- •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.
Методика запуска обмена данными по каналу пдп.
В программном режиме работы процессора необходимо:
Проверить состояние внешнего устройства (флаг готовности должен быть 1);
Записать управляющую информацию в регистры интерфейса ВУ и КПДП:
РУ интерфейсом, тип цикла ПДП по отношению к ВУ;
РУ КПДП, тип цикла ПДП по отношению к ОЗУ;
РА, начальный адрес ОЗУ;
РСч, количество байт для обмена.
14.3 Реализация пдп в эвм на основе единого магистрального канала.
В ЭВМ на основе магистрального канала имеется несколько линий (Запрос Шины, Разрешение Шины).
Рис. 14.4 Схема реализации ПДП на основе единого магистрального канала.
Устройство получает сигнал “Разрешение Шины” и захватывает магистраль, начиная цикл обмена данными, по завершении обмена следует по приоритету. В ЭВМ имеются 4 линии ЗШ, РШ: ЗШ3 – РШ3, ЗШ2 – РШ2, ЗШ1 – РШ1, ЗШ0 – РШ0, где самый высокий приоритет ЗШ3 – РШ3.
КПДП может работать в одном из трех режимов:
Фиксированные приоритеты;
Циклически изменяемый приоритет;
Обслуживание ЗШ с единственной пары линий.
14.4 Реализация пдп в эвм на основе изолированного магистрального канала.
В качестве контроллера используется Intel8237A, его основные характеристики:
Число каналов ПДП – 4;
DREQ0 – DACK0
...
DREQ3 – DACK 3
Число КПДП в ЭВМ – 2;
КПДП1 передает 8-разрядные данные, КПДП2 передает 16-разрядные данные.
Максимальное число циклов ПДП без программирования – 65538, 64К цикла.
Максимальная скорость обмена – 1.6 Мбайт/с.
Режимы работы:
Режим фиксированных приоритетов.
Максимальный приоритет устанавливается за линией DREQ0 –DACK0.
Режим циклических приоритетов.
После обслуживания канала ему присваивается самый низкий приоритет.
Режим память-память.
Рис. 14.5 Схема подключения КПДП к системной шине и ВУ.
DB7-DB0 – выводы данных в режиме ПДП.
A15-A8 – старшие разряды адреса, необходимо защелкнуть (защелка 8282);A0-A3 – адресные входы-выходы, в режиме ПДПA0-A3 используются, как выходы;A7-A4 – адресные выходы, в режиме ПДП на эти линии устанавливаются соответствующие адреса ОЗУ.
При работе с памятью в режиме ПДП контроллер должен использовать 24-адресные ОЗУ, старшие биты надо программировать до начала передачи ПДП.
Chip Select, выбор кристалла, в программном режиме используется для определения базового адреса КПДП в области адресов ВУ. Базовый адрес КПДП1=0, КПДП2=C0h.
, чтение/запись, в программном режиме не используются. В режиме ПДП используются как выходы и определяют направление передачи данных по отношению к ОЗУ.
, вывод/ввод по отношению к ВУ.
AEN Address Enable, показывает, что на ШД установлен адрес.
ADSTB – строб адреса, записывает данные с ШД в регистр защелки.
HRQ– запрос шины.
HLDA– разрешение шины.
CLK– вход импульсов синхронизации,МГц.
RESET– сброс, переводит контроллер в исходное состояние и маскирует все запросы от ВУ.
READY– готовность, вход в режиме ПДП задерживает цикл, если устройство не готово.
EOP– окончание обмена. Активный уровень сигнала завершает обмен данными.
DREQ0-DREQ3 – входы запросов прерываний от ВУ.
DACK0-DACK3 – входы сигналов подтверждения ПДП.