-М.: Финансы и статистика,1998
5. Яругова А. Управленческий учет.- М.: Финансы и статистика,1991

Реферат: Контроллеры семейства МК51

Однокристальные контроллеры семейства МК51

Однокристальные микроконтроллеры — отдельный класс микросистем. Полный набор их средств расположен на одном кристалле. Сюда кроме центрального процессора входят память, подсистема ввода-вывода, средства поддержки режима реального времени (РВ). Интеграция всех составных частей микро-ЭВМ на одном кристалле внесла ряд ограничений на принципы ее организации, потребовала новых решений в развитии ее архитектуры, не свойственных многокристальным компоновкам. В результате был получен новый класс микроконтроллеров (МК) с присущими только ему принципами построения архитектуры и структурной схемы.

Структурная организация, набор команд и аппаратурно-программные средства ввода/вывода информации микроконтроллеров лучше всего приспособлены для решения задач управления и регулирования в приборах, устройствах и системах автоматики, а не для решения задач обработки данных. Микроконтроллеры не являются машинами классического «фон-неймановского» типа, так как физическая и логическая разделенность памяти программ и памяти данных исключает возможность модификации и/или замены (перегрузки) прикладных программ микроконтроллеров во время работы, что сильно затрудняет их использование в качестве универсальных средств обработки данных.

МК51 имеет в своем составе: процессор, в состав которого входят 1-байтное АЛУ и схема аппаратурной реализации команд умножения и деления; стираемое ПЗУ программ емкостью 4 Кбайта, ОЗУ данных емкостью 128 байт; два 16-битных таймера/счетчика; программируемые схемы ввода/вывода (32 линии); блок двухуровневого векторного прерывания от пяти источников; асинхронный канал дуплексного последовательного ввода/вывода информации со скоростью до 375 кбит/с; генератор, схему синхронизации и управления.

Структурная организация и система команд МК51.

Микроконтроллер выполнен на основе высокоуровневой n-МОП технологии и выпускается в корпусе БИС, имеющем 40 внешних выводов. Через четыре программируемых порта ввода/вывода МК51 взаимодействует со средой в стандарте ТТЛ-схем с тремя состояниями по выходу. В современном исполнении микроконтроллер может быть выполнен также в К-МОП исполнении

Назначение выводов.

GND — потенциал земли;

EA/VPP — отключение резидентной памяти программ/напряжение программирования (21В);

VCC — основное напряжение питания +5В;

ALE/PROG — строб адреса внешней памяти/для подачи уровня GND при программировании;

PSEN — разрешение внешней памяти программ;

RD — стробирующий сигнал при чтении из внешней памяти данных или устройства ввода/вывода;

WR — стробирующий сигнал при записи во внешнюю память данных или устройства ввода/вывода;

T0 — входной сигнал, опрашиваемый по командам условного перехода, так же используется при программировании;

Т1 — входной сигнал, опрашиваемый по командам условного перехода, используется в качестве входа внутреннего счетчика внешних событий;

INT0, INT1 — сигнал запроса прерывания;

RST/VPD — сигнал общего сброса/вход питания при пониженном энергопотреблении;

RXD и TXD — входы последовательного интерфейса;

XTAL1, XTAL2 — входы подключения кварцевого резонатора;

P0, P1, P2, P3 — квазидвунаправленные порты параллельного ввода-вывода (порт P3 несет дополнительные функции)

Арифметико-логическое устройство

8-битное АЛУ может выполнять арифметические операции сложения, вычитания, умножения и деления; логические операции и, или, исключающее или, а так же операции сдвига, сброса, инвертирования и т.д. В АЛУ имеются программно недоступные регистры Т1 и Т2, предназначенные для временного хранения операндов, схема десятичной коррекции и схема формирования признаков. Важной особенностью АЛУ является его способность оперировать не только байтами, но и битами. Отдельные программно доступные биты могут быть установлены, сброшены, инвертированы, переданы, проверены и использованы в логических операциях.

Резидентная память

Память программ и память данных, размещенные на кристалле МК51, физически и логически разделены, имеют различные механизмы адресации, работают под управлением различных сигналов и выполняют различные функции.

Память программ(РПП): имеет емкость 4 Кбайта и предназначена для хранения команд, констант, управляющих слов инициализации, таблиц перекодировки входных и выходных переменных и т.п. РПП имеет 16-битную шину адреса, через которую обеспечивается доступ из счетчика команд или из регистра указателя данных. Последний выполняет функции базового регистра при косвенных переходах по программе или используется в командах, оперирующих с таблицами.

Память данных (РПД): предназначена для хранения переменных в процессе выполнения прикладной программы, адресуется одним байтом и имеет емкость 128 байт. Кроме того, к адресному пространству РПД примыкают адреса регистров специальных функций.

Память программ, так же как и память данных, может быть расширена до 64 Кбайт путем подключения внешних БИС.

В МК51 предусмотрены четыре банка по восемь рабочих регистров R0…R7; банк выбирается полем RS в слове состояния программы. Они выполняют общецелевые функции по промежуточному хранению данных. По аналогии с МК48 R0 и R1 каждого банка реализуют также функцию 8-разрядных указателей данных. С помощью набора рабочих регистров существенно уменьшается длительность переключения контекстов ЦП, что очень важно для микроконтроллеров реального времени. В МС51 отсутствует ограничения, накладываемые на процедуры обслуживания прерываний, свойственные МК48.

Память программ (64 Кбайт) — однородная линейная область, реализуемая как внутренними, так и внешними средствами. Для совместимости с МК48 предусмотрен ряд команд, которые позволяют рассматривать память в виде набора 2-Кбайтных банков. Подобно архитектуре МК48 все банки рабочих регистров, а также системный стек располагаются во внутренней памяти данных. Определены два способа адресации памяти: прямой (direct) и косвенный (@Ri, где i=0…1). С помощью прямой адресации доступна только младшая адресного пространства внутренней памяти данных (128 байт), тогда как косвенная обеспечивает доступ к любой ее ячейки из диапазона 256 байт. Введение прямой адресации расширило возможности однокристальных микроконтроллеров по обработки данных. В частности, появились средства доступа к рабочим регистрам и системному стеку, интерпретируемым как обычные ячейки памяти.

Микроконтроллер МК51 имеет развитую подсистему ввода-вывода и средства управления режимом реального времени. Для их управления в микроконтроллере предусмотрен ряд регистров, которые размещены в отдельно прямо адресуемом пространстве специальных регистров (128 байт). Сюда же включены и некоторые регистры ЦП. Пространство специальных регистров вместе с младшей частью адресного пространства внутренней памяти данных образуют прямо адресуемую область. При этом сначала размещается младшая половина пространства внутренней памяти данных, а затем пространство специальных регистров.

Блок регистров специальных функций

Символ

Наименование

Адрес

ACC

Аккумулятор

0E0H

B

Регистр-расширитель аккумулятора

0F0H

PSW

Слово состояния программы

0D0H

SP

Регистр-указатель стека

81H

DPRT

Регистр-указатель данных (DPH)

83H

 

(DPL)

82H

P0

Порт 0

80H

P1

Порт 1

90H

P2

Порт 2

0A0H

P3

Порт 3

0B0H

IP

Регистр приоритетов

0B8H

IE

Регистр маски прерываний

0A8H

TMOD

Регистр режима таймера/счетчика

89H

TCON

Регистр управления/статуса таймера

88H

TH0

Таймер 0 (старший байт)

8CH

TL0

Таймер 0 (младший байт)

8AH

TH1

Таймер 1 (старший байт)

8DH

TL1

Таймер 1 (младший байт)

8BH

SCON

Регистр управления приемопередатчиком

98H

SBUF

Буфер приемопередатчика

99H

PCON

Регистр управления мощностью

87H

Формат слова состояния программы (PSW)

Символ

Позиция

Имя и значение

C

PSW.7

Флаг переноса. Устанавливается и аппаратурными средствами или программой при выполнении арифметических и логических операций

AC

PSW.6

Флаг вспомогательного переноса. Устанавливается и сбрасывается только аппаратурными средствами при выполнении команд сложения и вычитания и сигнализирует о переносе или заеме в бите 3

F0

PSW.5

Флаг 0. Может быть установлен, сброшен или проверен программой как флаг специфицируемый пользователем

RS1

RS0

PSW.4

PSW.3

Выбор банка регистров. Устанавливается и сбрасывается аппаратно при выполнении арифметических операций

OV

PSW.2

Флаг переполнения. Устанавливается и сбрасывается аппаратно при выполнении арифметических операций

—

PSW.1

Не используется

P

PSW.0

Флаг паритета. Устанавливается и сбрасывается аппаратно в каждом цикле команды и фиксирует нечетное/четное число единичных бит в аккумуляторе, т.е. выполняет контроль по четности (PSW.0)

Центральный процессор МК51 содержит специальную логику для выполнения ряда однобитных операций, в которых роль аккумулятора реализует флажок переноса СУ. Для хранения булевых данных в архитектуре МК51 предусмотрено отдельное прямо адресуемое пространство BSEG (256 бит), которое физически совмещено с прямо адресуемой частью внутренней памяти данных и областью специальных регистров. Hапример, аккумулятор A, доступный как элемент регистровой памяти, может быть прямо адресован и как элемент пространства специальных регистров (адрес 0E0h), и как область битов с адресами 0E0h…0E7h. При этом битовый адрес 0E0h относится к младшему разряду аккумулятора.

Размещенные в области специальных регистров четыре 8-разрядных псевдодвунаправленных порта ввода-вывода совмещены с битовым пространством, что обеспечивает доступ к отдельным их разрядам независимо друг от друга.

Последовательный интерфейс

В составе МК1 введен дуплексный периферийный связной адаптер, который может быть запрограммирован для работы в одном из четырех основных режимов:

0 синхронный последовательный ВВ со скоростью OSC/12;

1 асинхронный с 10-битовым кадром и переменной скоростью передачи;

2 асинхронный с 11-битовым кадром и фиксированной скоростью передачи

OSC/32 или OSC/64;

3 асинхронный с 11-битовым кадром и переменной скоростью передачи.

Через универсальный асинхронный приемопередатчик (УАПП) осуществляется прием, передача информации, представленной последовательным кодом, в полном дуплексном режиме обмена. В состав УАПП входят принимающий и передающий сдвигающие регистры, а также специальный буферный регистр (SBUF) приемопередатчика. Запись байта в буфер приводит к автоматической переписи байта в сдвигающий регистр и инициирует начало передачи байта. Наличие буферного регистра приемника позволяет совмещать операцию чтения ранее принятого байта с приемом очередного байта. Если к моменту окончания приема байта предыдущий байт не был считан из SBUF, то он будет потерян.

Управление режимом работы УАПП осуществляется через специальный регистр с символическим именем SCON. Этот регистр содержит не только управляющие биты, определяющие режим работы последовательного порта, но и девятый бит принимаемых или передаваемых данных (RB8 и TB8) и биты прерывания приемопередатчика (RI и TI).

Таймер/счетчик

Два программируемых 16-битных таймера/счетчика (Т/С0 и Т/С1) могут быть использованы в качестве таймеров или счетчиков внешних событий. При работе в качестве таймера содержимое Т/С инкрементируется в каждом машинном цикле. При работе в качестве счетчика содержимое Т/С инкрементируется под воздействием перехода из 1 в 0 внешнего входного сигнала, подаваемого на соответствующий (Т0, Т1) вывод МК51. Так как на распознавание перехода требуется два машинных цикла, то максимальная частота подсчета входных сигналов равна 1/24 частоты резонатора. На длительность периода входных сигналов ограничений сверху нет. Для гарантированного прочтения входного считаемого сигнала он должен удерживать значение 1 как минимум в течение одного машинного цикла.

Регистр режима работы таймера/счетчика (TMOD)

Символ

Позиция

Имя и значение

GATE

TMOD.7 для T/C1

TMOD.3 для T/C0

Управление блокировкой.

C/T

TMOD.6 для T/C1

TMOD.2 для T/C0

Бит выбора режима таймера или счетчика событий.

M1

TMOD.5 для T/C1

TMOD.1 для T/C0

Биты выбора режима работы

M0

TMOD.4 для T/C1

TMOD.0 для T/C0

 

Структурная схема работы T/C0 (T/C1)

Система прерываний

Внешние прерывания INT0 и INT1 могут быть вызваны либо уровнем, либо перепадом сигнала из 1 в 0 на входах МК51 в зависимости от значений управляющих бит IT0 и IT1 в регистре TCON.

Прерывания могут быть вызваны или отменены программой, так как все рассмотренные выше флаги прерываний программно-доступны и могут быть установлены/сброшены программой с тем же результатом, как если бы они были установлены/сброшены аппаратурными средствами.

В блоке регистров специальных функций есть два регистра, предназначенных для управления режимом прерываний и уровнями приоритета. Их символические имена IE и IP соответственно.

Курсовая работа: Устройство контроля интенсивности движения через мост

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)

УСТРОЙСТВО_КОНТРОЛЯ_ИНТЕНСИВНОСТИ

ДВИЖЕНИЯ

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Микропроцессорные устройства и системы»

ФЭТ КП.ХХХХХХ.001 ПЗ

Студент группы 367-3

________ Д.А. Сахно

Руководитель проекта

аспирант кафедры ПрЭ

_______М.Ю. Шевелев

АННОТАЦИЯ

Дисциплина «Цифровая и микропроцессорная техника» (ЦиМПТ) является одной из центральных фундаментальных дисциплин, изу­чаемых будущими инженерами специальности «Промышленная электроника». Любая инженерная деятельность без знания основ данной дисциплины является несостоятельной. ЦиМПТ является дисциплиной жестко привязанной к прикладным схемотехническим задачам.

Схемотехническая деятельность многогранна и предполагает умение решать различные виды схемотехнических задач, в том числе задач синтеза электронных схем, то есть проектирования электронных устройств заданного функционального назначения.

Микропроцессоры являются основой совершенно нового поколения интеллектуальных машин. Современные специалисты в области электронной техники должны обладать знаниями о микропроцессорах и микропроцессорных систем.

Данный курсовой проект позволит сделать первые серьезные шаги в применении этих и других знаний для оптимального проектирования электронных систем, так как процесс проектирования всегда связан с выбором оптимального варианта из множества возможных.

Разработанное устройство контроля интенсивности движения машин через мост позволяет наглядно на практике рассмотреть возможности применения микропроцессорных систем в быту. Данное устройство воспроизводит таймер и счетчик внешних событий в общем корпусе. Оно просто в использовании и может применяться как в ГАИ, так и дорожными службами.

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

(ТУСУР)

Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой ПрЭ

_______А. В. Кобзев

ЗАДАНИЕ

по курсовому проектированию

студенту Сахно Дмитрию Анатольевичу

группа №367-3 факультет электронной техники.

Тема проектирования: Разработка устройства контроля интенсивности движения через мост.

Срок сдачи студентом законченного проекта:

Исходные данные к проекту: Устройство ведет подсчет количества автомобилей, проехавших через мост, и по запросу внешнего устройства выдает час-пик и количество автомобилей, проехавших в этот час.

Содержание пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов): выбор микроконтроллера, обоснование функциональной схемы, распределение функций между аппаратными и программными средствами, разработка полной принципиальной схемы устройства с перечнем элементов, алгоритм работы программы, листинг управляющей программы.

Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей): функциональная схема устройства, схема алгоритма прикладной программы, схема электрическая принципиальная.

Дата выдачи задания:

РУКОВОДИТЕЛЬ

аспирант кафедры ПрЭ Шевелев Михаил Юревич

______________

Задание принял к исполнению

Сахно Дмитрий Анатольевич

CОДЕРЖАНИЕ

1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2. Конкретизация технического задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

3. Разработка функциональной схемы устройства . . . . . . . . . . . . 9

4. Алгоритм работы устройства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

5. Разработка управляющей программы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

6. Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

7. Список использованной литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Приложение А. Листинг управляющей программы . . . . . . . . . . 16

Приложение Б. Карта прошивки памяти программ . . . . . . . . . . 21

1. ВВЕДЕНИЕ.

Широкое внедрение во все сферы человеческой деятельности получила микропроцессорная техника. Этот процесс неразрывно связан как с развитием многочисленных сложных технических разработок, так и с уровнем подготовки в этой области специалистов самого различного профиля.

Микропроцессоры, как основа совершенно нового поколения интеллектуальных машин, встречаются повсюду. В настоящее время микропроцессорные системы широко внедряются во все сферы учебной, научной и производственной деятельности. Вследствие создания программируемого элемента, называемого микропроцессором, можно рассчитывать на ускорение разработок искусственного интеллекта.

Электронные вычислительные машины широко используются с 50-х годов. Сначала это были ламповые и дорогие машины, предназначенные для административно-управленческих целей, доступные только крупным предприятиям. Из-за появления нового элемента — микропроцессора структура и формы вычислительных машин изменились. Микропроцессор — это интегральная схема (ИС), обладающая такой же производительностью при переработке информации, что и большая ЭВМ. Более точно — это очень сложное программируемое устройство малых размеров, представляющее собой большую интегральную схему (БИС). Электронные вычислительные машины работают в соответствии с загружаемой в них программой, микро-ЭВМ действуют по такому же принципу, она содержит микропроцессор и, по меньшей мере, один какой-либо либо тип полупроводниковой памяти.

Выполнение курсового проекта требует от будущего специалиста промышленной электроники обязательных знаний не только о микропроцессорах и микропроцессорных системах в общем, т. е. сведениями об её аппаратной и программной частях, но и о различных аспектах архитектуры, функционирования и применения микропроцессоров и микропроцессорных систем. Курсовой проект позволит студентам укрепить знания в области цифровой и микропроцессорной техники, почувствовать себя специалистами в области разработки этой аппаратуры и её программного обеспечения.

Кроме того, проектирование микропроцессорных систем наряду с организацией центрального процессора, подключением памяти и устройств ввода/вывода информации связано с разработкой прикладных программ на языке ассемблера используемого микропроцессора. Для успешного и эффективного построения микропроцессорных систем необходимо в совершенстве знать их программные возможности и предоставляемые ими средства. На этапе разработки прикладной программы используются различные компьютерные средства поддержки проектирования: кросс-трансляторы, эмуляторы, редакторы текстов, программаторы.

При выполнении курсового проекта прямые интересы проектировщика электронного устройства замыкаются на решении специальных технических проблем: моделирование технического объекта, его эксплуатация и управление, разработки различных видов технологии и оборудования и т. д. В проекте раскрываются сложные вопросы структуры, функционирования, принципов построения аппаратных и программных средств микропроцессоров и микропроцессорных систем.

В курсовом проекте по ЦиМПТ микропроцессор является основой для построения электронного устройства с заданными в техническом — задании функциональными свойствами. Применение однокристальных микроконтроллеров в цифровых электронных устройствах обеспечивает достижение исключительно высоких показателей эффективности при низкой стоимости.

2. КОНКРЕТИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

Конструктивные особенности этого устройства: диапазон рабочих температур, конструктивное исполнение, характеристики аналоговых узлов и т. д.

Устройство ориентировано на установку на четырех полосах проезжей части моста, оно работает в режиме таймера и одновременно счетчика внешних импульсов с входа INТ0, которые создают автомобили, проезжающие по дорожным пластинам (конструктивно они похожи на большие кнопки). По уровню логической «1» входа INТ1 программа выдает на внешнее устройство количество автомобилей в час-пик и час, в которое это количество автомобилей было достигнуто. Контролируемое количество автомобилей не должно превышать 9999 за час, иначе переполнение регистров может вызвать некорректную работу устройства.

Применение микроконтроллера в данном устройстве вызвано задачами подсчета внешних импульсов при параллельной работе часов и выводе нужной информации на цифровые индикаторы и внешнее устройство.

Разработанный прибор по заданным характеристикам и выполняемым им функциям должен выпускаться в специальном корпусе, обеспечивающем температурный режим, не нарушающий работоспособность микропроцессорной системы.

3. РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ УСТРОЙСТВА

Устройство можно спроектировать с применением однокристального микроконтроллера семейства МК51. Микросхемы семейств МК48 и МК51 получили наибольшее распространение среди микросхем такого класса. Использование микросхемы К1830ВЕ51 в данном случае — самый экономичный вариант реализации устройства с удовлетворяющими требованиями быстродействия. Функциональная схема устройства изображена на рисунке 3.1. Для подсчета количества автомобилей к линии пота Р3 (INT0) микроконтроллера подключаем датчики с коммутатором импульсов, c которого снимаем сигнал на вход INТ0 при проезде автомобиля. Датчик формирует импульс с единичным уровнем в тот момент, когда автомобиль проезжает по нему. Принципиальная схема датчика приведена на рисунке 3.2.

Датчик представляет собой гигантские кнопки шириной в половину полосы и длинной 3м. При проезде автомобиля по двум частям полосы дорожного покрытия формируется единичный импульс, который переключает счетный триггер из «1» в «0» и наоборот. В результате на триггере сформируется единичный импульс, соответствующий по длительности времени проезда автомобиля.

Затем, после формирования сигналов с датчиков, информация поступает на коммутатор.

Вывод информации о текущем времени осуществляется через порты Р1 и Р2 и светодиодные семи-сегментные цифровые индикаторы HG1.. HG4, в качестве которых можно использовать индикаторы типа АЛС324А. Индикаторы подключаются к линиям портов микроконтроллера через дешифраторы DD2..DD5, в качестве которых используются микросхемы 514ИД1, преобразующие двоично-десятичное содержимое портов в коды управления цифровыми индикаторами. Начальные установки таймера реального времени задаются кнопками подключенными к линиям Т0 и T1 порта Р3, которые обозначаются на функциональной схеме «час» и «мин». Сразу при включении устройство переходит в режим счета.

Устройство контроля интенсивности движения через мост

Программно реализуется счетчик внешних событий на регистрах R4 и R6, а таймер реального времени на таймере-счетчике Т/С1. Импульс, приходящий с коммутатора вызывает увеличение содержимого счетчика, причем информация о максимальном значении автомобилей и час-пике обновляется каждый час. Время берется из таймера реального времени.

4. АЛГОРИТМ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА

Устройство контроля интенсивности движения через мостПри включении устройства происходит обнуление информации и сброс счетчика коммутатора единичным импульсом Urd. Почти одновременно с этим производится сброс триггеров. Эпюры напряжений на основных элементах устройства приведены на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1. Эпюры напряжений на основных элементах схемы.

Рассмотрим наихудший случай для проектируемой системы: пусть по четырем полосам через датчики одновременно проехали автомобили. Тогда коммутатор будет распределять импульсы следующим образом: на счетчик поступают тактирующие импульсы Uwr, формируется код номера датчика, линию которого надо опросить. Этот код поступает на мультиплексор, который осуществляет подключение соответствующего датчика к микропроцессору. На выходе коммутатора будут информационные импульсы Uвых. При единичном состоянии датчика триггер сбрасывается в «0» импульсом Urst для предотвращения повторного учета «старой» информации.

При каждом приходе импульса по линии INТ0 порта Р3 содержимое регистров R4 и R6 будет увеличиваться, при этом параллельно будет работать таймер реального времени. Каждый час информация будет обновляться, будет происходить сравнение количества автомобилей, проехавших за минувший час через мост с максимальным количеством автомобилей, находящимся в памяти МК.

При поступлении на вход INT1 положительного единичного импульса, через последовательный порт, через регистр сдвига, дешифраторы на семи-сегментные цифровые индикаторы внешнего устройства выводится количество автомобилей, проехавших через мост в час-пик и сам час-пик.

5. РАЗРАБОТКА УПРАВЛЯЮЩЕЙ ПРОГРАММЫ.

Схема алгоритма работы управляющей программы изображена на рисунке 5.1.

После включения устройства производится операция обнуления и установки начальных параметров. Разрешаются прерывания от таймера-счетчика и запускается таймер реального времени, причем.

Счетчик внешних событий, реализованный на регистрах R4 и R6, будет считать количество проехавших автомобилей, обнуляясь каждый час, а информация будет сравниваться с хранимой в памяти и обновляться. Также информация будет обновляться каждые сутки.

Устройство контроля интенсивности движения через мост

6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Микропроцессоры и микропроцессорные системы являются основой построения электронных устройств с заданными функциональными свойствами. Решающими факторами при проектировании таких устройств являются удобство практической эксплуатации и новый набор качественных характеристик (более высокое быстродействие, точность, новые функциональные возможности) по сравнению с домикропроцессорным вариантом реализации подобного устройства. В таком варианте изделие функционирует автономно и не требует постоянного вмешательства человека.

Данный курсовой проект позволил сделать серьёзные упражнения в применении знаний, полученных в процессе изучения дисциплины “Микропроцессорные устройства и системы”.

7. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

ОС ТАСУР 6.1-97. Работы студенческие учебные и выпускные квалификационные. Общие требования и правила оформления.

Шарапов А. В. Микропроцессорные устройства и системы. Методические указания к выполнению курсового проекта. — Томск: ТУСУР, 1998. — 39 с.

Шарапов А. В. Примеры решения схемотехнических задач. Учебное пособие. — Томск: ТИАСУР, 1994. — 141 с.

Шарапов А. В. Цифровая и микропроцессорная техника: Учебное пособие. 2-е изд., перер. и доп. — Томск: Изд-во Том. Ун-та, 1997. — 108 с.

Токхайм Р. Микропроцессоры: Курс и упражнения/ Пер. С англ., под ред. В. Н. Грасевича. — М.: Энергоатомиздат, 1988. — 336 с.

Приложение А

Листинг управляющей программы

Основная программа:

ORG 00H;начальный адрес программы

CLR A;очистка аккумулятора

;начальная загрузка счетчика часов

MOV R5,A;начальная загрузка

MOV R7,A;счетчика минут

MOV P2,A;начальная загрузка счетчика секунд

MOV R2,#1;загрузка

MOV R1,#1;счетчиков генератора

MOV TH1,#156;секундных импульсов

MOV TMOD,#20H;T/C1 в режиме 2

MOV IE,#8DH;разрешение прерываний от T/C1

SETB TR1;старт таймера T/C1

SJMP MAIN;Переход к основной программе

;——====== П/п обслуживания прерывания от T/C1 =====———

ORG 1BH;вектор прерывания

PUSH PSW;задержка

DJNZ R2,EXIT;в одну

MOV R2,#1;секунду

DJNZ R1,EXIT;

MOV R1,#1;

PUSH ACC;

JNB T0,M1;коррекция минут

JNB T1,M2;коррекция часов

MOV A,R7;счетчик секунд

ADD A,#1;

DA A;

MOV R7,A;

CJNE R7,#60H,M3;

MOV R7,#0;

M1:MOV A,R5;счетчик минут

ADD A,#1;

DA A;

MOV R5,A;

CJNE R5,#60H,M3;

MOV R5,#0;

M2:CALL COMP;Запуск п/п выявления мах кол-ва а/м.

MOV R4,#0 ;Обнуление количества а/м,

MOV R6,#0;проехавших через мост за час.

MOV A,R3;Счетчик часов.

ADD A,#1;

DA A;

MOV R3,A;

CJNE R3,#24H,M3;

MOV R3,#0;Установка 0 (24) часов.

MOV R4,#0;Обнуление количества а/м, проехавших

MOV R6,#0 ;через мост, с началом новых суток.

M3:MOV P1,R3;Вывод информации .

MOV P2,R5;индикаторы.

POP ACC;Восстановление аккумулятора.

EXIT:POP PSW;Восстановление регистра PSW.

RETI;Возврат из п/п.

;——======== Основная программа. ========———-

MAIN:MOV R4,#0;Обнуление

MOV R6,#0;количества а/м.

MOV P0,#0FFH;Сброс триггеров

SETB RD;Сброс счетчика.

NOP ;Задержка в 1мкс (для срабатывания CT)

CLR RD;

MOV P0,#0;Восстановление работы триггеров.

SETB WR ;Импульс переключения линий с датчиков.

MOV SP,#100;Установка указателя стека.

BEGIN:MOV B,#4;Число датчиков.

MOV R0,#1;R0=1.

CYCLE:CLR WR;Импульс переключения линий с датчиков.

NOP;Задержка в 1мкс (для срабатывания CT и MS).

JNB INT0,J11;Опрос линии порта (проверка состояния датчиков).

MOV P0,R0;Сброс соответсвующего триггера датчика

CALL SUM;Вызов п/п суммипрвания.

MOV P0,#0;Восстановление счетнго режима триггера

J11:MOV A,R0;A=R0.

RL A;Пестановка сбрасывающего бита триггеров.

MOV R0,A;R0=A.

SETB WR;Импульс переключения линий с датчиков.

DJNZ B,CYCLE;B=B-1. If B<>0, то переход на новый цикл

;опроса датчиков.

JB INT1,J2;Если INT1=1, то J2,

CALL DSPLY; иначе вызов п/п вывода инф-ции на

;внешнее устройство.

J2:SJMP BEGIN;Переход на начало опроса датчиков.

;П/п суммирования количества прошедшего транспорта.

SUM:MOV A,R6;Суммирование десятков.

ADD A,#1;A=A+1.

DA A;Десятичная коррекция.

MOV R6,A;R6=A.

JNC S1;Если С<>1, то S1,

MOV A,R4; иначе прибавить 1 к сотням.

ADD A,#1;A=A+1.

DA A;Десятичная коррекция.

MOV R4,A;R4=A.

S1:RET;Возврат из п/п.

;——-===== П/п сравнения количесва а/м, прошедших ранее, ======——

;с прошедшими в этот час.

COMP: MOV A,R0;Сохранение R0

PUSH ACC;в стеке.

MOV R0,#20H;Адрес хранения младшего байта максимального

;количеств а/м.

MOV A,R6;A=R6.

SUBB A,@R0;A=A-@R0.

JC C1;Если содержимое @R0>A, то переход к C1,

MOV A,R6;иначе записать

MOV @R0,A;в память мах. кол-во а/м.

C1:INC R0;Увеличение указателя памяти.

MOV A,R4;A=R4.

SUBB A,@R0;

JC C2;

MOV A,R4;

MOV @R0,A;

INC R0;

MOV A,R3;

MOV @R0,A;

POP ACC;Восстановление

MOV R0,A;R0 из стека.

C2:RET;Возврат из п/п

;———======= П/П ВЫВОДА ДАННЫХ НА ВНЕШ. УСТР-ВО ========———

DSPLY:MOV R0,#20H;Начальный адрес данных.

MOV SBUF,@R0;Вывод данных ч/з последовательный порт

INC R0;Увеличение указателя памяти.

MOV SBUF,@R0;

INC R0;

MOV SBUF,@R0;

INC R0;

RET;Возврат из п/п.

END

Приложение Б

Карта прошивки памяти программ

0: 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: 9: A: B: C: D: E: F:

0000: 99 00 9A 0FD5 0E 03 F0 A9 0D 47 A8 0C 68 A8 C5

0010: 26 10 27 A8 A9 AA AB AC AE BD05 36 1B 14 42 14

0020:53 FD 47 53 0F AD FE 47 53 F0 6DAD39 FE 53 F0

0030: 3A47 AED5 69 C5 F6 3E FD D5 68 C5 E6 40 14 6F

0040: 04 10 28 03 01 57 28 29 13 00 57 29 BF 2F EF4E

0050: 26 42 83 2A 68 57 2A 2B 79 57 2B 2C 13 00 57 B2

0060: 6E2C2D 03 01 57 2D 2E 13 00 57 2E 04 53 83 56

0070: 6F 23 FE 9F 46 74 23 01 8F 83 FF FF FF FF FF FF

0080: FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF

0090: FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF

00A0:FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF

00B0:FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF

00C0:FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF

00D0:FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF

00E0:FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF

00F0:FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF

Реферат: Лабораторные работы по системному ПО

СИСТЕМНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Методические указания к лабораторному практикуму для студентов всех форм обучения специальности ???

1998г.

Лабораторная работа № 1.
Изучение архитектуры ЭВМ. Машинное исполнение, Требования языка Ассемблер.

Цель работы. Объяснить особенности технических средств микрокомпьютера и организации программного обеспечения. Изучить машинный язык, ввод команд в память и выполнение программ. Показать основные требования к программам на языке Ассемблер и этапы ассемблирования, компоновки и выполнения программы.

Общие сведения.

Написание ассемблерных программ требует знание организации всей системы компьютера. В основе построения логики блоков компьютера лежат понятия бита и байта. Они являются теми средствами, благодаря которым в компьютерной памяти представляются данные и команды. Программа в машинном коде состоит из различных сегментов: Для определения данных, для машинных кодов и для сегмента, называемого стеком , для хранения адресов. Для выполнения арифметических действий, пересылки данных и адресов компьютер имеет 14 регистров.

Машинные коды имеют различную длину: 1,2 или 3 байта. Машинные команды находятся в памяти непосредственно друг за другом. Основной формат кодирования команд Ассемблера имеет следующий вид:

[метка] команда [операнды]

Метка (если имеется), команда и операнд (если имеется) разделяется, по крайней мере, одним пробелом или символом табуляция.

С целью стандартизации в микрокомпьютерах используется стандартный американский код для обмена информацией ASCII.

Содержание задания.

1. Имеется команда:

ECS: 100 B8 04 30 05 00 30 СВ

Что делает данная программа?

2. Напишите программу, выполняющую следующую операцию:

• Пересылка значения 25Н в регистре AL

• Сдвиг содержимого регистра AL на 1 бит влево

• Пересылка значения 15Н в регистр BL

• Умножение содержимого регистра AL на содержимое регистра BL

3. Для сегментов кода, данных и стека даны имена CDSEA, DATSEA и STKSEA соответственно. Сформируйте директиву ASSUME.

Лабораторная работа № 2

Логика и организация программы

Цель работы: раскрыть механизм передачи управления в программе (циклы и переходы) для логических сравнений и программной организации.

Общие сведения.

Большинство программ содержат ряд циклов, в которых несколько команд повторяются до достижения определенного требования, и различные проверки, определяющие, какие из нескольких действий следует выполнять. Эти действия включают управление по адресу команды, которая не находится непосредственно за выполняемой в текущий момент командой. Передача управления может осуществляться вперед для выполнения новой группы команд или назад для повторения уже выполненных команд.

Некоторые команды могут передавать управление, изменяя нормальную последовательность шагов непосредственной модификацией значения смещения в командном указателе.

Одна из команд, используемых для передачи управления — команда JMP. Эта команда выполняет безусловный переход, т.е. обеспечивает передачу управления при любых обстоятельствах. Пример оформления команды

JMP A20,

Команда указывает на то, что управление должно быть передано команде с меткой A20. Для выполнения определенного количества циклов используется команда LOOP. В каждом цикле команда LOOP автоматически уменьшает содержимое регистра СХ на 1. Пока значение в СХ не равно 0, управление передается по адресу, указанному в операнде, и если в СХ будет 0, управление переходит на следующую после LOOP команду. Пример оформления команды:

LOOP A20.

Для передачи управления подпрограмме используется команда CALL XXX, например

CALL A20.

В результате действия команды CALL управление передается процедуре A20 и начинается ее выполнение. Достигнув команды RET, управление передается на команду, непосредственно следующую за CALL A20.

Содержание задания.

1. Напишите программу для вычисления 12 чисел Фибоначчи:

1,1,2,3,5,8,13,…(каждое число в последовательности представляет собой сумму двух предыдущих чисел). Для организации цикла используйте команду
LOOP.

2. Напишите программу для вычисления сумму первых 15 нечетных чисел
Фибоначчи с первыми 5 четными числами Фибоначчи. Суммы должны вычисляться в подпрограммах.

Лабораторная работа .№ 3

Изучение экранных операций

Цель работы: Объяснить требования для вывода информации на экран, а также для ввода данных с клавиатуры.

Общие сведения.

Данные, предназначенные для вывода на экран и ввода с клавиатуры, имеют
ASCII — формат. Для выполнения ввода и вывода используется команда INT, которая прерывает обработку программы, передает управление в DOS или BIOS для определенного действия и затем возвращает управление в прерванную программу для продолжения обработки. Имеются два типа прерываний: команда
BIOS INT 10Н и команда DOS INT 21H.

Команда INT 10Н включает в себя установку курсора в любую позицию и очистку экрана. Ниже приведены примеры установки курсора на S — ю строку и
12 столбец.

MOV АН, 02 ; запрос на установку курсора

MOV ВН, 00 ; экран 0

MOV DH, 05 ; строка 05

MOV DL, 12 ; столбец 12

INT 10Н ; передача у правления в BIOS

И очистки всего экрана

MOV АН, 0600 ; АН 06 (прокрутка) AL 00 (весь экран)

MOV BH, 07 ; нормальный атрибут

MOV СХ, 0000 ; верхняя левая позиция

MOV DX, 184FH ; нижняя правая позиция

INT 10H ; передача управления в BIOS

Значение 02 в регистре АН указывает команде INT 10Н на выполнение операции установки курсора. Значение 06 в регистре АН указывает на выполнение операции очистки экрана.

Вывод на экран в DOS требует определения текстового сообщения в области данных, установки в регистре АН значения 09 и указания команды DOS INT 21H.
В процессе выполнения операции конец сообщения определяется по ограничителю
($), как показано ниже:

INT 10H DB ‘имя студента?’, ‘$’

.

.

MOV АН, 09 ; запрос вывода на экран

LEA DX, INT 10Н ; загрузка адреса со общения

INT 21H ; вызов DOS

Для ввода данных с клавиатуры, область ввода требует наличия списка параметров, содержащего спецификацию полей, которые необходимы при выполнении команды INT: максимальная длина вводимого текста; поле, куда команда возвращает действительную длину введенного текста в байтах. Для запроса на ввод необходимо поместить в регистр АН номер функции – 10(OAH), загрузить адрес списка параметров в регистр DX и выполнить INT 21H.

Содержание задания.

1. Напишите программу вывода на экран набора символов ASCII — кода.

2. Напишите программу, запрашивающую ввод имени, а затем отображающую в средине экрана введенное имя.

Лабораторная работа № 4

Изучение команд обработки строк

Цель работы: Объяснить назначение специальных цепочечных команд, используемых для обработки специальных символьных данных.

Общие сведения.

Для обработки строковых данных ассемблер имеет пять команд обработки строк:

MOVS — переслать один байт или одно слово из одной области памяти в другую;

LODS — загрузить из памяти один байт в регистр AL или одно слово в регистр АХ;

STOS — записать содержимое регистра AL или АХ в память;

CMPS — сравнить содержимое двух областей памяти размером в один байт или в одно слово;

SCAS — сравнить содержимое регистра AL или АХ с содержимым памяти.

Префикс REP позволяет этим командам обрабатывать строки любой длины.
Префикс кодируется непосредственно перед цепочечной командой, например REP
MOVS В. Для использования префикса REP необходимо установить начальное значение в регистре СХ. При выполнении цепочечной команды с префиксом REP происходит уменьшение на одно значение в регистре СХ до 0. Таким образом, можно обрабатывать строки любой длины. В следующем примере выполняется пересылка 20 байт из STRING1 в STRING2. Предположим, что оба регистра DS и
ES инициализированы адресом сегмента данных:

STRING1 DB 20DUP(‘*’)

STRING2 DB 20DUP («)

……

CLD ; сброс файла DF

MOV СХ, 20 ; счетчик на 20 байт

LEA DI, STRING2 ; адрес «куда»

LEA SI, STRING1 ; адрес «откуда»

REP MOVSB ; переслать данные

Для команды LODS адрес памяти определяется регистрами DS:SI. В зависимости от значения флага DF происходит увеличение или уменьшение значения в регистре SI. Поскольку одна команда STOS также увеличивает или уменьшает адрес в регистре DI на 1 для байта или на два для слова.
Практическая польза команды STOS с префиксом REP- инициализация области данных конкретным значением. Длина области (в байтах или словах ) загружается в регистр СХ. Команда CMPS сравнивает содержимое одной области памяти ( адресуемой регистрами DS : SI ) с содержимым другой области ( адресуемой регистрами ES : DI ). В зависимости от флага DF команда CMPS также увеличивает или уменьшает адреса в регистрах SI и DI на 1 для байта или на два для слова. При использовании префикса REP в регистре СХ должно находится значение длины сравниваемых полей. Команда CMPS может сравнивать любое число байтов или слов.

Рассмотрим процесс сравнения двух строк содержащих их имена Jean и
JOAN. Сравнение побайтово слева направо приводит к следующему

J : J равно

Е : 0 не равно ( Е

Курсовая работа: Электронный секундомер

Содержание

Введение

Выбор технических требований к устройству

1.1 Диапазон измерения времени

1.2 Разрешение индикации

1.3 Погрешность отсчетов времени

1.4 Требования к питанию устройства

1.5 Требования к функциональным возможностям

2. Разработка структурной схемы устройства

3. Разработка принципиальной электрической схемы

Разработка алгоритма работы управляющей программы

Разработка управляющей программы

Заключение

Список использованной литературы

Приложение

Введение

В настоящее время выпускается ряд серий однокристальных микро-ЭВМ, предназначенных для использования в бытовой радиоэлектронной аппаратуре. Применение однокристальных микро-ЭВМ, реализующих на одной БИС функции ввода-вывода, хранения и обработки данных, позволяет достигать максимальной простоты и дешевизны систем управления.

PIC16F628 — это 8-pазpядные микроконтроллеры с RISC архитектурой, производимые фирмой Microchip Technology. Это семейство микроконтроллеров отличается низкой ценой, низким энергопотреблением и высокой скоростью. Микроконтроллеры имеют встроенное ЭППЗУ программы и ОЗУ данных.

Серия PIC16F628 подходит для широкого спектра приложений от схем высокоскоростного управления автомобильными и электрическими двигателями до экономичных приемопередатчиков, показывающих приборов и связных процессоров. Наличие ПЗУ позволяет подстраивать параметры в прикладных программах (коды передатчика, скорости двигателя, частоты приемника и т.д.). Малые размеры корпусов, как для обычного, так и для поверхностного монтажа, делает эту серию микроконтроллеров пригодной для портативных приложений. Низкая цена, экономичность, быстродействие, простота использования и гибкость ввода/вывода делает серию PIC16F628 привлекательной даже в тех областях, где ранее не применялись микроконтроллеры. Например, таймеры, замена жесткой логики в больших системах, сопроцессоры.

В данной курсовой работе на базе PIC-контроллера реализуется цифровой секундомер.

1. Выбор технических требований к устройству

В пункте выбор технических требований к устройству нужно рассмотреть назначение устройства, условия его работы, заданные параметры технического задания, возможности устройства. Исходя из требований рассмотренных в этом пункте, будем в дальнейшем проектировать заданное устройство.

1.1 Диапазон измерения времени

В соответствии с техническим заданием, в данной курсовой работе, необходимо разработать цифровой секундомер с диапазоном измерения времени от 0 до 10 мин, на базе микроконтроллера PIC16F628.

Разрешение индикации

Для отображения измеряемого времени будем использовать цифробуквенный индикатор, по условию технического задания который должен отображать минуты, секунды, десятые доли секунды. Тогда не сложно предположить, что для отображения десятых долей секунды потребуется один цифробуквенный индикатор, шкала изменения цифр в котором от 0 до 9. Для отображения секунд – два индикатора, первый, отображающий секунды, будет иметь шкалу от 0 до 9; второй, показывающий десятки секунд, будет иметь шкалу от 0 до 5. Для отображения минут можно использовать как два индикатора, так и один, что связанно с пределом измерения 10 мин. Так как большее количество индикаторов усложнит устройство, потребует больших затрат на питание, а мы проектируем переносной секундомер, выберем для отображения минут один индикатор, шкала изменения цифр которого должна быть от 0 до 9. Таким образом, минимальное значение, которое отображает индикатор – 0.1 сек. И именно через такие промежутки времени, кратные 0.1, будут меняться цифры на всех индикаторах. Всего у нашего устройства будет четыре цифробуквенных индикатора. Представим общий вид всего цифробуквенного индикатора на рис. 1.2

Электронный секундомер

Рис. 1.2 Общий вид цифробуквенного индикатора

Погрешность отсчетов времени

Микроконтроллер PIC16F628 может работать в одном из восьми режимов тактового генератора. Исходя из того, что проектируемый секундомер переносной, необходимо рационально расходовать энергию питания, выберем режим с низкочастотным кварцевым резонатором (режим LP), так как с уменьшением частоты уменьшается потребность тактового генератора в энергии питания. При выборе конкретной частоты кварцевого резонатора необходимо учесть, что время машинного цикла должна быть значительно выше разрешающей способности индикации т.е. ниже 0,1с.

1.4 Требования к питанию устройства

В качестве питания для проектируемого секундомера будем использовать источник постоянного напряжения, а именно — гальваническое питание. В соответствии с частотой работы кварцевого резонатора и по характеристикам микроконтроллера будет осуществляться выбор, наиболее приемлемого, значения питания.

Требования к функциональным возможностям

Проектируемый секундомер должен быть функциональным, и в тоже время простым в использовании. Минимально необходимый набор кнопок должен включать кнопки «пуск», «стоп», «сброс», функциональные возможности кнопок могут быть использованы в одной универсальной кнопки, с поочередным выполнением операций, либо за каждую операцию будет отвечать одна кнопка.

2. Разработка структурной схемы устройства.

При разработке структурной схемы цифрового секундомера будем исходить из назначения устройства, условий его работы, заданных параметров и технических требований к устройству

Структурная схема современного секундомера определяется основными требованиями: точность измерения, стабильностью питания, экономией энергии питания, удобства пользования. Составим структурную (укрупненную) схему цифрового секундомера.

Электронный секундомер

Рис 2.1 Структурная схема цифрового секундомера

Основной задачей решаемой при составлении структурной схемы является определение, и рациональное совмещение блоков устройства, которые подключаются к микроконтроллеру.

Проектируемый секундомер содержит следующие узлы:

1 Кварцевый резонатор с частотой fкв , работает как тактирующее устройство микроконтроллера. Резонатор обеспечивает наиболее удобную, подходящую частоту тактового генератора.

2 Кнопка, которая с поочередным, однократным нажатием будет выполнять три функции “Пуск/Стоп/Сброс”.

3 МК — микроконтроллер PIC16F628 по требованиям ТЗ.

4 БП — блок питания, обеспечивающий: питание микроконтроллера, питание световых индикаторов, питание акустической индикации, а также связан с кнопкой управления.

5 Индикатор — семисегментный индикаторы (ССИ) широко используются для отображения цифровой и символьной информации. Семь отображающих элементов позволяют высвечивать десятичные и шестнадцатеричные цифры, а также некоторые специальные знаки. Структура ССИ показана на рис. 2.2 . Для засветки одного сегмента большинства типов ССИ необходимо обеспечить протекание через сегмент тока 10-25 мА. В нашем случае потребуется четыре ССИ.

Электронный секундомер

Рис. 2.2 Семисегментный индикатор: а- топология сегментов; б, в- принципиальные схемы

6 Акустическая индикация представляет собой следующее, подается импульс запуска на кнопку, который сразу поступает на звуковую индикацию, оповещая этим начало счета.

Для того чтобы реализовать данный секундомер на микроконтроллере PIC16F628, необходимо организовать цикл с задержкой в 0,1 с., затем подсчитывать эти импульсы и подавать на индикатор.

Если рассматривать принцип работы цифрового секундомера по структурной схеме, то с блока управления, подается импульс запуска, после которого происходит звуковая индикация, затем импульс запуска попадает на устройство задержки в микроконтроллере, в котором организована задержка на 0,1с. В качестве задержки используются два цикла: внутренний и внешний. Также в устройстве задержки организована проверка на переполнение счетчика и проверка нажатия кнопки “Стоп”. Количество подсчитанных секунд поступает на индикаторное устройство, в качестве которого используются семисегментные индикаторы.

3. Разработка принципиальной электрической схемы

Реализуем наш секундомер на базе микроконтроллера PIC16F628 согласно ТЗ рисунок 3.1

Рассмотрим те функциональное назначение выводов PIC16F628, которые будут использованы для проектирования.

Электронный секундомер

Рис.3.1 Микроконтроллер PIC16F628

Назначение выводов микроконтроллера PIC16f628 приведено в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Обозначение вывода

№ вывода

DIP

Тип

1/О/Р

Тип

буфера в режиме ввода

Описание
1

2

3

4

5
RA0

17

I/O

ST

Двунаправленный порт ввода/вывода, аналоговый вход компаратора
RA1

18

I/O

ST

Двунаправленный порт ввода/вывода, аналоговый вход компаратора

RA2

1

I/O

ST

Двунаправленный порт ввода/вывода, аналоговый вход компаратора
RA3

2

I/O

ST

Двунаправленный порт ввода/вывода, аналоговый вход компаратора
RA4

3

I/O

ST

Двунаправленный порт ввода/вывода (выход с открытым стоком), вход внешнего тактового сигнала для TMR0, выход компаратора
MCLR

4

I

ST

Вход сброса микроконтроллера, вход напряжения программирования. Когда вывод настроен как –MCLR, то по низкому уровню сигнала производится сброс микроконтроллера. При нормальной работе напряжение на выводе не должно превышать VDD
OSC2

15

I/O

ST

Двунаправленный порт ввода/вывода, выход генератора для подключения резонатора.

OSC1

16

I/O

ST

Двунаправленный порт ввода/вывода, вход генератора для подключения резонатора, вход внешнего тактового сигнала, вывод ER-смещения
RB0

6

I/O

TTL/ST

Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора, вход внешнего прерывания
RB1

7

I/O

TTL/ST

Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора, вход приемника USART, линия данных в синхронном режиме USART
RB2

8

I/O

TTL/ST

Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора, выход передатчика USART, линия тактового сигнала в синхронном режиме USART
RB3

9

I/O

TTL/ST

Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора, вывод модуля ССР
RB4

10

I/O

TTL/ST

Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора. Изменение сигнала на входе может вывести микроконтроллер из режима SLEEP
RB5

11

I/O

TTL

Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора. Изменение сигнала на входе может вывести микроконтроллер из режима SLEEP

RB6

12

I/O

TTL/ST

Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора. Изменение сигнала на входе может вывести микроконтроллер из режима SLEEP. Выход генератора таймера 1
RB7

13

I/O

TTL/ST

Двунаправленный порт ввода/вывода с программным включением подтягивающего резистора. Изменение сигнала на входе может вывести микроконтроллер из режима SLEEP. Вход генератора таймера 1
VSS

5

P

—

Общий вывод для внутренней логики и портов ввода/вывода
VDD

14

P

—

Положительное напряжение питания для внутренней логики и портов ввода/вывода

В настоящее время выпускается ряд серий однокристальных микро-ЭВМ, предназначенных для использования в бытовой радиоэлектронной аппаратуре. Применение однокристальных микро-ЭВМ, реализующих на одной БИС функции ввода-вывода, хранения и обработки данных, позволяет достигать максимальной простоты и дешевизны систем управления.

С целью экономии энергии источника питания, для отображения измеряемого времени применим четырехразрядный цифробуквенный индикатора из семи сегментов в каждом разряде типа 7SEG-MPX4-СС, подключаемого по схеме с общим катодом. Сегменты индикаторов присоединяем непосредственно к выводам 6-12 микроконтроллера, через ограничительные резисторы R4-R10, каждый номиналом 220 Ом.

Структура индикатора представлена на рис.3.2, и назначение выводов описано таблицей 3.2.

Электронный секундомерЭлектронный секундомер

Рис 3.2 Назначение выводов индикатора 7SEG-MPX4-СС.

Таблица 3.2

Цифра, знак

Выводы
анод

катод

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

точка

1,6,7,8,13,14

8,13

2,6,7,13,14

2,6,7,8,13,14

1,2,8,13

1,2,7,8,14

1,2,6,7,8,14

8,13,14

1,2,6,7,8,9,13,14

1,2,7,8,9,13,14

9

4, 12

На контроллер непосредственно подводится питание (+5В) на выводы: VDD – положительное напряжение, VSS – общий вывод. Для использования схемы внутреннего аппаратного сброса на вход сброса/напряжения прогроммирования (MCLR) через резистор сопротивлением 10 кОм подводится высокий уровень (VDD).

Входную тактовую частоту зададим при помощи внутреннего генератора в режиме ХТ малого энергопотребления, настроенного на частоту 4 МГц. Для этого используем резонатор с параллельным резонансом. Резистор RS использовать не будем, считаем что резонатор не будет самовозбуждаться. Конденсаторы С1 и С2 возьмем по 20 пФ (пределы 15..33пФ), т.к. более высокая емкость, увеличивая стабильность частоты генератора, увеличивает и время запуска, что не желательно. Схем подключения резонатора приведена на рис.3.3.

Электронный секундомер

Рис.3.3 Схем подключения резонатора в режиме ХТ

Кнопку S1 «старт/стоп/сброс» подключаем непосредственно ко входу PIC контроллера. При помощи кнопки S2 подаем питание на микроконтроллер. Кнопка S1 подключена через резистор R1 = 10кОм, к порту RB7 (резистор задает уровень логической единицы на входе микроконтроллера).

Чтобы обеспечить хорошее питание схемы, применим сглаживающие фильтры С3=100мкФ, С4=1пФ, которые сглаживают пульсацию напряжения на входе микроконтроллера.

Звуковая индикация происходит при помощи динамика, подключаемого к порту RA4. Резистор R1=5кОм стабилизирует ток через динамик.

При подаче напряжения на микроконтроллер, начинает выполняться программа, записанная в микроконтроллере. Вначале производится инициализация всех портов микроконтроллера (порт RB7 настраивается на ввод, а остальные порты настраиваются на вывод), обнуление рабочих регистров, занесение необходимых констант в соответствующие регистры, а затем программа ожидает нажатия кнопки. Т.к. подсчет секунд не производился, то на индикаторы выводятся нули.

При нажатии кнопки, происходит звуковая индикация, программа формирует нужные задержки, инкрементируя при этом значения регистров в соответствии с необходимой отображаемой информацией. Через ограничительные резисторы R4-R10 подаются сигналы для управления сегментами индикатора.

При очередном нажатии клавиши происходит остановка выполнения программы, секундомер ожидает обнуления, а на индикатор выводится последняя подсчитанная последовательность цифр.

Электрическая принципиальная схема, спецификация элементов секундомера, приведены в приложении.

4.Разработка алгоритма работы управляющей программы

Для обеспечения работы проектируемого устройства с заданными техническими требованиями необходимо запрограммировать наш микроконтроллер на определенную обработку данных и выдачу определенных сигналов. Управляющая программа должна обеспечить работу секундомера. Обеспечив цикл с задержкой в 0.1 с., а затем, подсчитав количество импульсов, пришедших в конце каждого цикла, мы и производим подсчет секунд. Счёт начинается при нажатии кнопки. Для составления программы необходимо сначала составить алгоритм работы устройства, т.е. конечный набор правил для выполнения некоторых процедур.

Схема алгоритма – одна из важнейших частей задачи, она состоит из отдельных операторов. Различают четыре вида операторов, каждый из которых имеет вход и выход рис.4.1 Стрелками обозначаются направление хода вычислений.

Электронный секундомер

(1) (2) (3) (4) (5)

– оператор описание процесса обработки;

– оператор проверки условий;

– оператор начала (конца);

– оператор разрыва схемы;

– оператор ввода/вывода данных.

Рис.4.1 Виды операторов

Применим в нашем случае разветвленный алгоритм (см. приложение A).

Работа нашей программы начинается с инициализации используемых регистров. Затем производится настройка портов, очистка ячеек памяти, задаются временные циклы, используемые для формирования требуемых величин задержек при работе. Происходит звуковая индикация, время задержки, в течении которой подается сигнал на динамик, равно 829мкс., т.е. с частотой около 1,2кГц, слышимой человеком. Подключаются подпрограммы INDIKATOR и KOD, необходимые для вывода подсчитанных секунд на семисегментные индикаторы.

5.Разработка управляющей программы

Программа, обеспечивающая работу нашего секундомера, написана на языке Assembler и построена в виде основной программы и подпрограмм.

Основная программа выполняет начальные установки режимов работы и регистров. Порты RA0-RA3 и RB0-RB6 настроены на вывод информации, порты RB0-RB6 отвечают за соответствующие сегменты индикатора. Порт RB7 считывает значение с кнопки. Порт RA4 производит вывод логической единицы, для звуковой индикации, которая осуществляется с помощью подпрограммы ZVUK, по первому нажатию кнопки. Подпрограммы INDIKATOR и KOD, необходимы для выработки сигналов, которые управляют семисегментными индикаторами. Подпрограмма DELAY формирует основную задержку на 0,1 с., задержка формируется одним внутренним и одним внешним циклами. Подпрограмма INCTIM меняем, в соответствии с отображаемыми цифрами, значения регистров temp0- temp3, для индикации.

Работа программы осуществляется по циклу. Вначале производится инициализация портов, очистка рабочих регистров. Запуск программы осуществляется нажатием кнопки “Пуск/Стоп/Сброс”. Внутри цикла осуществляется проверка на переполнение секундомера (если оно произошло, то происходит обнуление всех регистров и программа ожидает нажатия кнопки “Пуск/Стоп/Сброс”). При нажатии кнопки “Пуск/Стоп/Сброс” происходит остановка подсчета секунд, и программа ожидает обнуления. Текст программы приведен ниже.

LIST P=16F628

#include <P16F628.INC>

temp0 EQU H’20’

temp1 EQU H’21’

temp2 EQU H’22’

temp3 EQU H’23’

temp4 EQU H’24’

temp5 EQU H’25’

temp6 EQU H’26’

temp7 EQU H’27’

temp8 EQU H’28’

i EQU H’29’

t EQU H’30’

k EQU H’31’

N0 EQU H’32’

N1 EQU H’33’

org 0

goto Start

Start

clrf PORTA

bsf STATUS,RP0

movlw B’10000000′

movwf TRISB ;Настроить RB7 на ввод, RB0-RB6 на вывод

clrf TRISA

bcf STATUS,RP0

clrf PORTB

k1

clrf temp0

clrf temp1

clrf temp2

clrf temp3

clrf temp4

clrf temp5

clrf temp6

clrf temp7

clrf temp8

clrf i

clrf t

call INDIKATOR

btfss PORTB,7

goto k1

MOVLW 1

MOVWF i

MOVLW 1

MOVWF temp0

call ZVUK

goto c1

k2

call DELAY

c1

call INDIKATOR

btfsc PORTB,7

goto k3

c2

btfss i,0

goto c1

k7

call INCTIM

goto k2

k3

btfsc PORTB,7

goto k3

movf i,0

movwf t

incf i

btfss t,0

goto k1

goto c2

INCTIM

movlw 0xe6 ;230 раз

movwf temp4

k8 decfsz temp4,1

goto k8

;увеличение до 0,9 сек

incf temp0

movf temp0,0 ;инкрементировать на 0,1 сек

sublw 9 ;проверка: если >9, то перейти

btfsc STATUS,0 ;был заем — да, то clrf temp0 и на следующее увеличение

goto I0 ;иначе на IO

clrf temp0 ;очистка значения последнего разряда

;увеличение до 9 сек

incf temp1

movf temp1,0

sublw 9

btfsc STATUS,0

goto I1

clrf temp1

;увеличение до 59 сек

incf temp2

movf temp2,0

sublw 5

btfsc STATUS,0

goto I2

clrf temp2

;увеличение 10 мин

incf temp3

movf temp3,0

sublw 9

btfsc STATUS,0

goto I3

clrf temp3

return

I0

nop

nop

nop

nop

nop

I1

nop

nop

nop

nop

nop

I2 nop

nop

nop

nop

nop

I3 nop

nop

nop

nop

nop

return

INDIKATOR

movf temp0,0

call KOD

movwf PORTB

bsf PORTA,0 ;общий катод

nop

nop

nop

nop

bcf PORTA,0

movf temp1,0

call KOD

movwf PORTB

bsf PORTA,1

nop

nop

nop

nop

bcf PORTA,1

movf temp2,0

call KOD

movwf PORTB

bsf PORTA,2

nop

nop

nop

nop

bcf PORTA,2

movf temp3,0

call KOD

movwf PORTB

bsf PORTA,3

nop

nop

nop

nop

bcf PORTA,3

return

KOD

addwf PCL

retlw B’00111111′ ;код 0

retlw B’00000110′ ;код 1

retlw B’01011011′ ;код 2

retlw B’01001111′ ;код 3

retlw B’01100110′ ;код 4

retlw B’01101101′ ;код 5

retlw B’01111101′ ;код 6

retlw B’00000111′ ;код 7

retlw B’01111111′ ;код 8

retlw B’01101111′ ;код 9

ZVUK

movlw 100

movwf temp4

k6

btfsc PORTB,7

goto k6

bsf PORTA,4

k5

decfsz temp4,1

goto k5

bcf PORTA,4

call DELAY

call INDIKATOR

return

DELAY

movlw 0x81 ;128

MOVWF k ;k=ff=255

Cycl_1

movlw 0xff

movwf N0

Cycl_0

decfsz N0,1

goto Cycl_0

decfsz k,1

goto Cycl_1

return

end

Заключение.

Результатом курсового проекта является разработанная принципиальная электрическая схема цифровой секундомер на базе микроконтроллера PIC16F628 в соответствии с техническими требованиями. Разработан алгоритм и написана программа на языке assembler, на основании которой работает микроконтроллер.

Данное устройство очень просто в реализации. Оно содержит минимум элементом, что обеспечивает его дешевизну, и минимизацию затрат на питание. Благодаря простому управлению и индикации пользователь может легко им пользоваться.

В ходе проектирования приобретен опыт работы и умение проектировать цифровые и микропроцессорные устройства.

В ходе проектирования передатчика использовались программы: Microsoft Word, Microsoft Visio, Mplab IDE v7.20.

Список использованной литературы

1.PIC16F62X. Однокристальные 8-разрядные FLASH CMOS с микроконтроллеры компании Microchip technology incorporated: Пер. с англ. –М.: ООО «Микрочип», 2001. – 148 c. www.microchip.ru

2. Бурак А.И., Левкович В.Н. Интегрированная среда MPLab IDE разработки программ для микроконтроллеров PICmicro фирмы Microchip: Метод. пособие к лабораторным работам по курсу «Цифровые и микропроцессорные устройства». – Мн: БГУИР, 2003. – 31 с.

3.Левкович В.Н. Цифровые и микропроцессорные устройства: Лабораторный практикум для студ. спец. I-39 01 02 «Радиоэлектронные системы», I-39 01 03 «Радиоинформатика», I-39 01 04 «Радиоэлектронная защита информации». В 2 ч. Ч. 1. –Мн: БГУИР, 2005. — 38 с.: ил

4.Левкович В.Н., Кащеев А.А. Цифровые и микропроцессорные устройства: Лабораторный практикум для студ. спец. I-39 01 02 «Радиоэлектронные системы», I-39 01 03 «Радиоинформатика», I-39 01 04 «Радиоэлектронная защита информации».

В 2 ч. Ч. 2. –Мн: БГУИР, 2006. — 36 с.: ил.

Электронный секундомер

Электронный секундомер

Электронный секундомер

30

Курсовая работа: Задача о Ханойских башнях

Курсовая работа по информатике

на тему:

«Задача о Ханойских башнях»

Содержание

Введение

1. Построение модели

2. Разработка алгоритма

2.1 Пошаговый алгоритм

2.2 Структограмма

3. Проверка правильности алгоритма

4. Анализ алгоритма и его сложности

5. Реализация алгоритма

Введение

Задача о Ханойских башнях. На одном из алмазных шпилей надето 64 круглых золотых диска. Диски имеют разные радиусы и расположены на шпиле в порядке убывания радиусов от основания к вершине. Требуется перенести диски с первого на второй, используя по необходимости и третий шпиль. При этом неукоснительно должны соблюдаться следующие правила:

за один раз можно перемещать только один диск;

больший диск нельзя располагать на меньшем диске;

снятый диск необходимо надеть на какой-либо шпиль перед тем, как будет снят следующий диск.

Трудолюбивые буддийские монахи день и ночь переносят диски со шпиля на шпиль. Легенда утверждает, что когда монахи закончат свою работу, наступит конец света. Можно было бы подсчитать, что для решения задачи с 64 дисками потребуется 264-1 перемещений (около 1020). Поэтому, что касается конца света, то он произойдет по истечении пяти миллиардов веков, если считать, что один диск перемещается за одну секунду. Впрочем и задачу, и легенду для неё придумал в 1883 году математик Э.Люка. Это дает нам право отложить заботы о конце света в сторону и перейти к решению следующей задачи.

Постановка задачи.

Имеется три колышка a, b, c и n дисков разного размера, переномерованных от 1 до n в порядке возрастания их размеров. Сначала все диски надеты на колышек a (рисунок 1.1),

Задача о Ханойских башнях

Рисунок 1.1

требуется перенести все диски с колышка a на колышек c (рисунок 1.2),

Задача о Ханойских башнях

Рисунок 1.2

соблюдая при этом следующие условия:

диски можно переносить только по одному;

больший нельзя ставить на меньший (рисунок 1.3).

Задача о Ханойских башнях

Рисунок 1.3

Написать программу, которая печатает последовательность действий (в виде «перенести диск с q на r», где q и r – это a, b или c, решающую указанную задачу для n дисков, n – заданное натуральное число).

Целью данной курсовой работы является изучение рекурсивного алгоритма решения задачи о Ханойских башнях, разработка программы, печатающей последовательность действий.

1. Построение модели

Математической моделью данной задачи является рекуррентное соотношение.

Рекуррентное соотношение – это соотношение, которое выражает значение функции с помощью других значений, вычисленных для меньших аргументов. Исходя из данного определения, следует, что для каждой рекуррентной функции нужно задавать хотя бы одно значение.

2. Разработка алгоритма

Для разработки алгоритма решения данной задачи используется рекурсивный метод.

При построении алгоритма используется подход «разделяй и властвуй». Идея заключается в следующем:

задача разбивается на несколько подзадач меньшего размера;

решаются эти подзадачи;

решения подзадач комбинируются, и получается решение исходной задачи.

Как правило, задачи решаются непосредственно, либо с помощью рекурсивного вызова.

Алгоритм называется рекурсивным, если при решении некоторой задачи он вызывает сам себя для решения подзадачи.

Для того, чтобы переложить всю пирамиду из дисков, надо сначала переложить все, что выше самого большого диска, с первого на вспомогательный колышек, потом переложить этот самый большой диск с первого на третий колышек, а потом переложить оставшуюся пирамиду со второго на третий колышек, пользуясь первым колышком как вспомогательным.

2.1 Пошаговый алгоритм (с рекурсией)

Входные данные: количество дисков, находящихся на колышке a;

Выходные данные: последовательность действий;

Шаг0:{определение типа переменных};

Шаг1:{описание процедуры Pernesti, которая выводит последовательность действий};

Шаг1.1:{переместить (n-1) дисков с колышка a на колышек b};

Шаг1.2:{переместить n-ый диск с a на c};

Шаг1.3:{переместить (n-1) диск с b на c};

(шаги 1.2-1.3 выполняются рекурсивно);

Шаг2:{основная программа};

Шаг2.1:{ввод количества дисков};

Шаг2.2:{вызов процедуры Perenesti}.

2.2 Структограмма

Задача о Ханойских башнях

3. Проверка правильности алгоритма

Правильность алгоритма проверим при n=3 и n=4.

n=3

переместить диск со стержня a на стержень c

переместить диск со стержня a на стержень b

переместить диск со стержня c на стержень b

переместить диск со стержня a на стержень c

переместить диск со стержня b на стержень a

переместить диск со стержня b на стержень c

переместить диск со стержня a на стержень c

n=4

переместить диск со стержня a на стержень b

переместить диск со стержня a на стержень c

переместить диск со стержня b на стержень c

переместить диск со стержня a на стержень b

переместить диск со стержня c на стержень a

переместить диск со стержня c на стержень b

переместить диск со стержня a на стержень b

переместить диск со стержня a на стержень c

переместить диск со стержня b на стержень c

переместить диск со стержня b на стержень a

переместить диск со стержня c на стержень a

переместить диск со стержня b на стержень c

переместить диск со стержня a на стержень b

переместить диск со стержня a на стержень c

переместить диск со стержня b на стержень c

4. Анализ алгоритма и его сложности

Алгоритм решения задачи о Ханойских башнях является конечным, так как все используемые циклы выполняются конечное число раз.

Сложность – количественная характеристика алгоритма, которая говорит о том, сколько времени он работает (временная сложность), либо о том, какой объем памяти он занимает (емкостная сложность). На практике сложность рассматривают как временную сложность.

Из определения сложности следует, что она зависит от размерности входных данных или, как говорят, от длины входа. В задаче о Ханойских башнях входными данными является число дисков.

Рассчитаем порядок временной сложности в соответствии с пошаговым алгоритмом.

Временная сложность процедуры Perenesti будет зависеть от количества переносов, которое равно 2n-1, значит О(2n-1).

5. Реализация алгоритма

Program kyrsovaya;

uses crt;(подключение модуля очистки экрана)

var(описание переменных)

n: integer;(целый тип данных)

a,b,c: char;(описание символьных типов данных)

procedure Perenesti(n: integer;a,b,c: char);

begin(начало процедуры)

if n>0 then(если n>0 значит)

begin

Perenesti(n-1,a,c,b);

writeln (‘Peremestit» disk so sterzhnya ‘,a,’ na sterzhen» ‘,b);(ввели)

Perenesti(n-1,c,b,a);

end;

end;

begin

clrscr;(очистка экрана)

writeln (‘Vvedite natural»noe chislo n’);

read (n);(ввод числовых данных)

a:=’a’; b:=’b’; c:=’c’;присвоение по членных переменных (то ,что до этого ввели)

Perenesti (n,a,c,b);

readln;(процедура чтения)

end.

Курсовая работа: Основные параметры микро-ЭВМ серии КР

Содержание

Введение

1. Выбор и обоснование технических требований к устройству

2. Основные параметры КР1820ВЕ4

3. Разработка структурной схемы устройства

4. Разработка принципиальной электрической схемы

5. Разработка алгоритма управляющей программы

Заключение

Литература

Приложение

Введение

В настоящее время выпускается ряд серий однокристальных микро-ЭВМ, предназначенных для использования в бытовой радиоэлектронной аппаратуре. Применение однокристальных микро-ЭВМ, реализующих на одной БИС функции ввода-вывода, хранения и обработки данных, позволяет достигать максимальной простоты и дешевизны систем управления.

Однокристальные четырехразрядные микро-ЭВМ серии КР1820 предназначены для решения ограниченных по сложности и производительности задач управления, формирования и обработки сигналов. Такой класс микро-ЭВМ получил название микроконтроллеров.

Из существующего разнообразия ОМЭВМ, это, пожалуй, самые простые и дешевые. Они имеет очень простую архитектуру и систему команд, однако содержат все традиционные узлы ОМЭВМ. Это позволяет успешно использовать их в учебном процессе.

Серия КР1820ВЕх состоит из четырех моделей. КР1820ВЕ1 и 2 выполнены по n-МОП технологии, КР1820ВЕ3 и 4 — по k-МОП технологии.

КР1820ВЕ1,4 — микроЭВМ с внешней памятью программ емкостью 1 килобайт. Применяются для отладки программного обеспечения в изделиях с малой серией или на этапе разработки и изготовления опытных партий изделий. Заключены в 40-выводные пластмассовые корпуса типа DIP.

КР1820ВЕ2,3 — микроЭВМ с внутренней масочной памятью программ объемом 1 килобайт. Выполнены в 28-выводных пластмассовых корпусах типа DIP.

Все модели имеют единую внутреннюю структуру. Модели ВЕ3 и ВЕ4 отличаются значительно меньшим энергопотреблением и расширенной системой команд.

Для учебных целей наиболее удобной является модель КР1820ВЕ4, потому в дальнейшем иллюстрировать принципы функционирования и программирования будем именно на этой модели.

1. Выбор и обоснование технических требований к устройству

Разрабатываемое устройство является генератор сигналов специальной формы (прямоугольных импульсов). Рассмотрим принцип работы данного устройства и сформулируем основные технические требования к нему.

Основным блоком данного устройства является однокристальная микроЭВМ серии КР1820.

Однокристальные четырехразрядные микро-ЭВМ серии КР1820 предназначены для решения ограниченных по сложности и производительности задач управления, формирования и обработки сигналов. Такой класс микро-ЭВМ получил название микроконтроллеров.

Из существующего разнообразия ОМЭВМ, это, пожалуй, самые простые и дешевые. Они имеет очень простую архитектуру и систему команд, однако содержат все традиционные узлы ОМЭВМ. Это позволяет успешно использовать их в учебном процессе.

Серия КР1820ВЕх состоит из четырех моделей. КР1820ВЕ1 и 2 выполнены по n-МОП технологии, КР1820ВЕ3 и 4 — по k-МОП технологии.

КР1820ВЕ1,4 — микроЭВМ с внешней памятью программ емкостью 1 килобайт. Применяются для отладки программного обеспечения в изделиях с малой серией или на этапе разработки и изготовления опытных партий изделий. Заключены в 40-выводные пластмассовые корпуса типа DIP.

КР1820ВЕ2,3 — микроЭВМ с внутренней масочной памятью программ объемом 1 килобайт. Выполнены в 28-выводных пластмассовых корпусах типа DIP.

Все модели имеют единую внутреннюю структуру. Модели ВЕ3 и ВЕ4 отличаются значительно меньшим энергопотреблением и расширенной системой команд.

Для учебных целей наиболее удобной является модель КР1820ВЕ4, потому в дальнейшем иллюстрировать принципы функционирования и программирования будем именно на этой модели.

2. Основные параметры КР1820ВЕ4

Температурный диапазон — минус 45 град. C. +85 град. C.

Напряжение питания 5V+/-10%.

Потребляемая мощность:

в статическом режиме — 1200 мкВт,

в динамическом режиме — 1 мA/MГц.

Количество элементов — 30000.

Разрядность — 4.

Тактовая частота — (0 — 4) МГц.

Один уровень прерывания по вектору.

Количество команд — 58 (31 однобайтовая + 27 двухбайтовых).

Количество уровней вложения программ — 4.

Емкость ОЗУ — 256 бит (64*4 ячейки).

Емкость ПЗУ — (1024*8) бит.

Технология — k-МОП.

Микросхема по входам и выходам стыкуется с ТТЛ и КМОП

Нагрузочная способность выходных портов 1 вход ТТЛ.

Условное графическое обозначение микросхемы КР1820ВЕ4 показано на рис.1.

Основные параметры микро-ЭВМ серии КР

Рис.1.

Назначение выводов микросхемы КР1820ВЕ4 приведено в табл.1.

Таблица 1

Номер вывода

Обозначение

Назначение
1

2

3
1

CKO

Выход тактового сигнала
2

СKI

Вход тактового сигнала
3

IP4

Вход/выход адрес/данные
4

RS

Вход сигнала «сброс»
5

IP3

Вход/выход адрес/данные
6

IP2

Вход/выход адрес/данные
7

IP1

Вход/выход адрес/данные
8

IP0

Вход/выход адрес/данные
9

IP7

Вход/выход адрес/данные
10

IP6

Вход/выход адрес/данные
11

L7

Вход/выход информационных данных
12

L6

Вход/выход информационных данных
13

L5

Вход/выход информационных данных
14

L4

Вход/выход информационных данных
15

IN1

Вход информационных данных
16

IN2

Вход информационных данных
17

UСС

Вывод питания от источника напряжения
18

L3

Вход/выход информационных данных
19

L2

Вход/выход информационных данных
20

L1

Вход/выход информационных данных
21

L0

Вход/выход информационных данных
22

0V

Общий вывод
23

SI

Вход последовательных данных
24

SO

Выход последовательных данных
25

SR

Выход логически управляемого источника

Системных синхроимпульсов

26

IN0

Вход информационных данных
27

IN3

Вход информационных данных
28

G0

Вход/выход информационных данных
29

G1

Вход/выход информационных данных
30

G2

Вход/выход информационных данных
31

G3

Вход/выход информационных данных
32

SKIP

Выход пропуска команды
33

FL A/D

Выход сигнала управления флагом. Адрес/данные
34

А9

Выход адреса
35

А8

Выход адреса
36

IP5

Вход/выход адрес/данные
37

D3

Выход информационных данных
38

D2

Выход информационных данных
39

D1

Выход информационных данных
40

D0

Выход информационных данных

В данном курсовом проекте будет использоваться микроЭВМ КР1820ВЕ4.

3. Разработка структурной схемы устройства

Структурная схема генератора прямоугольных импульсов выглядит следующим образом:

Основные параметры микро-ЭВМ серии КРРис. 2

4. Разработка принципиальной электрической схемы

Принципиальная электрическая схема разрабатывается исходя из приведенной выше структурной схемы устройства. В ней кроме микросхем основных блоков присутствуют различные вспомогательные цепи для питания синхронизации и согласования. Рассмотрим подробней все компоненты.

Микросхема КР1820ВЕ4 работает по программе, записанной во внешнем постоянном запоминающем устройстве. Адресное пространство ПЗУ объемом 1К 8 бит разбито логически на 16 страниц по 64 8-разрядных слова. В систему команд ОМЭВМ К1820ВЕ4 входят арифметические, логические команды, команды ввода/вывода, обращения к памяти, к регистрам, команды проверки.

Система команд насчитывает 58 команд: 31 однобайтовая и 27 двухбайтовых. Двухбайтовые команды выполняются за два машинных цикла, однобайтовые, за исключением команд LQID и JID, за один.

Функционирование.

Инициализация (начальный запуск) заключается в том, что очищается счетчик команд (в счетчик команд во всех разрядах записываются нули, что соответствует нулевому адресу ПЗУ) и очищаются регистры A, B, C, D, EN, G и SIO.

Вывод SR с каждым командным циклом задает системный синхроимпульс.

Основные параметры микро-ЭВМ серии КРРис.3

Начальный запуск ОМЭВМ организуется автоматически при условии времени нарастания питания в пределах от 1 мкс до 1 мс. Если это время более 1мс, для обеспечения надежного запуска необходимо к входу RS подсоединить диод и RC цепочку, как показано на рис.1.

Постоянная времени RC-цепочки должна минимум в 5 раз превышать время установления питания. Вход RS реализован в виде триггера Шмидта и, если он не используется, то вывод должен быть подключен к UCC.

Низкий уровень должен быть приложен к входу RS на время, не меньшее трех машинных циклов, с тем, чтобы обеспечить надежный начальный запуск.

R10=10 кОм; С3=10 мкФ.

ОЗУ может быть очищено только программным способом. Первой командой (нулевой адрес ПЗУ) должна быть команда CLRA.

В микроЭВМ предусмотрены режимы внешней и внутренней синхронизации.

Рис.4.

Режим внешней синхронизации, когда тактовые импульсы от внешнего генератора поступают на вход CKI.

В режиме внутренней синхронизации задающий генератор реализуется на выводах CKI и CKO по схеме, показанной на рис.4. Для частоты кварцевого резонатора BQ1 4 МГц R8=1 КОм, R9=1 МОм, С2=27 пФ.

В процессе функционирования по командам ввода/вывода данные на микроЭВМ могут поступать по магистралям IN, L, G, SI. Результаты обработки данных поступают на магистрали D, G, L, SO.

Функционирование ОМЭВМ осуществляется по программе, записанной во внешнем ПЗУ. ОМЭВМ по одной извлекает команды из памяти и производит их исполнение. Обращение к ПЗУ производится по выводам IP0 — IP7, P8, P9. При этом сначала на выводы IP0 — IP7, P8, P9, переведенные в состояние «выход», из микроЭВМ выдается адрес слова ПЗУ. Он сопровождается высоким уровнем синхронизирующего сигнала FL A/D. Переходом высокого уровня сигнала FL A/D в низкий происходит запоминание адреса слова ПЗУ во внешнем регистре-защелке. После этого низким уровнем сигнала FL A/D ПЗУ переводится в режим выдачи содержимого адресованной ячейки, которое по входам IP0 — IP7 принимается в микроЭВМ Выбранная команда исполняется во время выборки последующей команды.

Схема подключения внешней памяти программ (ПЗУ) к микроЭВМ КР1820ВЕ4 приведена на рисунке 3. На рисунке 6 показаны временные диаграммы работы микроЭВМ с ПЗУ.

В качестве регистра-защелки используется микросхема К555ИР23. В качестве ПЗУ используется перепрограммируемая ПЗУ К573РФ21.

Основные параметры микро-ЭВМ серии КР

Основные параметры микро-ЭВМ серии КР

Аналого-цифровой преобразователь.

Назначение выводов микросхемы К572ПВ3 приведено в табл.2.

Таблица 2.

Номер вывода

Обозначение

Назначение
1

D4

Цифровой выход 4
2

D3

Цифровой выход 3
3

D2

Цифровой выход 2
4

D1

Цифровой выход 1
5

Основные параметры микро-ЭВМ серии КР

Выход состояния
6

Основные параметры микро-ЭВМ серии КР

Вход управления
7

Основные параметры микро-ЭВМ серии КР

Вход управления
8

Вход тактирования
9

Цифровая земля
10

UСС

Напряжение источника питания
11

UОП

Опорное напряжение
12

Вход смещения характеристики
13

Аналоговый вход
14

Аналоговая земля
15

D8

Цифровой выход 8
16

D7

Цифровой выход 7
17

D6

Цифровой выход 6
18

D5

Цифровой выход 5

5. Разработка алгоритма управляющей программы

Для обеспечения работы проектируемого устройства с заданными техническими требованиями необходимо запрограммировать ОМЭВМ на определенную обработку данных и выдачи определенных сигналов, в том числе и сигналов управления. Для составления программы необходимо сначала составить алгоритм работы устройства, т.е. конечный набор правил для выполнения некоторых процедур.

Заключение

Бурное развитие науки и техники в последние годы позволяет осваивать в промышленном масштабе все больше и больше новых радиоэлектронных компонентов, а именно различных устройств цифровой обработки сигналов. К таким устройствам относятся и однокристальные микро-ЭВМ. Массовость производства этих устройств привело к существенному снижению их стоимости, что является одним из преимуществ данного класса устройств. Основным преимуществом ОМЭВМ является их универсальность, т.е. возможность их применение практически во всех классах устройств. Причем устройства на их основе являются гибкими. Достаточно изменить рабочую программу для изменения параметров и характеристик устройства или получить в принципе новое устройство.

В данном курсовом проекте продемонстрирована возможность разработки устройств на однокристальных микро-ЭВМ. Можно заметить, что это устройство, как, впрочем, и другие устройства на ОМЭВМ, содержит минимум деталей.

Разработанная охранная сигнализация является упрощенным вариантом устройств данного типа, поэтому она может быть доработана. Например, можно ввести постановку на охрану и снятие с нее в виде кода, или сделать несколько охранных шлейфов и тем самым обеспечить контроль места, где произошло вторжение и т.д.

Можно сделать вывод о том, что ОМЭВМ являются удобным инструментом для создания различных устройств.

Литература

1. Левкович В.Н. Архитектура и программирование однокристальных микро-ЭВМ 1820. Методические указания к лабораторной работе по курсу «Вычислительные и микропроцессорные устройства» для студентов специальности РТС. БГУИР, 1998.

2. Применение однокристальных четырехразрядных микро-ЭВМ К1820ВЕ2 и К1820ВЕ1. Информационно-справочное издание. Киев: УкрНИИТИ, 1990. — 120 с.

3. Варламов И.К., Касаткин И.Л. Микропроцессоры в бытовой технике. М.: Радио и связь, 1990. — 104 с.

4. Горбунов В.Л. Электроника № 1990. С.30 — 35.

Приложение

Основные параметры микро-ЭВМ серии КР

Основные параметры микро-ЭВМ серии КР

Основные параметры микро-ЭВМ серии КР

Реферат: Microsoft Excel

Курсовая работа по информатике

Студентки группы 6-Эу-1-115 Новик О.И.

МАТИ-РГТУ им. К. Э. Циолковского

Москва 2004 г

«…Из глубины разума невозможно извлечь ничего столь значительного и интересного, что можно извлечь из прикладных задач. »

Л.С. Онтрягин.

Введение:

Сегодня разработаны программные документы, с помощью которых рядовой пользователь очень быстро решает прикладные задачи, на решения таких задач в сфере экономии финансов и статистики у программистов прежних поколений уходили месяцы. Одной из таких программ завоевавших репутаций нашего инструмента для повседневного аналитического труда является процессор электронных таблиц EXCEL.

Становления рынка «EXLEL- услуг» во многих странах мира стало ,совершившемся фактом. В России сегодня всё больше внимания привлекает конкурс программистов- прикладников Macrosoft offis Extensaons участники которого демонстрируют новые примеры решения нетривиальных задач в хорошо известных офисных средах.

Видимо Macrosoft exlel не исчерпаем…

Выполнить расчет по стоимости приобретения товаров у различных фирм.

Все показатели приведены в некоторых условных единицах.

Объем партии товаров 200 единиц.

Наименование фирмы

Цена товара без скидки

Стоимость товара без скидки

Процент скидки

Удалённость поставщика (км)

Стоимость со скидкой и доставкой
Фирма А

100

10%

100

Фирма Б

150

12%

45

Фирма В

120

12%

55

Фирма Г

210

15%

20

Всего

Цена доставки 1 единицы продукции 0,5 у.е. за 1 км.

Фирма предоставляет скидку, если стоимость товаров (без скидки) не менее 30 000 у.е.

Отметить наиболее выгодную фирму (по стоимости товаров со скидкой и доставкой другим цветом).

Построить гистограмму. На оси Х отложены фирмы, по левой оси У — «стоимость товаров без скидки» и «стоимость со скидкой и доставкой» по правой оси У – «удаленность поставщика».При выполнении вычислений все значения округлить до сотен.

Решение:

I Найдём цену доставки для каждой фирмы:

Фирма А:

Встанем на ячейку I 3 и введем формулу нахождения цены доставки перемножения цены доставки 1 единицы продукции 0,5 у.е. за 1 км. на удаленность поставщика (=0,5*F3).

Так как ячейка F 3 содержит число 100, то при умножении его на 0,5 получаем 50.

Фирма Б:

Для этого встанем на ячейку I 4 и введем формулу (=0,5*F4).

Так как ячейка F 4 содержит число 45, то при умножении его на 0,5 получаем конечный

результат в ячейке I 4 цену доставки 22,5.

Фирма В:

Для этого встанем на ячейку I 5 и введем формулу (=0,5*F5).

Так как ячейка F 5 содержит число 55, то при умножении его на 0,5 получаем конечный результат в ячейке I 3 цену доставки 27,5.

Фирма Г:

Для этого встанем на ячейку I 6 и введем формулу (=0,5*F6).

Так как ячейка F 6 содержит число 20, то при умножении его на 0,5 получаем конечный результат в ячейке I 3 цену доставки 10.

Найдём значение ячейки I 7. Для этого солжем результаты, полученные в ячейках I 3, I 4, I 5, I 6 (=I3+I4+I5+I6). В итоге в ячейке I 7 получаем число 110 — результат сложения четырех ячеек.

II Найдем стоимость товара без скидки для каждой фирмы:

Фирма А:

Встаём на ячейку С3 и вводим формулу (=B3+I3).

Так как ячейка B 3 содержит число 100, а ячейка I 3 число 50, то при сложении двух ячеек в результате получим число 150-это и есть стоимость товара без скидки для фирмы А.

Фирма Б:

Встаём на ячейку С4 и вводим формулу (=B4+I4).

Так как ячейка B 4 содержит число 150, а ячейка I 4 число 22,5 то при сложении двух ячеек в результате получим число 172,5 .

Фирма В:

Встаём на ячейку С5 и вводим формулу (=B5+I5).

Так как ячейка B 5 содержит число 120, а ячейка I 5 число 27,5 в результате получим число 147,5 .

Фирма Г:

Встаём на ячейку С6 и вводим формулу (=B6+I6).

Так как ячейка B 6 содержит число 210, а ячейка I 6 число 10 то при сложении двух ячеек в результате получим число 220-это и есть стоимость товара без скидки для

Фирмы Г.

Найдём значение ячейки С 7 .Для этого сложим результаты, полученные в ячейках С 3, С4, С 5, С 6 (=С3+С4+С5+С6). В итоге в ячейке С 7 получаем число 690 — результат сложения четырех ячеек.

III «Всего».

Для того, что бы высчитать «всего» для стоимости товара и доставки необходимо

кол-во единиц (200) умножить на значение 1 единицы.

Фирма А:

В ячейке D3 вводим формулу (=С3*200), где С3-150 .Перемножая 150 и 200 получаем 30000 –это и есть стоимость всего товара для нашей фирмы.

Фирма Б:

В ячейке D4 вводим формулу (=С4*200), где С4-172,5 т. е. цена товара для фирмы Б.

Перемножая 172,5 и 200, получаем 34500.

В ячейке D5 вводим формулу (=С5*200), где С5-147,5 т. е.цена товара для фирмы В.

Перемножая 147.5 и 200, получаем 29500.

В ячейке D6 вводим формулу (=С6*200), где С6-220 т. е.цена товара для фирмы Г.

Перемножая 220 и 200, получаем 44000-это стоимость всего товара для фирмы Г.

Для того, что бы найти стоимость товара всех фирм в сумме необходимо «всего»

всех фирм поочерёдно сложить :встаём на ячейку D7 и вводим формулу(=D3+D4+D5+D6),

т. е. 3000+34500+29500+44000=138000.

Для того, что бы высчитать «всего» для доставки, делаем те же операции.

Фирма А:

Встаём на ячейку J3 и вводим формулу (=I3*200).

Результат будет 10000 для фирмы А.

Фирма Б:

Встаём на ячейку J4 и вводим формулу (=I4*200), где I4=22,5 цена доставки

умноженная на 200. Результат будет 4500 для фирмы Б.

Фирма В:

Встаём на ячейку J5 и вводим формулу (=I5*200), где I5=27,5 цена доставки

умноженная на 200. Результат будет 5500 для фирмы В.

Фирма Г:

Встаём на ячейку J6 и вводим формулу (=I6*200).

Результат будет 2000 для фирмы Г.

Для того, что бы найти цену доставки для всех фирм необходимо «всего» всех

фирм сложить :

Встаём на ячейку J7 и вводим формулу(=J3+J4+J5+J6)т.е.10000+4500+5500+2000=22000

IVСтоимость товара со скидкой и доставкой:

Фирма. А

Встаём на ячейку G3 и вводим формулу, в которой используем функцию

«Если»:=Если(D3>=$B$9;((B3+I3)-((B3+I3)*E3)/100;(B3+I3)

По аналогии рассчитываем фирмы Б,В и Г, только со соответствующими значениями.

Если(D3>=$B$9;-это условие ((B3+I3)-((B3+I3)*E3)/100;-истина ;(B3+I3)-ложь

Только при условии, если стоимость товара >= 30000(В9),тогда скидка предоставляется

в противном случае скидки не будет. А результатом ячейки G7 будет сумма стоимости

товара всех фирм.

V «Всего» для стоимости товара.

Кол-во единиц (200) умножаем на

Значение 1 ед.

Фирма А:результат=27000

Фирма Б:результат=30360

Фирма В:результат=29500

Фирма Г:результат=37400

Результатом ячейки Н7 будет сумма результатов предыдущих ячеек т. е

.27000+30360+29500+37400=124260

VI Наиболее выгодная фирма А .

VII Гистограмма.Microsoft Excel

Для того, что бы построить гистограмму необходимо выделить всё таблицу в Excel

затем ,нажимаем «Вставка» на панели кнопок и выбираем пункт Диаграмма, и

выбираем подходящую нам гистограмму.

Microsoft Excel

Список литературы

1.Информатика: Учебник для экономических специальностей вузов Под редакцией Н. В. Макаровой, «Финансы и статистика», 1999,Москва

2.Сборник примеров и задач Excel С. М. Лавренов, «Финансы и статистика» 2003 Москва

3.Microsoft excel 2002 Разработка приложений А. Гарнаев, «БХВ-Петербург» 2004 Москва

Реферат: Многофункциональный контроллер ВЗУ

МИНИСТЕРСТВО СВЯЗИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ

И ИНФОРМАТИКИ

Кафедра ВТ и УС

К У Р С О В А Я Р А Б О Т А

по теме

Многофункциональный контроллер ВЗУ

Выполнение:

Студент гр. А19301

Рыбалко С.О.

Проверка: д.т.н. Кириллова Л.В.

Задание на курсовое проектирование…

по дисциплине “Теория и проектирование ЭВМ”:
Разработать структурную схему многофункционального контроллера ВЗУ. На основе выбранного варианта реализации аппаратуры контроллера разработать функционально-логическую схему одного из модулей структурной схемы.
Для выполнения задания следует:
1. Изучить принципы функционирования накопителей на ГМД и накопителей типа
“Винчестер”.
2. Изучить методы контроля передачи информации при обмене ЭВМ с ВЗУ.
3. Сформулировать требования, предъявляемые к многофункциональному контроллеру ВЗУ.
4. Построить дерево функций контроллера.
5. Построить алгоритм функционирования многофункционального контроллера
ВЗУ.
6. Выделить участки алгоритма, допускающие параллельную или конвейерную обработку.
7. Распределить операторы алгоритма между функциональными модулями.
8. Разработать вариант структурной схемы.
9. Оценить быстродейтсвие, реализуемое полученной структурной схемой.
10. Выполнить оценку аппаратных затрат на основе выбранного критерия.
11. Разработать функционально-логическую схему одного из функциональных модулей, предварительно согласовав свой выбор с преподавателем.

Индивидуальное задание (№ 18)

|НГМД (FDD) |НЖМД (HDD) |Скорость передачи |Элементная база |
|1 |2 |> 625 (K байт/с) |МИС и СИС |

Принцип функционирования накопителя на ГМД и накопителя типа “Винчестер”

Основой любого дискового устройства является магнитный носитель, имеющий форму диска. поверхность д логически разделена на концентрические окружности, отсчет которых у жестких дисков начинается от центра, а у гибких дисков — от внешней кромки диска. Каждая такая концентрическая окружность названа дорожкой.

Однако так как двусторонние дискеты и фиксированные диски имеют больше одной поверхности, то для определений местоположения байта данных пользуются трехмерными координатами. Понятие дорожка заменяют понятием цилиндр- группа дорожек в одной и той же позиции магнитной головки на всех дисках (пластинах) в одном дисководе определяется разрешающей способностью позиционера магнитных головок и вертикальной плотностью носителя, которая измеряется числом дорожек на дюйм (track per inch — TPI).

Сектор представляет собой зону дорожки, в которой собственно и хранятся разряды данных. количество секторов на дорожке зависит от многих переменных, но в основном определяются суммарной длиной поля данных и служебного поля, образующих сектор (горизонтальная плотность). размер сектора обычно 512К для большинства дискет и некоторых типов жестких дисков.

Информационная структура всех типов дисков для РС АТ одинакова и определяется базовой операционной системой DOS. С точки зрения операционной системы элементарной единицей размещения данных на диске является кластер.
Он представляет собой группу секторов, с точностью до которой происходит размещение файлов на диске. В РС АТ: для гибкого диска один кластер — это два сектора (обычно 1К), для жесткого диска — четыре и более (>2K). Точное значение размера кластера указывается в самом первом секторе диска — загрузочном секторе — Boot sector.

Дискета (или раздел жесткого диска ) структурирована следующим образом
—
|Область начальной загрузки |Boot sector | | |
| | | |Системная |
|Первая копия FAT | | |область |
|Вторая копия FAT |не используется в RAM-дисках | |диска |
|Корневое оглавление |Root directory | | |
|Область данных, включая |data area | | |
|подоглавления | | | |

Область начальной загрузки помещается на дорожке 0, сектор 1, сторона
0 любой дискеты или головка 0 жесткого диска. Область начальной загрузки содержит важную информацию о типе носителя, структуре носителя (для механизма позиционера носителя) и о том, как данные размещены на диске.

Помещенная ниже таблица демонстрируем наиболее распространенные форматы гибких и жестких дисков.

|Тип дискеты |Емкость |Число |Число секторов на |Число |
| |Мбайт |цилиндров |дорожке |головок |
|5 1/4 ” |1,2 |80 |15 |2 |
|3 1/2 ” |0,72 |80 |9 |2 |
| |1,44 |80 |18 |2 |
|Тип жесткого диска |Емкость |Число |Число секторов на |Число |
| |Мбайт |цилиндров |дорожке |головок |
|РС/ХТ |10 |306 |17 |4 |
|Тип 20 на РС АТ |30 |733 |17 |5 |
|Современные типы |128 |1024 |17 |15 |
|накопителей |210 |1024 |34 |12 |

Загрузочный сектор диска (или раздела диска) должен иметь следующий формат:

|Смещ. |Длина |Содержимое | |
|+0 |3 |JMP |xx |xx |NEAR-переход на код загрузки |
|+3 |8 |‘I|‘B’ |‘M’ | | |‘3’|‘.|‘3’|OEM-имя фирмы версия системы |
| | |’ | | | | | |’ | | |
|+0Bh |2 |Sector|size|Байтов на сектор |начало ВРВ |
|+0Dh |1 |Cluster size|Кластера размер | |
|+0Eh |2 |Reserve |sect|Число резервных секторов (перед 1-й FAT) | |
| | | |. | | |
|+10h |1 |FatCnt |Число таблиц FAT | |
|+11h |2 |Root |Size|Макс. число 32-байтовых элементов корневого |
| | | | |оглавления |
|+13h |2 |Tot |Sects|Общее число секторов на носителе (раздел DOS) |
|+15h |1 |Media |Дескриптор носителя (То же, что 1-й байт FAT) |
|+16h |2 |Fat |Size |Число секторов в одной FAT | конец ВРВ |
|+18h |2 |Trk |Sects|Секторов на дорожку (цил.) |
|+1Ah |2 |Head |Cnt |Число головок ЧТ/ЗП (поверхн-тей) |
|+1Bh |2 |Hidn |Sec |Число скрытых секторов |
|+1Eh |Размер форматированной порции корневого сектора, начало кода и данных |
| |загрузки |

Таблица размещения файлов (FAT)
Это связный список, который DOS использует для отслеживания физического расположения данных на диске и для поиска свободной памяти для новых файлов. При размещении файла на диске FAT выделяет место на диске с дискретностью с один кластер, поскольку FAT рассматривает все секторы одного кластера как один сектор. Если файл не заполняет выделенные ему секторы в кластере, то они теряются и не могут быть использованы для другого файла. Файл может занимать несмежные кластеры, тогда FAT связывает кластеры в цепочки. Размер элемента FAT от используемого диска. FAT включает 12-разрядный элемент (1,5 байта) (или 16-разрядный — для жестких дисков емкостью свыше 10 Мбайт) для каждого кластера.

Производительность диска определяется четырьмя основными физическими параметрами:
1. временем доступа (мс)
2. размером цилиндра (секторов)
3. скоростью передачи данных (Кбайт/с)
4. средним временем ожидания (мс)

Время доступа — то время, которое требуется для перевода головок чтения-записи на нужные дорожки (цилиндры). После установки над нужными дорожками головки должны перейти из транспортного положения в положение чтения-записи. Все это и составляет обычно время доступа.

Скорость передачи данных (скорость, с которой они выдаются с диска) зависит от скорости вращения диска, плотности записи и секторного интерливинга. (Расслоение. Фактор интерливинга, равный 4 означает, что имеются три сектора, разделяющие смежные сектора. Следование секторов под головкой будет следующим- сектор 1, сектор X, сектор Y, сектор Z, сектор 2 и т.д.). При коэффициенте интерливинга, равного 6, у РС ХТ скорость передачи снижается с 5 М бит/с до 0.83 М бит/с.

Среднее время ожидания — время, за которое диск совершит половину оборота и нужный сектор окажется под головкой.

Механизм общения контроллера с диском

Контроллер жесткого диска

Использование контроллера DMA (Прямого доступа к памяти) в настоящее время не применяется для операций ввода-вывода с жестким диском. Контроллер в жесткого диска в АТ использует 512-байтный секторный буфер, к которому
МП (i80286) обращается как к 16-разрядному устройству. Когда этот буфер полон или пуст, контроллер прерывает МП (с помощью INT 14), после чего данные передаются при помощи строковых команд ввода-вывода в память или из памяти со скоростью 2 Мбайта в секунду (у IBM XT, использовавшего подсистему DMA, скорость передачи в два раза ниже). Такая скорость достигается за счет использования трех тактов (включая одно состояние ожидания) для переноса данных (16 бит) в процессор и еще трех тактов
(включая еще одно состояние ожидания) для переноса данных в память. Таким образом, для передачи двух байтов данных используется шесть тактов шины.

Таблица параметров жесткого диска

Она находится по адресу вектора прерывания INT 41h для первого жесткого диска и INT 46h для второго (если он есть):

|Смещ. |Длина | |Содержимое |
|+0 |2 | | |Максимальное число цилиндров |
|+2 |1 | | Максимальное число головок |
|+3 |2 | | |Не используется в АТ |
|+5 |2 | | |Стартовый цилиндр предкомпенсации записи |
|+7 |1 | | Не используется в АТ |
|+8 |1 | |Управляющий |7: запрет повторного доступа |
| | | |байт |6: запрет повторения по ошибке ЕСС |
| | | | |3: более 8 головок |
|+9 |1 | | Не используется в АТ |
|+0Ah |1 | | Не используется в АТ |
|+0Bh |1 | | Не используется в АТ |
|+0Ch |2 | | |Зона парковки головок |
|+0Eh |1 | | Количество секторов на дорожку |
|+0Fh |1 | | Резерв |

Методы контроля передачи информации при обмене ЭВМ и ВЗУ

Дефекты информации, хранимой на магнитном носителе можно подразделить на две основные группы:
1. Временные (обратимые) — это пыль, частицы отслоившегося лакового покрытия.
2. Постоянные (необратимые) — это различные царапины, трещины в покрытии, прилипшая грязь и т. п.

Для обнаружения и коррекции ошибок были разработаны системы кодирования информации с избыточностью (внедрение контрольных разрядов, образуемых с помощью выполнения определенных арифметических операций над всеми информационными разрядами).

Но следует учитывать при разработке и применении конкретной системы кодирования, что возможность обнаружения и коррекции ошибок возрастает с избыточностью кода, но одновременно усложняется алгоритм кодирования и декодирования и, как следствие, возрастает объем буферной памяти, и снижается скорость передачи информации , усложняется аппаратура кодирования и декодирования и, следовательно, система становится менее надежной.

Для двоичного кода М сообщений, каждое из которых имеет дину n, можно закодировать, если выполняется условие: 2n >=M или n>=log2 M.

Приведем примеры различных методов кодирования:

Пусть имеются четыре события:
А1, А2, А3, А4, причем вероятности их появления различны:

Р(А1)=0,5; Р(А2)=0,25; Р(А3)= Р(А1)=0,125.

Равномерное кодирование — без учета вероятности появления того или иного события.

Метод Фанно — А1=02; А2=102; А3=1102; А4=1112 . Это пример неравномерного кодирования с учетом вероятности появления события. Система Фанно однозначно декодируема, поскольку ни одно А не является префиксом следующего. Такие системы кодирования называют префиксными.

Основные характеристики кодов:

|Длина кода |n |Число символов, составляющих кодовое слово |
|Основание кода |m |Количество отличных друг от друга значений |
| | |импульсных признаков, используемых в кодовом |
| | |слове |
|Мощность кода |Мр |число разрешенных кодовых слов |
|Полное число кодовых|М |все возможные кодовые слова |
| | | |
|слов | | |
|Число информационных|k |без комментариев |
|символов | | |
|Число проверочных |r |без комментариев |
|символов | | |
|Избыточность кода |R |R=r/n |
|Скорость передачи |R’ |R’=k/n |
|кодовых слов | | |
|Кодовое расстояние |d |Число несовпадающих позиций двух кодовых слов |

Имея один избыточных символ, можно обнаружить только нечетное количество ошибок. Поэтому используют другой метод. Объясним на примере:

Пусть должно прийти 9-разрядное число. Расположим приходящие разряды следующим образом:

|В1 |В2 |В3 |С1|Пусть | |В1Е В4Е В7 = С4 |
|В4 |В5 |В6 |С2| |В4Е В5Е В6 = С2 |В2Е В5Е В8 = С5 |
|В7 |В8 |В9 |С3| |В7Е В8Е В9 = С3 |В3Е В6Е В9 = С6 |
|С4 |С5 |С6 |С7| |С1 Е С2 Е С3 Е С4 Е С5 Е С6= С7 |

Пусть приходит число 011010001. Пусть произошла ошибка в 7-ом разряде

|Передано |Принято |
| | | | | | | | | |
|0|1|1|0| |0|1|1|0|
|0|1|0|1| |0|1|0|1|
|0|0|1|1| |1|0|1|1|
|0|0|0|0| |0|0|0|0|

При сравнении В7Е В8Е В9 = С3 в строке

В1Е В4Е В7 = С4 в столбце

Следовательно, ошибочный разряд локализован можно исправить.

Но это был случай единичной ошибки, а с двойной ошибкой этот метод не справляется, то есть определить может, но исправить — нет.
|0|1|0|0|
|0|1|0|1|
|0|1|1|1|
|0|0|0|0|

На рисунке видно, что, используя этот метод, нельзя понять, где произошла ошибка (В2 , В3 , В8 , В9).

Для дальнейшего объяснения d(x,y) между двумя кодовыми словами х и у называется число несовпадающих позиций. Пример: х=01101, у=00111 d(x,y)=2.
Это расстояние называется кодовым расстояние Хемминга.

Итак, код способен исправить любые комбинации из q или меньшего числа ошибок тогда и только тогда, когда его кодовое расстояние > 2q. В настоящее время только для кодов с dmin получено такое соотношение между числом проверочных символов r и длиной кода n: r>= log2 (n+1).

Циклические коды

Циклическими кодами называются такие коды, которые с любым своим вектором содержит также его циклический сдвиг. Циклические коды основаны на представлении передаваемых данных в виде полинома (многочлена) и используются при последовательной передаче информации между Процессором и
ВЗУ. а(х)= а0+а1 х+а2 х2+…+ аn-1 хn-1 Для вектора а(а0, а1, …, аn-1).

Циклический сдвиг а’(х)= аn-1 +а0x +а1 х2+…+ аn-2 хn-1 .
С помощью этих кодов можно обнаруживать:
. Ошибки в 1 бите, если порождающий многочлен содержит > 1 члена,
. Ошибки в 2 битах, если порождающий многочлен содержит 3 члена,
. Ошибки в нечетном количестве битов, если порождающий многочлен содержит множитель (х+1),
. Пакеты ошибок длиной менее к+1 бит, если порождающий многочлен содержит множитель (х+1), и один множитель с 3мя членами и более (к+1 — число бит порождающего многочлена).

Принцип построения циклических кодов

Каждая кодовая комбинация Q(x) умножается на одночлен xr , а затем делится на многочлен. Степень каждого одночлена, входящего в Q(x), повышается на r.
При делении получается С(х) такой же степени, что и Q(x), и остаток Р(х) степени не более r-1, наибольшее число разрядов которого =2q+1 и r 1011100

Чтение

После приема всей информации проверяется содержимое всех разрядов регистра, и если все нули, то ошибок нет.

Дерево функций многофункционального контроллера

|1 Уровень |
| |F0 |Управление ВЗУ |
|2 Уровень |
| |F1 |Организация сопряжения с ЦП |
|F0 |F2 |Промежуточная обработка информации |
| |F3 |Организация сопряжения с ВЗУ |
|3 Уровень |
| |F11 |Обмен параллельной информацией |
|F1 |F12 |Формирование и хранение слова состояния канала (СКК) |
| |F13 |Управление обменом |
| | | |
|F2 |F21 |Хранение параллельной информации |
| |F22 |Обработка принимаемой информации |
| |
|F3 |F31 |Управление приводом |
| |F32 |Обработка последовательной информации |
|4 Уровень |
| |F11.1 |Прием параллельной информации из ЦП |
|F11 |F11.2 |Передача параллельной информации в ЦП |
| |F11.3 |Хранение передаваемой информации |
| | | |
|F12 |F12.1 |Прием СКК |
| |F12.2 |Передача СКК |
| |
|F13 |F13.1 |Анализ поступающих сигналов |
| |F13.2 |Выдача управляющих сигналов |
| |
| |F21.1 |Прием передаваемых данных |
|F21 |F21.2 |Хранение передаваемых данных |
| |F21.3 |Прием служебной информации |
| |F21.4 |Хранение служебной информации |
| |
| |F22.1 |Анализ слова состояния ВЗУ |
|F22 |F22.2 |Формирование управляющего слова ВЗУ |
| |F22.3 |Анализ информации, передаваемой из ВЗУ |
| |
|F31 |F31.1 |Передача управляющего слова в ВЗУ |
| |F31.2 |Прием слова состояния ВЗУ |
| |
| |F32.1 |Кодирование информации |
| |F32.2 |Декодирование информации |
|F32 |F32.3 |Формирование циклического кода контроля (CRC) |
| |F32.4 |Опознавание маркеров |
| |F32.5 |Параллельно-последовательные преобразования информации |

Функционально-логическая схема

блока контроля ошибок

……

…..

……

….

1533 ИП2

…..

Список литературы

|1.|под ред. М.Л.Мархасина |“Руководство по архитектуре IBM PC AT”, Минск, |
| | |ООО “Консул”, 1993 |
|2.|П. Нортон, Р.Уилтон |“IBM PC и PS/2. Руководство по программированию.”|
| | |М.,“Радио и Связь”, 1994 |
|3.|Р.Браун, Дж.Кайл |“Справочник по прерываниям IBM PC”, М, |
| |под ред. К.Г.Финогенова |“Мир”, 1994 |
|4.|Е.П.Балашов, |“Проектирование информационно-управляющих |
| |Д.В.Пузанков |систем”, М.,“Радио и связь”, 1987 |
| | | |
|5.|Б.М.Каган |“ЭВМ и системы”, М., “Энергоатомиздат”, 1985 |

Оглавление

Задание на курсовое проектирование… 1

Принцип функционирования накопителя на ГМД и накопителя типа “Винчестер”
2

Механизм общения контроллера с диском 5

Контроллер жесткого диска 5

Методы контроля передачи информации при обмене ЭВМ и ВЗУ 6

Циклические коды 8

Дерево функций многофункционального контроллера 11

Функционально-логическая схема блока контроля ошибок 14

Список литературы 15

Оглавление 15

————————

Москва

1996 г.

Сектор

Дорожки

2

1

…

направление вращения

3

3

Блок параметров BIOS

Добавим проверочные символы

Блок Памяти Микропрограмм

ПЗУ

Поле операций в АЛУ

Поле адреса след. слова

Поле адреса операндов

Блок центрального управления

Сопряжение с каналом

АЛУ

Обнаружение и коррекция ошибок

Блок ОЗУ

Спряжение с накопителем

D Т

C

D Т

C

=1

D Т

C

D Т

C

&

=1

1

&

D Т

C

D Т

C

D Т

C

=1

=1

&

=1

=1

=1

Реферат: Концентраторы в локальных сетях

Немного о структуризации сети Для построения простейшей односегментной сети достаточно
иметь сетевые адаптеры и кабель подходящего типа. Но даже в этом случае часто
используются дополнительные устройства — повторители сигналов, позволяющие
преодолеть ограничения на максимальную длину кабельного сегмента. Основная функция
повторителя (repeater), как это следует из его названия — повторение сигналов,
поступающих на один из его портов, на всех остальных портах (Ethernet) или
на следующем в логическом кольце порте (Token Ring, FDDI) синхронно с входящими
сигналами. Повторитель улучшает электрические характеристики сигналов и их синхронность,
и за счет этого появляется возможность увеличивать общую длину кабеля
между самыми удаленными в сети станциями. Многопортовый повторитель часто называют
концентратором (hub), что отражает тот факт, что данное устройство реализует
не только функцию повторения сигналов, но и концентрирует в одном центральном
устройстве функции объединения компьютеров в сеть. Практически во всех современных
сетевых стандартах концентратор является необходимым элементом сети, соединяющим
отдельные компьютеры в сеть. Отрезки кабеля, соединяющие два компьютера
или какие либо два других сетевых устройства, называются физическими сегментами.
Таким образом, концентраторы и повторители, которые используются для добавления
новых физических сегментов, являются средством физической структуризации
сети. Концентраторы образуют из отдельных физических отрезков кабеля общую среду
передачи данных — логический сегмент. Логический сегмент также называют доменом
коллизий, поскольку при попытке одновременной передачи данных любых двух компьютеров
этого сегмента, хотя бы и принадлежащих разным физическим сегментам, возникает
блокировка передающей среды. Следует особо подчеркнуть, что какую бы сложную
структуру не образовывали концентраторы, например, путем иерархического
соединения, все компьютеры, подключенные к ним, образуют единый логический сегмент,
в котором любая пара взаимодействующих компьютеров полностью блокирует возможность
обмена данными для других компьютеров. Что же такое концентратор? hub
[hлb] ступица (колеса). Англо-русский словарь Концентратор — это многопортовый
повторитель сети с автосегментацией. Все порты концентратора равноправны. Получив
сигнал от одной из подключенных к нему станций, концентратор транслирует его
на все свои активные порты. При этом, если на каком-либо из портов обнаружена
неисправность, то этот порт автоматически отключается (сегментируется), а после
ее устранения снова делается активным. Автосегментация необходима для повышения
надежности сети. Обработка коллизий и текущий контроль состояния каналов связи
обычно осуществляется самим концентратором. Концентраторы можно использовать
как автономные устройства или соединять друг с другом, увеличивая тем самым размер
сети и создавая более сложные топологии. Кроме того, возможно их соединение
магистральным кабелем в шинную топологию. Так как логика доступа к разделяемой
среде существенно зависит от технологии, то для каждого типа технологии выпускаются
свои модели — концентраторы Ethernet, концентраторы Token Ring, концентраторы
FDDI, концентраторы VG-AnyLAN. Концентратор — это обобщенное название устройств,
образующих разделяемую среду вне зависимости от типа реализуемого протокола.
Для конкретного протокола иногда используется свое, узкое название этого устройства,
отражающее более точно его функции, или же использующееся в силу традиций,
например, как название MAU для концентраторов Token Ring. Назначение концентраторов
— объединение отдельных рабочих мест в рабочую группу в составе локальной
сети. Для рабочей группы характерны следующие признаки: определенная территориальная
сосредоточенность; коллектив пользователей рабочей группы решает сходные
задачи, использует однотипное программное обеспечение и общие информационные
базы; в пределах рабочей группы существуют общие требования по обеспечению
безопасности и надежности, происходит одинаковое воздействие внешних источников
возмущений (климатических, электромагнитных и т. п.); совместно используются
высокопроизводительные периферийные устройства; обычно содержат свои локальные
серверы, нередко территориально расположенные на территории рабочей группы.Концентраторы
и модель OSI Концентраторы работают на физическом уровне (Уровень 1 базовой
эталонной модели OSI). Поэтому они не чувствительны к протоколам верхних
уровней. Результатом этого является возможность совместного использования различных
операционных систем (Novell NetWare, SCO UNIX, EtherTalk, LAN Manager и пр.,
совместимые с сетями Ethernet или IEEE 802.3). Есть, правда, определенное «давление»
на хозяина сети при использовании программ управления сетью: управляющие
программы, как правило, используют для связи с SNMP оборудованием протокол
IP. Поэтому в части управления сетью приходится использовать только этот протоколы
и соответственно операционные оболочки на станциях управления сетью. Но это
не очень серьезное давление, ибо протокол IP является, наверное, самым популярным.Общие
свойства концентраторов Большинство концентраторов обладают следующими
характерными эксплуатационными признаками:* оснащены светодиодными индикаторами,
указывающими состояние портов (Port Status), наличие коллизий (Collisions),
активность канала передачи (Activity), наличие неисправности (Fault) и наличие
питания (Power), что обеспечивает быстрый контроль состояния всего концентратора
и диагностику неисправностей* при включении электропитания выполняют процедуру
самотестирования, а в процессе работы — функцию самодиагностики* имеют стандартный
размер по ширине — 19 дюймов;* обеспечивают автосегментацию портов для изоляции
неисправных портов и улучшения сохранности сети (network integrity)* обнаруживают
ошибку полярности при использовании кабеля на витой паре и автоматически
переключают полярность для устранения ошибки монтажа* поддерживают конфигурации
с применением нескольких концентраторов, соединенных друг с другом либо посредством
специальных кабелей и stack-портов, либо тонкой коаксиальной магистрали,
включенной между портами BNC, либо посредством оптоволоконного или толстого
коаксиального кабеля подключенного через соответствующие трансиверы к порту AUI,
либо посредством UTP-кабелей, подключенных между портами концентраторов* поддерживают
речевую связь и передачу данных через один и тот же кабельный жгут*
прозрачны для программных средств сетевой операционной системы* могут быть смонтированы
и введены в действие в течение нескольких минутРазновидности концентраторов
Концентраторы начального уровня — пяти-, восьми-, реже двенадцати-, шестнадцатитипортовые
концентраторы. Часто имеют дополнительный BNC-, реже AUI-порт.
Не обеспечивает возможности управления ни через консольный порт (ввиду его отсутствия),
ни по сети (по причине отсутствия SNMP-модуля). Являются простым и дешевым
решением для организации рабочей группы небольшого размера. Концентраторы
среднего класса — двенадцати-, шестнадцати-, двадцатичетырехпортовые концентраторы.
Имеют консольный порт, часто дополнительные BNC- и AUI-порты. Этот тип концентраторов
предоставляет возможности для внеполосного управления сетью (out-of-band
management) через консольный порт RS-232 под управлением какой-либо стандартной
терминальной программы, что дает возможность конфигурировать другие порты
и считывать статистические данные концентратора. Этот тип концентраторов позиционируют
для построения сетей в диапазоне от малых до средних, которые в дальнейшем
будут развиваться и потребуют введения программного управления. SNMP-управляемые
концентраторы — двенадцати-, шестнадцати-, двадцатичетырех- и сокоравосьмипортовые
концентраторы. Их отличает не только наличие консольного порта RS-232
для управления, но и возможность осуществления управление и сбор статистики
по сети с использованием протоколов SNMP/IP или IPX. Владельцу подобного концентратора
становятся доступными следующие сбор статистики на узлах сети (концентраторах),
ее первичная обработка и анализ: идентифицируются главные источники сообщений
(top talkers), наиболее активные пользователи (heavy users), источники
ошибок и коммуникационные пары (communications pairs). Эти типы концентраторов
целесообразно применять для построения локальных сетей в диапазоне от средних
и выше, которые, безусловно, будут развиваться. Эти сети всегда требуют программного
управления сетью, в том числе удаленного. BNC-концентраторы или концентраторы
ThinLAN — многопортовые повторители для тонких коаксиальных кабелей, используемых
в сетях стандартов 10Base2. Они имеют в своем составе порты BNC и, как
правило, один порт AUI, часто поддерживают SNMP-протоколы. Они, как и концентраторы
10Base-T, сегментируют порты (отключая при этом не одну станцию, а абонентов
всего физического сегмента) и транслируют входящие пакеты во все порты. На каждый
BNC-порт распространяются все те же ограничения, что и на фрагмент сети стандарта
10Base-2: поддерживается работа сегментов тонкого коаксиального кабеля
протяженностью до 185 метров на каждый порт, обеспечивается до 30 сетевых соединений
на сегмент, включая «пустые T-коннекторы»; если произойдет нарушение целостности
кабельного сегмента, этот сегмент исключается из работы, но остальная
часть концентратора будет продолжать функционировать. Сфера применения концентраторов
данного типа — модернизация старых сетей стандарта 10Base2 с целью повышения
их надежности, модернизация сетей, достигших ограничений на применение повторителей
и не требующих частых изменений. 10/100Hubs появились в последнее время.
Если просто читать рекламу о них, то можно «попасть в засаду». Дело в том,
что концентраторы не умеют буферизировать пакеты, а поэтому не могут согласовывать
различные скорости. Поэтому, если к такому концентратору подключена хотя бы
одна станция стандарта 10Base-T, то все порты будут работать на ее скорости. По
слухам, уже существуют концентраторы, поддерживающие две скорости одновременно.
Возможно, в этом случае словом «концентратор» производитель называет некое промежуточное
устройство (нечто среднее между концентратором и коммутатором), как,
например, MicroLAN фирмы Cabletron Systems.Дополнительные функции Redundant
link. Концентраторы среднего класса и SNMP-управляемые концентраторы поддерживают
одну избыточную связь (redundant link) на каждый концентратор для создания резервных
связей (back-up link) между любыми двумя концентраторами. Это обеспечивает
отказоустойчивость сети на аппаратном уровне. Резервная связь представляет
собой отдельный кабель, смонтированный между двумя концентраторами. Используя
консольный порт концентратора, необходимо просто задать конфигурацию основного
канала связи и резервного канала связи одного из концентраторов. Резервный канал
связи автоматически деблокируется при отказе основного канала связи двух концентраторов.
Не смотря на то, что концентратор может контролировать только одну
резервную связь, он может находиться на удаленном конце одной резервной связи и
на контролирующем конце резервной связи с другим концентратором. После устранения
неисправности на основном кабельном сегменте, основная связь не возобновит
работу автоматически. Для возобновления работы главной связи придется использовать
консоль концентратора или нажать кнопку Reset на его корпусе. «Связной бит»
у концентраторов представляет собой периодический импульс длительностью 100 наносекунд,
посылаемый через каждые 16 миллисекунд. Он не влияет на трафик сети.
Связной бит посылается в тот период, когда сеть не передает данные. Эта функция
осуществляет текущий контроль сохранности UTP-канала. Данную функцию следует использовать
во всех возможных случаях и блокировать ее только тогда, когда к порту
концентратора подсоединяется устройство, не поддерживающее ее, например, оборудование
типа HP StarLAN 10. Обеспечение секретности в сетях, построенных с использованием
концентраторов, довольно неблагодарное занятие, поскольку концентратор
по определению является широковещательным устройством. Но при необходимости
администратору сети могут быть доступны следующие средства: блокирование неиспользуемых
портов (путем искажения поля данных в кадрах, повторяемых на портах,
не содержащих компьютера с адресом назначения), установка пароля на консольный
порт, установка шифрования информации на каждом из портов (некоторые модели имеют
эту возможность).Многофункциональные модульные концентраторы При построении
сложной сети могут быть полезны все типы коммуникационных устройств: и концентраторы,
и мосты, и коммутаторы, и маршрутизаторы (сетевые адаптеры исключены из
этого списка, потому что они необходимы всегда). Чаще всего отдельное коммуникационное
устройство выполняет только одну основную функцию, представляя собой
либо повторитель, либо мост, либо коммутатор, либо маршрутизатор. Но это не всегда
удобно, так как в некоторых случаях более рационально иметь в одном корпусе
многофункциональное устройство, которое может сочетать эти базовые функции и тем
самым позволяет разработчику сети использовать его более гибко. В идеале можно
представить себе универсальное коммуникационное устройство, имеющее достаточное
количество портов для подключения сетевых адаптеров, которые объединяются в
группы с программируемыми функциями взаимоотношений между собой (по алгоритму
повторителя, коммутатора или маршрутизатора). Однако известно, что всякая универсализация
всегда вредит качеству выполнения узких специальных функций и, возможно
поэтому, на современном уровне развития техники такое полностью универсальное
устройство пока не появилось, хотя отдельное совмещение функций в одном устройстве
иногда выполняется. Так маршрутизаторы часто могут работать и в качестве
мостов, в зависимости от того, как сконфигурировано администратором их программное
обеспечение. А вот функции повторителя требуют высокого быстродействия, которое
может быть достигнуто только на сугубо аппаратном уровне. Поэтому функции
повторителя не объединяются с функциями моста или маршрутизатора. Для совмещения
функций может быть использован другой подход. В специальных устройствах — модульных
концентраторах — отдельные компоненты, выполняющие одну из трех описанных
основных функций, реализованы в виде модулей, устанавливаемых в общем корпусе.
При этом межмодульные связи организуются не внешним образом, как это делается,
когда модули представляют собой отдельные устройства, а по внутренним шинам
единого устройства. Модульные многофункциональные устройства часто называют концентраторами,
подчеркивая их централизующую роль в сети. При этом термин «концентратор»
используется не как своего рода синоним термина «повторитель», а в более
широком смысле. Нужно хорошо понимать в каждом конкретном случае функциональное
назначение отдельных модулей такого концентратора. В зависимости от комплектации
модульный многофункциональный концентратор может сочетать функции и повторителя
(причем различных технологий), и моста, и коммутатора, и маршрутизатора,
а может выполнять и только одну из них.Коммутатор или концентратор? При построении
небольших сетей, составляющих нижний уровень иерархии корпоративной сети,
вопрос о применении того или иного коммуникационного устройства сводится к вопросу
о выборе между концентратором или коммутатором. При ответе на этот вопрос нужно
принимать во внимание несколько факторов. Безусловно, немаловажное значение
имеет стоимость за порт, которую нужно заплатить при выборе устройства. Из технических
соображений в первую очередь нужно принять во внимание существующее распределение
трафика между узлами сети. Кроме того, нужно учитывать перспективы
развития сети: будут ли в скором времени применяться мультимедийные приложения,
будет ли модернизироваться компьютерная база. Если да, то нужно уже сегодня обеспечить
резервы по пропускной способности применяемого коммуникационного оборудования.
Использование технологии Intranet также ведет к увеличению объемов трафика,
циркулирующего в сети, и это также необходимо учитывать при выборе устройства.
При выборе типа устройства — концентратор или коммутатор — нужно еще определить
и тип протокола, который будут поддерживать его порты (или протоколов,
если идет речь о коммутаторе, так как каждый порт может поддерживать отдельный
протокол). Достаточно сложен выбор коммуникационного устройства для сети с выделенным
сервером. Для принятия окончательного решения нужно принимать во внимание
перспективы развития сети в отношении движения к сбалансированному трафику. Если
в сети вскоре может появиться взаимодействие между рабочими станциями, или
же второй сервер, то выбор необходимо делать в пользу коммутатора, который сможет
поддержать дополнительный трафик без ущерба по отношению к основному. В пользу
коммутатора может сыграть и фактор расстояний — применение коммутаторов не ограничивает
максимальный диаметр сети величинами в 2500 м или 210 м, которые определяют
размеры домена коллизий при использовании концентраторов Ethernet и Fast
Ethernet.Особенности национального управления Как в России умудряются воровать,
когда нигде нет денег, украсть нечего? Все очень просто: на Западе воруют из
прибыли, а у нас — из расходов. Грустный анекдот Российских сетевых администраторов
с концентраторами связывают особенно теплые чувства, и вот почему. Перечислю
еще раз основные критерии, которыми желательно руководствоваться при выборе
коммуникационного устройства:* Стоимость* Распределение трафика* Тип протокола*
Перспективы развития сети* Фактор расстояний А вот как (я, конечно, утрирую)
тот же список выглядит в глазах типичного российского руководителя, принимающего
решение о покупке оборудования для малой сети:* Стоимость На распределение трафика
закрывают глаза, тип протокола и геометрическую конфигурацию сети выбирают,
исходя из того, какое оборудование стоит меньше, а о перспективах развития
задумываться вообще не принято. В результате приобретается оборудование, которое
дешевле «здесь и сейчас», «лишь бы работало». Естественно, самой популярной сетевой
технологией является Thin Ethernet, самым популярным программным обеспечением
сервера (до недавнего времени) — Novell NetWare, а без каких-либо дополнительных
устройств стараются обойтись из-за всех сил, пока вся сеть помещается в
одном физическом сегменте. И как же отвечает типичный руководитель на вопрос «концентратор
или коммутатор»? То, что дешевле! Конечно, концентратор, причем нередко
с таким числом портов, которого хватает только «впритык». Вот такая славная
национальная традиция. Нет, все же традиции пора менять. Пора системному администратору
объяснять своему начальнику, что экономия сейчас обернется еще большими
расходами через пару лет. Я ни в коем случае не хотел обидеть никого из руководителей.
Приятно сознавать, что из правил есть и исключения, и, к счастью,
таких исключений со временем становится все больше.