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计算机联锁系统技术 第二章 现代工业控制计算机技术 本章主要内容 计算机技术的现状简述 工业控制计算机技术的特点 计算机的主要总线标准 过程控制的标准接口 2.1现代计算机技术 核心处理器CPU 存储器RAM 驱动器－硬盘驱动器和光盘驱动器 显示卡与显示器－监控作用 声卡－提示作用 2.1.1核心处理器CPU 浮点数运算 协处理器FPU－内置浮点运算（Pentium系列） 超标量结构 解码/执行管线至少要有两条－提高效率的设计 内置高速缓冲存储器Cache Ram 解决存储器与高速运行的处理器的搭配问题 Pentium系列加入多媒体扩展MMX 相当于数字信号处理器 2.1.2存储器RAM Flash Memory 32位传输、72Pin设计的FPM DRAM EDO DRAM 64位传输、168Pin设计的SDRAM 当前的DDRD与DDR2 Flash Memory 定义 一种固态 ，不易挥发，可复写的内存，其运作方式就像随机存取内存与硬碟的混合体。具有持久，能够在低电压状态下运作，以及能够在 电源关闭后保存资料。 特点： 断电情况下仍能保持所存储的数据信息。 数据删除不是以单个的字节为单位而是以固定的区块为单位。（区块大小一般 由256K到20MB） FLASH这个词最初由东芝因为该芯片的瞬间清除能力而提出，源于EPROM。正在成为EPROM的替代品。被广泛用于PCMCIA卡，PCMCIA闪存盘，其它形式硬盘，嵌入式控制器。 DDR DDR DDR (Double Data Rate)是一种继SDRAM后产生的内存技术，顾名思义，就是双数据传输模式。之所以称其为“双”，也就意味着有“单”，我们日常所使用的SDRAM都是“单数据传输模式”，这种内存的特性是在一个内存时钟周期中，在一个方波上升沿时进行一次操作(读或写)，而DDR则引用了一种新的设计，其在一个内存时钟周期中，在方波上升沿时进行一次操作，在方波的下降沿时也做一次操作，之所以在一个时钟周期中，DDR则可以完成SDRAM两个周期才能完成的任务，所以理论上同速率的DDR内存与SDR内存相比，性能要超出一倍，可以简单理解为100MHZ DDR=200MHZ SDR。 DDR２ DDR２ 与DDR相比，DDR2最主要的改进是在内存模块速度相同的情况下，可以提供相当于DDR内存两倍的带宽。这主要是通过在每个设备上高效率使用两个 DRAM核心来实现的。作为对比，在每个设备上DDR内存只能够使用一个DRAM核心。技术上讲，DDR2内存上仍然只有一个DRAM核心，但是它可以并行存取，在每次存取中处理4个数据而不是两个数据。 2.1.3硬盘驱动器与光盘驱动器 硬盘接口规格 IDE－集成解码电路接口 SCSI－小型计算机系统接口（容量大、速度快） 硬盘的工作模式 Normal－正常模式 Large－扩充的C/H/S方式 LBA－逻辑块寻址模式 光盘驱动器 类似于硬盘驱动器 SCSI与SATA 性能 SCSI硬盘目前的最高转速可达15000rpm，SATA硬盘则是10000rpm，更高的转速可以获得更高的寻址速度，这永远是高转速硬盘的优势。SCSI的接口速度其最高的水平是320MB/s，SATA是150MB/s 容量与成本 SATA硬盘容量要大于SCSI硬盘，而且SATA硬盘的价格更加便宜 ，同时SATA硬盘还具备热插拔能力 2.1.4显示卡与显示器－监控作用 显示卡 AGP－（Accelerated Graphics Port） PCI-PCI E 显示器 分辨率与点距 模拟调整与数字调整 环保功能 防电辐射 PCI-E接口 PCI?Express 采用了目前业内流行的点对点串行连接，每个设备都有自己的专用连接，可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到PCI所不能提供的高带宽。 PCI?Express的双单工连接能提供更高的传输速率和质量，它们之间的差异跟半双工和全双工类似。 PCI?Express的接口根据总线位宽不同而有所差异，包括X1、X4、X8以及X16,PCI?Express接口能够支持热拔插，这也是个不小的飞跃。 PCI?Express规格从1条通道连接到32条通道连接，有非常强的伸缩性，以满足不同系统设备对数据传输带宽不同的需求。 2.1.5声卡－提示作用 发声原理 实现数字/模拟转换 工业计算机控制中，声音主要是提示作用 2.2工业控制计算机技术的特点 实时性强 具有充分的过程输入与输出能力 标准化与系列化 高可靠性 系统结构模块化 系统开发环境 通信与联网能力 质量与服务保障体系 2.2.1实时性强 实时性 系统应具备的能在限定时间内对外来事件作出反应的特性 要求系统在周期内对所有事件巡检的同时，仍能随时响应中断请求。 2.2.2具有充分的过