ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.03.2025
Просмотров: 1914
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.
Шина состояния включает 3 сквозные линии “Состояние” (X,Q,B) и 24 индивидуальные линии “Запрос” (L1-L24). СигналX(команда принята) является обязательным ответом модуля на адресованную ему операциюF(0)-F(31). Модуль вырабатывает сигналX=1, если может выполнить команду. Во всех остальных случаях должен быть установленX=0. СигналQ(Ответ) показывает состояние модуля, может вырабатываться модулем в ответ на любую адресованную операцию для указания состояния выбранного элемента модуля.F(8) – проверка запросов,F(27) – проверка состояния. СигналB(магистраль занята) – единственный статусный сигнал, вырабатываемый контроллером крейта. Сигналы запросовL1-L24 вырабатываются модулями для передачи контроллеру сообщений о необходимости выполнения действий по их обслуживанию.
Шина синхронизации включает 2 сквозные линии: СТРОБ1, СТРОБ2 – синхронизация обмена по магистрали и синхронизация операций в модуле при контроллере. СТРОБ1 (S1) разрешает контроллеру или модулю принимать данные с линии магистрали и посылать какие-либо действия, не изменяющие состояние линии магистрали. СТРОБ2 (S2) используется для начала действий, которые могут изменить состояние линий магистрали.F(2) – чтение и сброс регистра, чтение поS1, сброс поS2.
Шина питаниявключает возможность подключения обязательных источников питания, дополнительных источников питания и резервных линий.
9.3 Пространственно-временные диаграммы на магистрали крейта.
Рис.9.7 Временные диаграммы операций на магистрали крейта КАМАК: а) адресных, б) безадресных.
Адресные операции.
Начиная операцию, контроллер выставляет на шины магистрали сигналы номера станции, субадреса, кода операции и сопровождает их сигналом “магистраль занята” B=1. Адресованный модуль реагирует на команду, генерируя статусные сигналыX,Q, а также данные при операции чтения на линииRмагистрали. При операции записи контроллер устанавливает информацию на шинуW. Прием сигналов с линийX,Q,R,Wдолжен происходить в интервале действия строб-сигналаS1. По строб-сигналуS2информация на шине данных может быть изменена. Сигнал запроса на обслуживание от модуляL=1 должен блокироваться на время выполнения адресуемой операции, по ее окончании может быть установлен, если передаваемая команда не изменила его значение. Следующая операция может начинаться в момент окончания предыдущей операции. Установление сигналов новых опреаций совпадает по времени с удалением сигналов от предыдущей операции. Длительность адресуемой операции – 1 мкс. Максимальная скорость передачи информации – 24 Мбит/с.
Безадресные операции Z,C,Iвызывают действия во всех функциональных модулях, подключенных к магистрали. ОперацииZиCобязательно сопровождаются сигналомB=1. СигналZдолжен иметь абсолютный приоритет перед другими сигналами и сопровождаться сигналомI=1. Выполнение действий, определенных операциямиZиC, должно начинаться в момент появления строб-сигналаS2. СигналI=1 может устанавливаться на линию и сбрасываться в любые моменты времени. Помимо контроллера сигналIможет вводиться от внешнего источника или генерироваться функциональными модулями. В последнем случае сигналI=1 сохраняется на магистрали до момента сброса его внутри модуля. Длительность безадресной операции составляет 0,75 мкс.
9.4 Виды и назначение адресных операций на магистрали крейта.
Во время выполнения адресных операций в модуле могут выполняться следующие действия:
Чтение данных или запись;
Установка в 1 или сброс в 0;
Запуск модуля или его останов;
Проверка состояния модуля.
Код операции задается состоянием сигналов на пяти линиях F16,F8,F4,F2,F1 – 32 операции:
18 стандартных (содержание определено стандартом КАМАК);
8 нестандартных (могут использоваться разработчиком по своему усмотрению);
6 резервных (зарезервированы для дальнейшего развития системы КАМАК).
Операции интерфейса камак
|
Функция |
Содержание операции КАМАК |
Использование шин R,W |
|
F(0) F(1) F(2) F(3) F(4), F(6) F(5),F(7) |
Чтение регистра группы 1 Чтение регистра группы 2 Чтение и сброс регистра группы 1 Чтение обратного кода регистра группы 1 Нестандартная Резервная |
Используется шина R |
|
F(8) F(9) F(10) F(11) F(12), F(14) F(13),F(15) |
Проверка запросов Сброс регистра группы 1 Сброс запросов Сброс регистра группы 2 Нестандартная Резервная |
Не используются шины RиW |
|
F(16) F(17) F(18) F(19) F(20), F(22) F(21) F(23) |
Запись в регистр группы 1 Запись в регистр группы 2 Селективная установка регистра группы 1 Селективная установка регистра группы 2 Нестандартная Селективный сброс регистра группы 1 Селективный сброс регистра группы 2 |
Используется шина W |
|
F(24) F(25) F(26) F(27) F(28), F(30) F(29),F(31) |
Запрещение Исполнение Разрешение Проверка состояния Нестандартная Резервная |
Не используются шины RиW |
Адресные операции F(0)-F(3),F(9),F(11),F(16)-F(19),F(21),F(23) позволяют разделить регистр модулей на 2 группы. В каждом модуле могут присутствовать 2 группы регистров (выбираемые кодом операции) по 16 регистров в каждой (выбираемых субадресом)
Все операции по назначению делятся на четыре группы, которые характеризуются определенными значениями сигналов линий F8 иF16:
F(0)-F(7) – операции чтения, данные передаются из функционального модуля в КК по шинеR.
F(8)-F(18) – первая группа операций управления.
F(24)-F(31) – вторая группа операций управления.
F(16)-F(23) – операции записи, данные передаются из КК в функциональный модуль по шинеW.
В каждой группе содержатся 8 операций, которые варьируют основной содержание операций в данной группе.
Операции чтения.
F(0),F(1) – передают содержимое регистров группы 1,2 из функционального модуля (ФМ) в КК. Данные КК всегда принимает в момент строб-сигналаS1.
F(2) – За один командный цикл выполняются два действия: чтение данных из ФМ в КК в момент строб-сигналаS1, сброс данных в регистре модуля в момент строб-сигналаS2.
F(3) – передает из ФМ в КК обратный код регистров группы 1.
F(0),F(1),F(3) – при выполнении данные в регистрах модулей не изменяются.
Операции управления 1, 2 группы: F(8)-F(15),F(24)-F(31).
При выполнении операций данные не должны передаваться.
F(8) – используется для контроляL-запроса от модуля. ОперацияLAM-требования (LookAtMe). При выполнении командыF(8) передается ответ по линииQ.Q=1 – есть запрос от модуля, и он разрешен в модуле;Q=0 – запрос отсутствует или запрещен в модуле (замаскирован).
F(9),F(11) – сброс регистров 1 или 2 группы.
F(10) – сброс источникаL-запроса в модуле. Источник запроса –LAM-источник, сигнал –LAM-статусный сигнал.
F(24) – запрещение каких-либо действий в модуле или маскирования сигнала.
F(26) – операция разрешения: разрешает те действия, которые запрещеныF(24).
F(25) – операция используется для исполнения или прекращения любых действий в модуле, если не целесообразно использовать операцииF(24) илиF(26).
F(27) – операция служит для проверки состояния любых функциональных узлов модуля, при этом ответ поступает на линиюQ: Q=1 – присутствуетLAM-статусный сигнал,Q=0 – отсутствует.
Операции F(8)-F(15),F(24)-F(31) могут стробироваться строб-сигналамиS1илиS2, так как не меняют данных на магистрали.
Операции записи F(16)-F(23).
Данные из КК передаются в ФМ по шине W, линииW1-W24.
F(16),F(17) – используются для записи данных с шиныWв регистр 1 или 2 группы. ФМ при выполнении этих операций принимает данные в момент строб-сигналаS1.
F(18), F(19) – селективная установка.
F(21),F(23) – селективный сброс разрядов регистров 1 или 2 группы.
Эти операции действуют только на те разряды регистров, которым соответствует 1 в передаваемом слове данных. Выбранные разряды либо устанавливаются в 1 (F(18),F(19)), либо сбрасываются в 0 (F(21),F(23)).
Пример:
-
F(18),F(19).
10101010
← регистр
11001100
← W
11101110
← результат
F(21),F(23).
10101010
← регистр
11001100
← W
00100010
← результат
При выполнении любой адресной генерации ФМ может генерировать статусные сигналы. Сигнал X– команда принята, сигналQ– ответ модуля – статусный сигнал. КК принимает сигналыX,Qи данные с шиныRв момент строб-сигналаS1.