ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.03.2025
Просмотров: 1900
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.
Схема хранения и обработки статусных сигналов.
Регистр состояния КАМАК(адрес 8). Старший бит обозначен*L, он показывает наличие запроса от модулей крейта. Если*L=1, то информация в регистрах не имеет смысла. Линия*Lпереходит в нулевое состояние, если имеетсяL-запрос от какого-либо модуля в регистре состояния КАМАК. В разряде 2 находится номер станции с наивысшим приоритетом:L1 – самый высокий приоритет,L23 – самый низкий. СигналыXиQфиксируются во время адресных операций:X– всегда,Q– иногда, по усмотрению разработчика.
Регистр номера крейта КАМАК и управления ПДП (адресFh) служит для указания номера активного контроллера крейта, к которому поступают команды процессора и параметры режима ПДП интерфейса. Разряды регистра 5 и 4 (C2,C1) содержат номер крейта, с которым выполняется обмен данными: 00 – крейт 1, 01 – крейт 2, 10 – крейт 3, 11 – крейт 4.
10.4 Методика управления контроллером крейта и модулями камак.
Управление КК и ФМ включает инициализацию электронных элементов контроллера, выполнение безадресных или адресных операций в модуле и анализ содержимого статусных сигналов.
Инициализация КК выполняется после включения питания до начала работы системы следующей последовательностью команд ЦП:
Установка номера c(i)i=1..4 активного КК в регистре номера крейта;
Сброс в исходное состояние внутренних элементов КК установкой разряда AX4=1 в регистре общего управления крейтом. По окончании инициализации разрядAX4 сбрасывается.
Генерация на магистрали крейта безадресной или адресной операции выполняется путем записи необходимой информации в регистры КК и запуска операции на магистрали.
Безадресная операция запрет Iвыполняется на магистрали крейта при записи кода 4 в регистр общего управления крейтом КАМАК. СигналIсохраняется на магистрали до его сброса в регистре общего управления крейтом.
Безадресные операции Z, Cвыполняются следующим образом:
Запись кода операции Z(код 5) сIили кода операцииC(код 2) в регистр общего управления крейтом КАМАК (относительный адрес 6h);
Запуск операции на магистрали крейта посредством записи произвольного значения в регистр запуска операции КАМАК (относительный адрес 7h).
По окончании операции на магистрали, разряды ZилиCрегистра общего управления сбрасываются.
Адресные операциивыполняются на магистрали крейта при участии двух устройств:
Управляющий модуль – КК, при выполнении любой адресной операции устанавливает на магистрали сигналы N,A,F.
Управляющий модуль при выполнении операций записи (F(10)-F(23)) устанавливает данные на ШД записи на линииW1-W24.
Исполнительный модуль – ФМ, реагирует на строб-сигналы S1,S2и устанавливает на магистралиX– команда принята,Q– ответ модуля.
КК принимает статусные сигналы и данные (при операциях чтения) в момент сигнала S1. В момент сигналаS2ФМ может изменить данные на ШД (если, например, предусмотрен сброс).
Последовательность действий процессора при выполнении адресных операция чтения.
Адресные операции чтения: F(0)-F(7). При выполнении этих операций ЦП до запуска операций в регистре КК должен установить:
Адрес крейта c(i) в регистр в регистр номера крейта (относительный адресFh);
Номер станции N(i) в регистр номера станции (относительный адрес 5h);
Код субадреса A(m) в регистр субадреса (относительный адрес 3h);
Код операции F(k) в регистр функции (относительный адрес 4h).
Запуск операции на магистрали – нужно в регистр запуска операции (относительный адрес 7h) записать произвольное значение. Выполнится адресная операция чтения, и 24-разрядное слово передастся из ФМ в регистр данных чтения.
После завершения операции на магистрали – чтение данных из регистров данных чтения КК в ОЗУ:
Младшего байта данных R8-R1 из регистра чтения с адресомBh;
Среднего байта данных R16-R9 из регистра чтения с адресомAh;
Старшего байта данных R24-R17 из регистра чтения с адресом 9h.
Последовательность действия процессора при выполнении адресных операций управления.
Операции управления F(8)-F(15),F(24)-F(31). При выполнении этих операций ЦП выполняет следующие действия:
До запуска операции на магистрали – запись N,A,Fв соответствующие регистры КК. Коды операцийF(k):k– 8-15, 24-31.
Запуск операции на магистрали. Выполняется без передачи данных.
В результате действия этих операций будет выполнена адресная операция управления без передачи данных.
Последовательность действий процессора при выполнении адресных операций записи.
Операции записи: F(16)-F(23).
До запуска: запись адреса устройства c(i),N(i),A(m) и кода операции записиF(k),k=16-32.
Запись 24-разрядного слова в регистр данных записи:
Младший байт в регистр записи младшего байта (W8-W1) данных (относительный адрес 2h);
Средний байт в регистр записи среднего байта (W16-W9) данных (относительный адрес 1h);
Старший байт в регистр записи старшего байта (W24-W17) данных (относительный адрес 0h).
Запуск операций на магистрали крейта. 24-разрядное слово данных из регистра записи КК предается в адресованный модуль.
Анализ статусных сигналов.
Статусные сигналы X,Qвырабатываются модулем в ответ на любую адресную команду. Проверять имеет смысл после какой-либо адресной операции.
Статусные сигналы L1-L23 вырабатываются модулями в произвольный момент времени.*L=0 – есть запрос на обслуживание.L16,L8,L4,L2,L1 – номер станции с наивысшим приоритетом.
10.5 Методика построения программного обеспечения в ас на основе унифицированных магистрально-модульных интерфейсных систем.
Программное обеспечение (ПО) разделяется на категории:
1. ПО для управления объектом, сбора данных в реальном времени.
2. Средства обработки, преставления, документирования информации, уровни:
Аппаратно-ориентированное ПОдолжно содержать набор управления контроллером или адаптером.
Должно обеспечить прием и передачу данных по магистрали интерфейса в соответствии с протоколом обмена данными интерфейсной системы, также должно обеспечить установку в “1” или сброс в “0” данных линий управления интерфейсом, чтение статусных линий магистрали интерфейса.
Адаптеры:
С преимущественно программной реализацией функции управления;
С преимущественно аппаратной реализацией функции управления.
Интерфейсно-ориентированное ПОдолжно содержать набор процедур, обеспечивающих управление любым элементом системы. Основным вопросом является определение состава процедур, обеспечивающих все возможности интерфейса.
От разработчика требуется знание интерфейса системы. Международная электротехническая компания IECвыработала рекомендации для интерфейса КАМАКIEC-713.
Приборно-ориентированное ПОдолжно содержать набор процедур для управления определенными типами интерфейсных приборов.
Интегрированная среда разработчика.
Позволяет построить систему, программу управления сбора данных и разработать графический интерфейс пользователя.
Пример: LabVIEW, LabWindows CVI, LookOut, BridgeVIEW.
Лекция №11 Разработка интерфейсно-ориентированной библиотеки процедур для управления крейтом камак.
Библиотека разрабатывается в соответствии со стандартом IEC-713.
UnitKKP3;
Interface
{Инициализация КК}
ProcedureCCInit(c:integer); {c– номер крейта в диапазоне 1-4}
{Безадресные операции в крейте}
ProcedureCCCZ(c:integer); {ОперацияZ}
Procedure CCCC (c: integer); {Операция C}
Procedure CCCI (c: integer, I: boolean); {Установка (true) / Сброс (false) сигнала запрет I на магистрали}
{Адресные операции на магистрали}
Function CFSA (F, c, N, A: integer, var D: longint, var Q:integer): Boolean; {F(k), k=0÷31 – можно выполнить любую адресную операцию; c(i), i=1÷4; N(j), j=1÷23; A(m), m=0÷15; Q – 0/1, статусный сигнал; D – 24-разрядные данные; CFSA=true, если модуль возвратил X, иначе false}