哈尔滨工业大学《系统建模与仿真》系统MS 第6章.pdfVIP

第6章、仿真计算机/仿真软件/接口 哈尔滨工业大学仿真技术研究中心 6.1 仿真计算机 6.1.1 定义与分类： • 仿真计算机就是用于系统仿真的计算机 • 可以按照其工作原理分为三类: • 模拟计算机 • 数字计算机 • 混合计算机 A device that computes, especially a programmable electronic machine that performs high-speed mathematical or logical operations or that assembles, stores, correlates, or otherwise processes information. 计算机用来计算的仪器，尤指可进行高速数学或逻辑运算或 汇编、存储、整理或处理信息的可编程的电子机器 6.1 仿真计算机 6.1.1 定义与分类： 模拟计算机 —— 一种用连续变化的电压表示被运算变量的模拟计 算装置，主要组成部分如下图： 运算部件 加法器 排题板 积分器 运算部件 输入/输出 输入/输出 部件 /+ 乘法器 的连接 F(x) 函数发生器 α 系数器 控制部件 6.1 仿真计算机 6.1.1 定义与分类： 数字计算机 —— 一种用 “0”和 “1”断续变化的电脉冲数码串表 示所运算变量的数字式计算装置，主要组成部分： • 运算处理器（算术/逻辑运算） • 存储器（存放数据和指令） • 输入/输出部分 • 控制器（统一指挥整个计算机） • 通过编程实现仿真 6.1 仿真计算机 6.1.1 定义与分类： 数字计算机分类： • 按照指令流（机器执行的指令序列）与数据流（由指令流调动的数据序 列）的执行方式，可将数字机分为四类： • SISD—单指令流、单数据流机：顺序地从存储器中取指令、数据， 执行 • SIMD—单指令流、多数据流机：多个处理器按照控制器发出的同一 条指令对各自的数据进行操作和运算，适用于矢量或数组运算 • MISD—多指令流、单数据流机：多个处理器排成一个流水线（矢量） • MIMD—多指令流、多数据流机：是实现作业、任务、指令、数组各 个级别全面并行的理想结构，适用于标量/矢量运算 • 还可以根据性能将数字计算机分为： • 个人计算机、工作站、小/中/大/小巨/巨型机等级别。 6.1 仿真计算机 6.1.1 定义与分类： 混合计算机 —— 是把模拟技术和数字技术灵活结合的一种计算机，可 分为两种形式： • 混合模拟机——是在模拟计算机中加入大量的数字逻辑部件、模拟开 关及模拟/数字混合部件（如数控系数器、数控积分器、数控函数发生 器等）的一种计算机。 在高档混合模拟机中，各部件的连接和监控分别由数控式模拟开关 自动排题板和数字式监控系统实现。 • 混合计算机系统——是由模拟机/混合模拟机、数字机及其接口设备 组成的计算机系统，其中：模拟机/混合模拟机部分用于求解常微分方 程中的高频部分和连接实物,数字机部分用于管理、监控全系统的设置、 检验、运行、处理各种文档和结果，并执行一些不适于模拟机工作的任 务，如：存储、作各种代数/逻辑和高精度运算等。 混合计算机系统主要用于大型、高速、实时及