- •Оглавление
- •Лекция № 1 Введение в проблемы построения автоматизированных систем.
- •Основные вопросы курса:
- •1.1. Функциональные компоненты, необходимые для построения автоматизированного комплекса.
- •1.2. Особенности проектирования и основные требования к автоматизированным системам для научных исследований (асни).
- •1.3. Принципы построения автоматизированных систем.
- •Лекция №2 Средства управления объектами автоматизации.
- •2.1. Архитектурные возможности эвм.
- •Центральный процессор
- •Основные регистры процессора эвм семейства Macintosh.
- •Основные регистры процессора эвм семейства ibm pc.
- •2.2. Основная память.
- •Форматы представления чисел в озу.
- •2.3. Каналы ввода-вывода информации.
- •Общая структура магистрали эвм
- •Передача информации по системной магистрали
- •Вывод данных Ввод данных
- •Лекция №3 Принципы организации обмена данными между эвм и внешними устройствами.
- •3.1 Режимы обмена данными
- •3.2 Безусловная передача данных.
- •Лекция №4 Техническая реализация усо в эвм семейства ibm и методика управления обменом.
- •Карта регистров усо
- •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.
- •Техническая реализация интерфейса в ас на основе эвм семейства ibmpc
- •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.
- •1. Опрос ву.
- •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.
- •1. Приоритетная цепочка:
- •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.
- •6.15 Реализация методики обмена данными с прерыванием программы между в эвм в автоматизированных системах на основе эвм семейства ibm pc в средеBorland Pascal. Установка вп.
- •6.16 Техническая реализация обмена данными с прерыванием программы.
- •6.17 Категории прерываний эвм семейства ibmpc.
- •Основные черты программных прерываний.
- •Краткий обзор функций bios.
- •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.
- •7.3 Формат регистров таймера.
- •7.3 Режимы работы таймера.
- •1 Группа.
- •2 Группа.
- •3 Группа.
- •7.4 Методика программирования таймера.
- •1. Инициализация пит.
- •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.
- •9.2 Магистраль крейта камак.
- •9.3 Пространственно-временные диаграммы на магистрали крейта.
- •9.4 Виды и назначение адресных операций на магистрали крейта.
- •Операции интерфейса камак
- •Лекция №10 Технические средства на основе интерфейса камак. Модули интерфейса камак.
- •10.1 Схемы формирования статусных сигналов.
- •10.2 Управляющие модули камак.
- •Управляющая часть кк.
- •10.3 Программная модель кк типа ккп3 для эвм семейства ibmpc.
- •10.4 Методика управления контроллером крейта и модулями камак.
- •10.5 Методика построения программного обеспечения в ас на основе унифицированных магистрально-модульных интерфейсных систем.
- •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).
- •Программная модель кпдп.
- •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.
- •15.1 Блок управления.
- •15.2 Каналы контроллера пдп.
- •15.3 Каскадирование контроллеров пдп.
- •Лекция №16 Методика программирования контроллера пдп.
- •Лекция№17 Реализация пдп в ас на основе камак.
- •17.1 Алгоритм выполнения кк операции пдп.
6.6 Техническая реализация интерфейса обмена данными с прерыванием программы.
Существует 2 варианта:
Приоритетная цепочка (Macintosh)
Программируемая логика управления приоритетами прерывания (IBM PC).
1. Приоритетная цепочка:
Рис. 6.6 Схема работы приоритетной цепочки.
Устройство, которое посылало ЗП, поглощает РП и выдает АВП на ШД с формирователя АВП и сбрасывает триггер РП.
В ЭВМ семейства Macintoshимеется 7 пар линий ЗПi– РПi
ЗП7-РП7 |
|
Линии запросов прерывания. ЗП7 – РП7 – самый высокий приоритет, линии ЗП1-РП1- самый низкий приоритет обслуживания. При поступлении ЗП ЦП сравнивает приоритет линии приоритетом, указанным в РС (ЦП). При равенстве приоритетов прерывания не происходит. Уровни приоритетов и адреса ВП устанавливаются аппаратными средствами. |
ЗП6-РП6 | ||
ЗП5-РП5 | ||
ЗП4-РП4 | ||
… ЗП1-РП1 |
2. Реализация многоуровневых вп в эвм семейства ibm.
Для Реализация многоуровневых ВП в ЭВМ семейства IBMприменена БИСIntel8259A.
Технические характеристики бис Intel 8259a.
Число уровней ЗП = 8.
Количество уровней можно расширить до 64 за счет каскадного включения микросхем
Режим обслуживания ЗП, уровни приоритетов, АВП устанавливаются программным путем.
6.7 Программируемые режимы обслуживания ву.
Режимы работы:
Режим вложенные прерывания.
Входы для ЗП: IRi,. Каждому из входов присваивается приоритетIR0, IR1, …IR7в порядке убывания ЗП с большим приоритетом могут прерывать обслуживание ЗП с меньшим приоритетом.
Круговые циклические приоритеты.
После появления ЗП на каком-либо входе и его обслуживания данному входу присваивается самый низкий приоритет, а приоритеты остальных запросов меняются в круговом циклическом порядке.
Адресуемые приоритеты.
Аналогично п. 2, но допускает программное указание входа, которому назначается самый низкий приоритет.
Режим опроса.
В этом режиме ЦП не реагирует на ЗП (прерывания запрещены). ВУ, требующее обслуживания, определяется чтением состояния ПКП (т.е. опрос состояния контроллера).
Незамаскированные запросы прерываний обслуживаются в порядке их поступления.
6.8 Схема включения пкп к системной шине ву.
Рис. 6.7 Схема включения ПКП к системной шине и ВУ.
Назначение выводов БИС:
D7-D0– выводы ШД, служат для приема управляющее информации от ЦП и передачи статусной информации в ЦП.
A0– адресный вход, адресация внутренних регистров контроллера (2 адреса).
~CS (chip select)- выбор кристалла, разрешает или запрещает связь контроллера с системной шиной.
~CS= 0 – есть связь, ~CS= 1 – нет связи.
Первый ПКП использует адреса – 20h, 21h.
Второй ПКП использует адреса – A0h, A1h.
~RD, ~WR– ввод, вывод (сигналы ШУ), соединяются с линиями магистрали~IOR и ~IOW.
INT(выход) – сигнал ЗП в ЦП.
~INTA (interrupt acknowledge) – сигнал РП от ЦП.
CAS2, CAS1, CAS0– шина каскадирования. Для ведущего контроллера прерывания эти линии являются выходами, а для ведомого – входами.
~SP/~EN– указывает ведущий (1) или ведомый (0) ПКП.
IR0...IR7– входы запросов прерывания от ВУ.