Как проектировать электронные схемы - Галле Клод - Страница 34

Следует иметь в виду, что программисту иногда приходится манипулировать числами из разных систем счисления. К этому прибегают либо для облегчения считывания, либо по необходимости: например, нужно задать однобитный код входа/выхода (0 для входа и 1 для выхода). На рисунке показано, как преобразовать двоичное число в шестнадцатеричное, заполняя отдельные ячейки нулями или единицами и присваивая затем каждой единице значение из соответствующего столбца.

Преобразование шестнадцатеричного числа в десятичное состоит в умножении десятичного эквивалента первого знака на 16 и добавлении к нему десятичного эквивалента второго знака. Таким образом, 48Н равняется 64 (4 х 16) + 8, то есть 72. Для обратного преобразования (из десятичной системы в шестнадцатеричную) десятичное число нужно разделить на 16, вычесть первый знак (целую часть от деления) и умножить остаток на 16. Таким образом, десятичное число 249 в шестнадцатеричной системе записывается как F9H, поскольку 249/16 = 15,5625, откуда вычитается первый знак (F, то есть 15 в десятичной системе), а затем остаток 0,5625 умножается на 16, что дает в результате 9.

Другие преобразования вытекают из основных операций, рассмотренных выше. Например, число 249 или F9H в двоичной системе принимает вид 11111001, поскольку F соответствует 15 = 8 + 4 + 2 + 1, а 9 = 8 + (0 х 4) + (0 х 2) + 1. Для тренировки можно поупражняться с таблицей преобразований, а также с таблицей кодов ASCII для наиболее распространенных символов.

IВМ-СОВМЕСТИМЫЕ ПЕРСОНАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ

Добавление микросхем ЗУ

Увеличить объем оперативной памяти IBM-совместимого компьютера несложно — достаточно добавить на его материнскую плату несколько колодок с микросхемами ЗУ (это небольшие печатные платы со специальным разъемом, к которым припаяны интегральные КМОП схемы).

Как правило, материнскую плату не оснащают одной колодкой и не добавляют их по одной. Например, увеличение памяти на 16 Мбайт необязательно будет успешным при добавлении одной колодки с микросхемами емкостью 16 Мбайт, так как одна колодка может быть не распознана компьютером. Лучше добавить две идентичные колодки по 8 Мбайт.

Убедиться в успешной установке можно во время тестирования памяти компьютером, что происходит сразу после включения. В случае неудачи прежде, чем разбирать схему, стоит проверить конфигурацию или попытаться настроить ее с помощью программы установки SETUP (войти в программу обычно можно на стадии загрузки операционный системы, нажав на клавишу Delete). Иногда для решения проблемы достаточно всего-навсего установить нужные значения.

Звуковые сигналы при загрузке компьютера

При включении питания, если тестирование узлов не выявляет каких-либо неполадок, IBM-совместимый компьютер выдает одиночный звуковой сигнал. Если на этой стадии возникают проблемы, но устройство отображения (монитор и видеокарта) функционирует нормально, на экране появляется сообщение о причине сбоя.

Если изображение отсутствует, компьютер выдает код ошибки в виде ряда звуковых сигналов, состоящего из трех серий, причем каждая серия содержит в себе от одного до четырех сигналов. Например, код 1-3-3 означает, что подается один сигнал, далее следует пауза, затем звучат три сигнала друг за другом, пауза и снова три сигнала подряд.

Такие коды, как правило, не стандартизированы. Кроме того, в последних моделях компьютеров подобные сигналы используются реже. Поэтому рекомендуется еще до появления проблем ознакомиться с технической документацией или проконсультирораться с поставщиком компьютера. Ниже приведены примеры кодов некоторых часто используемых звуковых сигналов:

1 — тестирование прошло нормально, ошибок не обнаружено;

1-1-4 — ошибка в ПЗУ BIOS (серьезная);

1-3-1 — сбой в системе охлаждение ОЗУ (проверить колодку HS);

3-2-4 — ошибка при проверке драйвера клавиатуры (сменить клавиатуру?);

3-3-4 — сбой при проверке памяти монитора (неисправна видеокарта?);

3-4-1 — сбой при инициализации монитора (неисправна видеокарта?).

Материнская плата с напряжением питания 5 В

Долгое время напряжение питания микропроцессоров, используемых в IBM-совместимых компьютерах, оставалось равным 5 В. Затем по некоторым причинам, главным образом для уменьшения мощности, потребляемой переносными компьютерами, это напряжение снизилось до 3,5, а потом и до 3,2 В. Иногда оно может принимать самые различные значения.

Разумеется, в соответствии с этими нововведениями были модифицированы и материнские платы. Некоторые из них оснастили надлежащим образом задолго до того, как низкие напряжения питания стали частым явлением. Однако многие платы (ради снижения стоимости) были рассчитаны только на напряжение 5 В и лишены стабилизатора для понижения напряжения.

Сегодня, когда встает необходимость обновить микропроцессор, возникают сложности с платами предыдущих поколений. Почти все современные процессоры работают при низком напряжении питания, которое указывается на корпусе. В противном случае поставщик обязан предупредить покупателя.

Прежде чем решиться на приобретение бывшей в использовании материнской платы с рабочим напряжением на 5 В, следует уточнить, есть ли на ней свободное место рядом с микропроцессором. Речь идет о серии контактных площадок, предназначенных для размещения микросхемы стабилизатора в корпусе типа Т0220 (в горизонтальном положении), а также нескольких резисторов. Иногда удается найти место и для колодки двухрядных разъемов, в которые можно вставить одну или несколько перемычек для выбора нужного напряжения питания. Модель LT1086CT, приведенная на рис. 4.2, принадлежит к категории стабилизаторов, способных обеспечить требуемое выходное напряжение при входном напряжении 5 В.

Модель LM317 и ряд других не могут работать при столь низком напряжении на входе. Необходимо тщательно исследовать плату, чтобы точно определить нужный тип стабилизатора. Для его монтажа и настройки можно воспользоваться приведенной схемой. При необходимости допустимо изменять напряжение на выходе стабилизатора, переключая резисторы с помощью перемычек. Правильность расчетов нужно обязательно проверить по имеющейся документации.

Напряжение должно соответствовать значению, установленному для данного микропроцессора. Рекомендуется испытать стабилизатор, собранный на экспериментальной плате, прежде чем приступать к его окончательному монтажу. Стабилизированное напряжение должно оставаться неизменным в режиме без нагрузки и с нагрузкой при токах порядка 1 А.

Имея дело со столь сложной печатной платой, все монтажные работы необходимо выполнять крайне осторожно (плату следует отключить и вынуть из корпуса). Первое включение материнской платы производят без микропроцессора, чтобы проверить работоспособность схемы. Если напряжение питания хотя бы незначительно отличается от нужного значения, это может затруднить доступ к некоторым периферийным устройствам (в частности, к монитору) после процедуры инициализации, выполняемой при включении компьютера.

Жесткий диск

Современные материнские платы могут автоматически распознавать большинство периферийных устройств, подключенных к компьютеру, в частности жесткий диск (или диски). При обращении к программе SETUP (раздел, посвященный жесткому диску) можно увидеть, что жесткий диск обычно признается специальной моделью. Материнские платы типа «Plug and Play» («включай и работай») автоматически заполняют нужные рубрики, а для более ранних моделей выбор параметров диска производится вручную.