Глава 1. Аппаратно - Программное обеспечение ПК

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ. 4

ГЛАВА 1. АППАРАТНО - ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПК.. 5

1.1 Аппаратное обеспечение ПК.. 5

1.2 Программное обеспечение ПК. 6

1.3 Исходная конфигурация ПК.. 7

ГЛАВА 2. МОДЕРНИЗАЦИЯ КОМПЬЮТЕРА.. 12

2.1. Стратегия модернизации. 12

2.2. Установка считывателя штрих-кода combo kit. 12

2.3. Программное обеспечение. 13

2.3.1. Агент передачи почты sendmail. 13

2.3.2.Winpost 14

ГЛАВА 3. РАСЧЕТ ПОТРЕБЛЯЕМОЙ МОЩНОСТИ КОМПОНЕНТАМИ ПК.. 15

3.1 Расчет потребляемой мощности компонентами ПК.. 15

3.2 Расчёт теплового режима. 17

3.3 Расчет затрат на модернизацию.. 19

4. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ СО ШТРИХ КОДОМ.. 21

5 ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. 26

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 27

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.. 28

ПРИЛОЖЕНИЕ. 29

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КР 230113.51.11.вар.00.14 ПЗ

Разраб.

Провер.

Сереброва

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Модернизация ПК, применяемого ___________________

Лит.

Листов

КИК КС-111

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Контрольная работа является завершающим этапом в изучении дисциплины “Конструирование ЭВМ”.

Цель контрольной работы по дисциплине «Конструирование ЭВМ» заключается в систематизации, закрепление теоретических знаний и практических умений по общепрофессиональным и специальным дисциплинам: «Математические и Логические Основы ЭВТ», «Цифровая схемотехника», «Микропроцессоры и микропроцессорные системы», «Периферийные устройства».

Основной целью контрольной работы является модернизация ПК, применяемого _____________________. Для этого необходимо решить следующие задачи:

1.Определить понятия и виды аппаратного и программного обеспечения ПК;

2.Определить исходную конфигурацию ПК;

3.Наметить и провести модернизацию за счёт замены (расширения) аппаратно-программных средств;

4.Произвести расчеты с целью выявления возможности перегрева компонентов;

5.Изучить и графическим образом изобразить порты ввода-вывода.

 

 

ГЛАВА 1. АППАРАТНО - ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПК

 

Аппаратное обеспечение ПК

Рассмотрим исходную конфигурацию персонального компьютера, до начала модернизации.

Таблица 1 была получена при помощи программы EVEREST Ultimate Edition.

Таблица 1 – Исходная конфигурация ПК.

Тип устройства	Наименование устройства
1.	2.
Материнская плата
Центральный процессор
Оперативно-запоминающее устройство (ОЗУ)
Накопитель на жестких дисках
Оптический привод
Видеоадаптер
Монитор
Звуковой адаптер
Сетевой адаптер

 

Продолжение таблицы 1.

Манипулятор «мышь»
Клавиатура
Корпус с блоком питания

 

Технические характеристики системной платы представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Технические характеристики системной платы

Наименование	Описание
1.	2.
Название
Тип шины
Ширина шины
Частота шины
Пропускная способность шины
Чипсет системной платы
Разъемы расширения
Разъемы ОЗУ
Встроенные устройства
Форм-фактор
Производитель системной платы
Версия BIOS

 

Технические характеристики Центрального процессора представлены в таблице 3.

 

Таблица 3–Технические характеристики центрального процессора

Наименование	Описание
Тип ЦП
Исходная частота
КЭШ L1

 

 

Продолжение таблицы 3.

Наименование	Описание
КЭШ L2
КЭШ L3
Напряжение питания ядра
Мощность ЦП
Наборы инструкций

Технические характеристики ОЗУ представлены в таблице 4.

Таблица 4 – Технические характеристики оперативно-запоминающего устройства

Наименование	Описание модуля 1
1.	2.
Тип устройства
Размер модуля
Тип памяти
Частота памяти
Ширина модуля

 

Технические характеристики видеоадаптера представлены в таблице 5.

Таблица 5 – Технические характеристики видеоадаптера

Наименование	Описание
1.	2.
Видеоадаптер
Число транзисторов
Тип шины
Объем ОЗУ
Частота
Тип памяти
Пиксельные конвейеры
Пиксельная скорость заполнения

 

Продолжение таблицы 5

Версия BIOS

 

Технические характеристики накопителей на жестких дисках представлены в таблице 6.

Таблица 6 – Технические характеристики накопителей на жестких дисках

Наименование	Описание
Накопитель
Объем
Скорость чтения данных
Интерфейс
Объем буфера
Среднее время поиска
Максимальная внутренняя скорость
Скорость данных

 

Технические характеристики оптического накопителя представлены в таблице 7.

Таблица 7 – Технические характеристики оптического накопителя

Название	Описание
1.	2.
Накопитель
Скорость чтения DVD-ROM
Скорость чтения CD-ROM
Интерфейс
Фирма производитель

 

Технические характеристики монитора представлены в таблице 8.

Таблица 8 – Технические характеристики монитора

Наименование	Описание
1.	2.
Модель
Максимальная видимость
Соотношение сторон
Частота строк
Частота кадров

 

Технические характеристики сетевого адаптера представлены в таблице 9.

Таблица 9 – Технические характеристики сетевого адаптера

Наименование	Описание
Сетевой адаптер
Тип интерфейса
Скорость соединения

 

Программное обеспечение ПК.

 

Расчёт теплового режима

Соблюдение теплового режима элементов ПК — это залог его правильной работы в течение эксплуатации, поэтому разработчики уделяют большое внимание системам охлаждения. Существует множество методик расчёта теплового режима по разным элементам, однако в нашем случае, тепловой режим будет рассчитан по методике расчёта герметичного блока с внутренним перемешиванием по элементу, в данном случае процессору.

Исходные данные необходимые для расчёта:

L₁ = (м)

L₂ = (м)

L₃ = (м)

K_z= 0,7

T_окр = 20 (°C)

G_B= (м³)

S_e= (м²)

T_{p. max}= (°C)

Р_е= (Вт)

Р= (Вт)

Расчёт теплового режима блока:

Поверхность корпуса блока:

S_k=2(L₁L₂+(L₁+L₂)L₃) (4)

S_k=м²

Условная поверхность нагретой зоны:

S_z=2(L₁L₂+(L₁+L₂)L₃K_z)=м² (5)

Удельная мощность корпуса блока:

Q_K=P/S_K=Вт/см² (6)

Удельная мощность нагретой зоны:

Q_Z=P/S_Z=Вт/см² (7)

Коэффициент K_Qk, зависящий от удельной мощности блока:

K_Qk=0,1472* Q_K - 0,2962*10^-3 * Q_K² + 0,3127∙10^-6 * Q_K³ =

(8)

Коэффициент K_Qz, зависящий от удельной мощности нагретой зоны:

K_Qz=0,139 * Q_z - 0,1223*10^-3 * Q_z² + 0,0698*10^-6 * Q_z³ =

(9)

Коэффициент К_h1 зависящий от давления среды вне корпуса блока Н₁:

К_H1=0,82 + 1/(0,925 + 4,6 * 10^-5 * Н₁)=1,00099 (10)

Объем воздуха в блоке:

V_в=L₁*L₂*L₃*(1-K_z)= м³ (11)

Средняя скорость перемешивания воздуха в блоке:

W=0,6*G_B/V_B=м³/с (12)

где G_B - производительность вентилятора в блоке (м /с)

Коэффициент зависящий от средней скорости перемещения в блоке:

Kw=0,08+1/(1,04+0,27*W)= (13)

Перегрев корпуса блока:

Ttk=K_Qk*К_H1=^оС (14)

Перегрев в нагретой зоны:

Ttz=K_Qk*(К_H1-1)+K_Qz*Kw=^оС (15)

Средний перегрев воздуха в блоке:

Ttb=0,75* Ttz =^оС (16)

Удельная мощность элемента:

Qe=Pe/Se=кВт/м² (17)

Где Pe мощность рассеиваемая элементом

Se – площадь поверхности элемента (вместе с радиатором)

Перегрев поверхности элемента:

T_te= T_tz *(0,75+0,25*Qe/Qz)=^оС (18)

Перегрев окружающей элемент среды:

T_tes=T_tв*(0,75+0,25*Q_e/Q_z)=

^оС (19)

 

Температура корпуса блока:

Т_к=Т_tк+Т_окр=^оС (20)

где Т_окр - температура окружающей среды.

Температура нагретой зоны:

T_z=T_tz+Т_окр=^оС (21)

Температура поверхности элемента:

T_e=T_te+Т_окр=^оС (22)

Температура воздуха в блоке:

T_в=T_tв+Т_окр=^оС (23)

Температура окружающей элемент среды:

T_es=T_tes+Т_окр=^оС (24)

T_pmax > T_e

______>____________

Из расчетов видно, что максимальная температура процессора 90 ^оС, а температура процессора при максимальной нагрузке составляет 56,513 ^оС. Поэтому условие выполняется, и в более мощном охлаждении нет необходимости.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

Тепловой расчёт
Исходные данные	Обозначения	Результат
Sk=2*(U*L2+(Ll+L2)*L3)0.46 0.43 0.2	Sk - площадь поверхности корпуса, м2 L1 - длина корпуса, м L2 - ширина корпуса, м L3 - высота корпуса, м
Sz=2(L1L2+(L1+L2)L3Kz)	Sz - условная поверхность нагретой зоны, м2 Kz - коэффициент заполнения объёма
Qk=P/Sk	Qk - удельная мощьность корпуса, Вт/м2 Р - рассеиваемая мощность блока, Вт
Qz=P/Sz	Qz - удельная мощность нагретой зоны, Вт/м2
KQk=0,1472* QK - 0,2962*10-3 * QK2 + 0,3127∙10-6*QK3	Kqk - коэффициент, зависящий от Qk
Kqz=Qz*0,139-QzA2*0,1223*10A-3 + QzA3*0,069S*10A-6	Kqz - коэффициент, зависящий от Qz
КH1=0,82 + 1/(0,925 + 4,6 * 10-5 * Н1)	Кнi - коэффициент, зависящий от HI HI - давление среды вне корпуса, Па
Vв=L1*L2*L3*(1-Kz)	Vb - объём воздуха в блоке, мЗ
W=0,6*GB/VB	W - средняя скорость движения воздуха в блоке, м/с Gв - производительность вентилятора
Kw=0,08+1/(1,04+0,27*W)	Kw - коэффициент, зависящий от W
Ttk=Kqk*KHl	Ttk - перегрев корпуса блока
Ttz=Kqk*(Kh1-l)+Kqz*Kvv	Ttz - перегрев нагретой зоны
Ttв=0,75*Ttz	Ttв - средний перегрев воздуха в корпусе блока
Ре = 115 Sе = 0,072	Ре - мощность рассеиваемая элементом, Вт Sе- поверхность элемента вместе с радиатором
Qе=Pе/Se	Qе - удельная мощность элемента, кВт/м2
Ttе=Ttz*(0,75+0,25*Qе/Qz)	Тte - перегрев поверхности элемента
Ttes=Ttв*(0,75+0,25*Qе/Qz)	Ttes - перегрев окружающей элемент среды
Tk=Ttk+Tокр	Тк - температура корпуса блока, К
Tz=TtzTокр	Tz - температура нагретой зоны, К
Tе=Ttе+Tокр	Те - температура поверхности элемента, К
Тв=Тtв+Токр	Тв - температура воздуха в блоке, К
Теs=Тtes+Токр	Тes - температура окружающей элемент среды, К
Tокр=20	Токр-температура окружающей среды

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ. 4

ГЛАВА 1. АППАРАТНО - ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПК.. 5

1.1 Аппаратное обеспечение ПК.. 5

1.2 Программное обеспечение ПК. 6

1.3 Исходная конфигурация ПК.. 7

ГЛАВА 2. МОДЕРНИЗАЦИЯ КОМПЬЮТЕРА.. 12

2.1. Стратегия модернизации. 12

2.2. Установка считывателя штрих-кода combo kit. 12

2.3. Программное обеспечение. 13

2.3.1. Агент передачи почты sendmail. 13

2.3.2.Winpost 14

ГЛАВА 3. РАСЧЕТ ПОТРЕБЛЯЕМОЙ МОЩНОСТИ КОМПОНЕНТАМИ ПК.. 15

3.1 Расчет потребляемой мощности компонентами ПК.. 15

3.2 Расчёт теплового режима. 17

3.3 Расчет затрат на модернизацию.. 19

4. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ СО ШТРИХ КОДОМ.. 21

5 ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. 26

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 27

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.. 28

ПРИЛОЖЕНИЕ. 29

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КР 230113.51.11.вар.00.14 ПЗ

Разраб.

Провер.

Сереброва

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Модернизация ПК, применяемого ___________________

Лит.

Листов

КИК КС-111

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Контрольная работа является завершающим этапом в изучении дисциплины “Конструирование ЭВМ”.

Цель контрольной работы по дисциплине «Конструирование ЭВМ» заключается в систематизации, закрепление теоретических знаний и практических умений по общепрофессиональным и специальным дисциплинам: «Математические и Логические Основы ЭВТ», «Цифровая схемотехника», «Микропроцессоры и микропроцессорные системы», «Периферийные устройства».

Основной целью контрольной работы является модернизация ПК, применяемого _____________________. Для этого необходимо решить следующие задачи:

1.Определить понятия и виды аппаратного и программного обеспечения ПК;

2.Определить исходную конфигурацию ПК;

3.Наметить и провести модернизацию за счёт замены (расширения) аппаратно-программных средств;

4.Произвести расчеты с целью выявления возможности перегрева компонентов;

5.Изучить и графическим образом изобразить порты ввода-вывода.

 

 

ГЛАВА 1. АППАРАТНО - ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПК

 

Аппаратное обеспечение ПК

Рассмотрим исходную конфигурацию персонального компьютера, до начала модернизации.

Таблица 1 была получена при помощи программы EVEREST Ultimate Edition.

Таблица 1 – Исходная конфигурация ПК.

Тип устройства	Наименование устройства
1.	2.
Материнская плата
Центральный процессор
Оперативно-запоминающее устройство (ОЗУ)
Накопитель на жестких дисках
Оптический привод
Видеоадаптер
Монитор
Звуковой адаптер
Сетевой адаптер

 

Продолжение таблицы 1.

Манипулятор «мышь»
Клавиатура
Корпус с блоком питания

 

Технические характеристики системной платы представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Технические характеристики системной платы

Наименование	Описание
1.	2.
Название
Тип шины
Ширина шины
Частота шины
Пропускная способность шины
Чипсет системной платы
Разъемы расширения
Разъемы ОЗУ
Встроенные устройства
Форм-фактор
Производитель системной платы
Версия BIOS

 

Технические характеристики Центрального процессора представлены в таблице 3.

 

Таблица 3–Технические характеристики центрального процессора

Наименование	Описание
Тип ЦП
Исходная частота
КЭШ L1

 

 

Продолжение таблицы 3.

Наименование	Описание
КЭШ L2
КЭШ L3
Напряжение питания ядра
Мощность ЦП
Наборы инструкций

Технические характеристики ОЗУ представлены в таблице 4.

Таблица 4 – Технические характеристики оперативно-запоминающего устройства

Наименование	Описание модуля 1
1.	2.
Тип устройства
Размер модуля
Тип памяти
Частота памяти
Ширина модуля

 

Технические характеристики видеоадаптера представлены в таблице 5.

Таблица 5 – Технические характеристики видеоадаптера

Наименование	Описание
1.	2.
Видеоадаптер
Число транзисторов
Тип шины
Объем ОЗУ
Частота
Тип памяти
Пиксельные конвейеры
Пиксельная скорость заполнения

 

Продолжение таблицы 5

Версия BIOS

 

Технические характеристики накопителей на жестких дисках представлены в таблице 6.

Таблица 6 – Технические характеристики накопителей на жестких дисках

Наименование	Описание
Накопитель
Объем
Скорость чтения данных
Интерфейс
Объем буфера
Среднее время поиска
Максимальная внутренняя скорость
Скорость данных

 

Технические характеристики оптического накопителя представлены в таблице 7.

Таблица 7 – Технические характеристики оптического накопителя

Название	Описание
1.	2.
Накопитель
Скорость чтения DVD-ROM
Скорость чтения CD-ROM
Интерфейс
Фирма производитель

 

Технические характеристики монитора представлены в таблице 8.

Таблица 8 – Технические характеристики монитора

Наименование	Описание
1.	2.
Модель
Максимальная видимость
Соотношение сторон
Частота строк
Частота кадров

 

Технические характеристики сетевого адаптера представлены в таблице 9.

Таблица 9 – Технические характеристики сетевого адаптера

Наименование	Описание
Сетевой адаптер
Тип интерфейса
Скорость соединения

 

Программное обеспечение ПК.