ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.03.2025
Просмотров: 1916
Скачиваний: 1
СОДЕРЖАНИЕ
Лекция № 1 Введение в проблемы построения автоматизированных систем.
1.1. Функциональные компоненты, необходимые для построения автоматизированного комплекса.
1.3. Принципы построения автоматизированных систем.
Лекция №2 Средства управления объектами автоматизации.
2.1. Архитектурные возможности эвм.
Основные регистры процессора эвм семейства Macintosh.
Основные регистры процессора эвм семейства ibm pc.
Форматы представления чисел в озу.
2.3. Каналы ввода-вывода информации.
Общая структура магистрали эвм
Передача информации по системной магистрали
Лекция №3 Принципы организации обмена данными между эвм и внешними устройствами.
3.2 Безусловная передача данных.
Лекция №4 Техническая реализация усо в эвм семейства ibm и методика управления обменом.
4.1. Программные средства реализации безусловного обмена данными в среде BorlandPascal
4.2. Обмен данными между эвм и ву по готовности ву
4.2.1. Функциональная схема интерфейса ввода данных в эвм по готовности ву.
Лекция №5 Технические характеристики ацп, усилитель, мультиплексор.
5.1 Программная модель интерфейса
5.2 Алгоритм одноканальных измерений входного сигнала
5.3. Методика управления и оценки состояния внешних устройств
5.4. Проверка, установка, сброс отдельных разрядов регистра ву
Лекция №6 Обмен данными между эвм и внешними устройствами с прерыванием текущей программы.
6.1 Принцип организации обмена данными
6.2 Алгоритм обслуживания ву с прерыванием.
3. Комбинированный способ идентификации ву.
6.3 Блок-схема алгоритма обслуживания ву с прерыванием.
6.4 Механизм приоритетов. Вложенные прерывания.
6.5 Принципы построения интерфейса обмена данных с прерыванием программы.
6.6 Техническая реализация интерфейса обмена данными с прерыванием программы.
2. Реализация многоуровневых вп в эвм семейства ibm.
Технические характеристики бис Intel 8259a.
6.7 Программируемые режимы обслуживания ву.
6.8 Схема включения пкп к системной шине ву.
6.9 Аппаратные прерывания в порядке их приоритетов и назначения.
6.12 Схема каскадирования контроллеров прерывания.
Методика программирования контроллера прерываний.
6.13 Программирование пкп в процессе обслуживания ву и работы системы.
6.14 Методика программирования обмена данными с прерыванием программы.
6.16 Техническая реализация обмена данными с прерыванием программы.
6.17 Категории прерываний эвм семейства ibmpc.
Основные черты программных прерываний.
Лекция №7. Программируемые интервальные таймеры-счетчики (пит).
7.1 Схема включения пит к автоматизированной системе (ас).
Карта программно доступных регистров пит
7.2 Состав и назначение регистров каналов.
7.4 Методика программирования таймера.
2. Чтение текущего содержимого ce.
7.5 Синхронизация операций реального времени. Системный таймер эвм семейства ibmpcIntel8254.
7.6 Реализация методики программирования таймера в среде BorlandPascal.
7.7 Пит Intel 8253 на интерфейсной плате l-154.
7.8 Многоканальное измерение сигналов.
Лекция №8 Автоматизированные системы на основе стандартных магистрально-модульных интерфейсов.
Лекция №9 Интерфейс камак (camac).
9.1 Конструктивная совместимость элементов системы.
9.3 Пространственно-временные диаграммы на магистрали крейта.
9.4 Виды и назначение адресных операций на магистрали крейта.
Лекция №10 Технические средства на основе интерфейса камак. Модули интерфейса камак.
10.1 Схемы формирования статусных сигналов.
10.2 Управляющие модули камак.
10.3 Программная модель кк типа ккп3 для эвм семейства ibmpc.
10.4 Методика управления контроллером крейта и модулями камак.
Лекция №11 Разработка интерфейсно-ориентированной библиотеки процедур для управления крейтом камак.
Лекция №12 Методика контроля состояния модулей в интерфейсе камак.
Лекция№13 Компоненты ас на основе интерфейса камак.
13.1 Разработка схемы прибора генератора с заданными амплитудно-частотными характеристиками.
13.2 Измерение временных параметров импульсных сигналов.
13.3 Схема соединения модулей.
Программная реализация алгоритма измерения частоты fвх или периода Tвх.
Программная реализация алгоритма измерения длительности одиночного импульса.
13.4 Реализация прерываний от модуля камак в автоматизированных системах.
Лекция №14 Обмен данными между эвм и ву в режиме пдп.
14.1 Алгоритм обмена в режиме пдп.
14.2 Программная модель интерфейса ву и кпдп (минимальная конфигурация).
Методика запуска обмена данными по каналу пдп.
14.3 Реализация пдп в эвм на основе единого магистрального канала.
14.4 Реализация пдп в эвм на основе изолированного магистрального канала.
14.5 Назначение каналов контроллера пдп и адреса регистров страниц.
Лекция №15 Функциональный состав и программная модель кпдп.
15.3 Каскадирование контроллеров пдп.
Лекция №16 Методика программирования контроллера пдп.
6.9 Аппаратные прерывания в порядке их приоритетов и назначения.
|
Вход |
Номер типа |
Назначение входа |
|
IR0 |
8 |
АВП = 0000.0020h Таймер |
|
IR1 |
9 |
АВП =0000.0024h Клавиатура |
|
IR2 |
Ah |
Каскадирование |
|
IR3 |
Bh |
COM2 |
|
IR4 |
Ch |
COM1 |
|
IR5 |
Dh |
LPT2 |
|
IR6 |
Eh |
НГМД (накопитель на гибких магнитных дисках) |
|
IR7 |
Fh |
LPT1 |
6.10 Функциональный состав ПКП и его программная модель
Рис. 6.8 Программируемый контроллер прерываний в ЭВМ семейства IBMPC.
IRR – Interrupt Request Register – регистр запросов прерываний,
IMR – Interrupt Mask Register – регистр масок прерываний,
ISR – Interrupt Service Register регистр обслуживаемых запросов,
PR – Priority Resolver – шифратор приоритетов.
Назначение:
IRR:
фиксирует ЗП на входах IR0-IR7от ВУ. К каждому входу можно подключить одно ВУ.
IRi=1, если на входеIRiпоявляется ЗП.
Входные цепи могут программироваться на восприятие уровня или фронта сигнала.
IMR:
Служит для маскирования или разрешения ЗП на отдельных входах.
Если IMi=1, то сигнал на входеIRiне обслуживается.
Маскирование входа IRiне запрещает прерывание на остальных входах..
ISR:
Хранит запросы, обслуживаемые ЦП.
На время обслуживания IRiЦП, битISi устанавливается в 1.
Если ISi = 1, то прерывания от этого входа и входов с меньшими приоритетами запрещены.
Этот бит должна сбросить программа обслуживания прерывания по завершению работы или в процессе обслуживания ВУ.
PR:
Анализирует содержимое предыдущих трех регистров и определяет необходимость генерировать сигнал ЗП (INT) в ЦП, т.е. реализует схему учета приоритетов и формирования АВП.
6.11 Алгоритм работы ПКП.
Начальная инициализация подразумевает установку всех параметров:
Количество ПКП в системе: один или несколько.
АВП (номера типов прерываний).
Режим обслуживания ВУ.
Инициализация выполняется специальными командами записи приказов инициализации в регистр ПКП и не должна прерываться. В ЭВМ семейства IBM PCинициализация выполняетсяBIOS (basic input/output system- базовая система ввода-вывода), которая устанавливает режим вложенных прерываний, АВП, ПКП1 объявляет ведущим, ПКП2 – ведомым.
При появлении сигнала ЗП от какого-либо ВУ, ПКП выполняет следующие действия:
Запрос на входе IRi фиксируется в регистреIRR.
Установленный в 1 бит IRi сравнивается с соответствующим битомIMi. Если
IMi= 1 → запросIRiне обслуживается.
IMi= 0 → запросIRiпередается вPR.
PRсравнивает приоритетIRiс приоритетами ЗП, обслуживаемыми в данный момент времени ЦП.
Если биты регистра ISRс большим приоритетом = 1, то дальнейшее обслуживание запроса не выполняется.
Если биты регистра ISRс большим приоритетами сброшены в 0, то ПКП формирует ЗП (INT) в ЦП.
ЦП проверяет бит IF (Interrupt Flag) в регистре флагов (Flags):
Если IF= 0, запрос не обслуживается, покаIFне будет установлен в единицу.
Если IF = 1, то по завершению текущей команды ЦП сбрасываетIF=0и возвращает сигнал в ПКП по линииINTAв виде двух последовательных импульсов.
ПКП при первом импульсе INTAзапрещает сигналы на входахIRRдо второго импульсаINTA. Сбрасывает битIRi= 0 и устанавливает битISi= 1.
ПКП при втором импульсе INTAЦП разрешает сигналы на входах регистраIRRи на ШД устанавливает номер типа прерывания.
ЦП считывает с ШД код номера типа прерывания и приступает к обслуживанию устройства.
Если поступает сигнал с большим приоритетом, ЦП не реагирует на сигнал INTпри сброшенномIF. Поэтому любая оперативная программа должна устанавливатьIF=1, как только это становится возможным, чтобы установить режим вложенных прерываний.
Чтобы повторить процедуру прерывания, то входа IRiнеобходимо сигнал на входеIRi перевести в неактивное состояние.
Если какой-то вход IRк замаскирован соответствующим битомIMк, то запрос не обрабатывается ПКП.
Если программа сбрасывает IMк=0, ПКП распознает активный запрос и начинает его обслуживать.
6.12 Схема каскадирования контроллеров прерывания.
Каскадирование позволяет объединить несколько контроллеров для расширения числа ЗП.
При этом один ПКП работает как ведущий, а до 8 ПКП могут работать ведомыми.
Сигнал INTведомого ПКП подается на один из входов ведущего (IRi). ЕслиIMRиISRне блокируют сигнал, то он поступает на вход ЦП по линииINTведущего.
Когда ЦП возвращает INTA, ведущий ПКП проверяет, возникло ли его собственное прерывание или от ведомого. Если прерывание от ведомого, то на шину ведущий на шину каскадирования выдает код, соответствующий входу, к которому подключен ведомый.
Рис. 6.9 Схема каскадирования контроллера прерывания.
|
CAS2 |
CAS1 |
CAS0 |
|
|
22(4) |
21(2) |
20(1) |
|
|
0 |
1 |
0 |
|
За исключением реакции на сигнал INTAдействие всех контроллеров в системе одинаково.
IR0 имеет самый высокий приоритет, номер типа прерывания – 8.
|
IR0 |
IR1 |
IR8 |
IR9 |
IR10 |
IR11 |
IR12 |
IR13 |
IR14 |
IR15 |
IR3 |
IR4 |
IR5 |
IR6 |
IR7 |
|
8 |
9 |
70h |
71h |
72h |
73h |
74h |
75h |
76h |
77h |
Bh |
Ch |
Dh |
Eh |
Fh |
Методика программирования контроллера прерываний.
После включения питания БИОС выполняет инициализацию ПКП.
При инициализации:
Устанавливается режим работы ПКП.
Номера типов прерываний.
Определяется ПКП1-ведущий, ПКП2-ведомый.
6.13 Программирование пкп в процессе обслуживания ву и работы системы.
По окончании инициализации IMRобнуляется, следовательно, разрешаются ЗП на всех входах.
Для программирования ПКП в работе системы используется 3 слова рабочих приказов:
- Operation Command Word (OCW).
OCW1– разрешение или запрет отдельных входов ЗП.
OCW1использует нечетный адрес.
Регистр масок всегда доступен ЦП для чтения и для записи.
|
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
|
IM7 |
IM6 |
IM5 |
IM4 |
IM3 |
IM2 |
IM1 |
IM0 |
|
LPT1 |
HTMD |
LPT2 |
COM1 |
COM2 |
Каскадир. |
Клавиатура |
Таймер |
|
|
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
Слова рабочих приказов OCW2 иOCW3 используются для управления текущим режимом работы ПКП. Оба слова передаются по четному адресу.
Для отличия OCW2 отOCW3 иICW1(InitializationCommandWord) используются два бита с номерами 4 и 3:
|
D4 |
D3 |
|
1 |
X – ICW1 |
|
0 |
0 – OCW2 |
|
0 |
1 – OCW3 |