Формат команды: 00 ddd 101

Существуют команды инкремент и декремент индексных регистров:

INX, DCX.

INX SP, DCX SP - увеличивают и уменьшают соответственно на 1 указатель стека без передачи данных в стек или из него.

PUSH - запись содержимого пары регистров в ячейку памяти, на которую указывает указатель стека, при этом указатель стека уменьшается на 2.

PSW - передача данных из аккумулятора и ССП в ячейку памяти, на которую указывает указатель стека, при этом указатель стека уменьшается на 1.

POP - загружает пару регистров из стека и увеличивает УС на 2.

LXI SP- загружает в УС третий и второй байт команды, в УС помещается новое значение стека, что позволяет создавать стековые области в памяти произвольно.

XTHL - обменивает местами содержимое двух верхних байтов стека и пары регистров HL, высота стека не изменяется.

SPHL - загружает HL в УС, позволяет устанавливать произвольный адрес стековой области.

DAD - сложение HL с любой парой регистров или УС.

XCHG - меняет местами содержимое пар регистров HL и УС.

РАЗНЫЕ КОМАНДЫ

IN, OUT - передача данных между процессором и устройством ввода-вывода, номер канала ввода-вывода записывается после кода команды вторым байтом.

INPUT, OUTPUT - выполняется особый цикл чтения/записи во внешнее устройство, адрес ВУ в цикле обращения к ВУ выдается на 8 младших бит шины адреса.

EI,DI - разрешение и запрет прерывания соответственно.

NOP - пустая строка ( используют для корректировки задержки времени).

HLT - останов.

STC - установка бита CARRY.

CMC - сброс бита CARRY.

RST - начальный запуск прерывающей программы. Это специальная команда используется процедурами прерывания, обычно передается по ШД в цикле обработки прерывания от ВУ.

19. Режимы обмена через последовательный порт.

20. Этапы нисходящего проектирования.

ЦИКЛ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МП СИСТЕМЫ

1) Определение набора требований пользователя. Требования пользователя определяют, что пользователь хочет от системы, и что она должна делать. Требования пользователя (что должна и не должна делать система) определяется на основе информации о техпроцессе.

2) Строится функциональная спецификация. (техническое зада­ние), отличается от ТЗ тем, что нет правил на разработку техпроцесса.

Функциональная спецификация включает:

а) описание форматов сигналов ( на входе и выходе)

б) внешние условия, управляющие действиями системы

в) перечень функций аппаратных и программных, которые должна выполнять МП система для реализации функций объекта управле­ния.

Чем более тщательно и подробно описаны, детализированы все функции системы, тем проще процесс проектирование программных и аппаратных средств.

На проектирование функциональной спецификации уходит большое количество времени. Функциональная спецификация и требования пользователя являются критериями оценки при проектировании СУ.

3) Проектирование системы на основе функциональной специфи­кации. Для системы, содержащей только аппаратные компоненты (выбор конфигурации системы, определение параметров составля­ющих частей и способы их взаимосвязи), аппаратура конструиру­ется, тестируется, объединяется в единое целое, после чего оцениваются её технические характеристики. Для систем с МП требуется проектирование как программных, так и аппаратных средств. При этом необходимо определить аппаратную и прог­раммную конфигурации, определить из каких частей должна сос­тоять система и как эти части должны быть взаимосвязаны. Ап­паратная часть проектируется с помощью стандартных методик проектирования аппаратуры, программное обеспечение строится путем преобразования алгоритма в язык программирования МП. Оно тестируется совместно с аппаратурой.

Цикл проектирования аппаратных программных средств может ид­ти параллельно.

Выявление требований пользователя

Разработка технического задания

Проектирование системы

Проектирование

Апп. части

Проектирование

Програм. части

Конструирование

Апп. частей

Написание программ

Объединение

Апп. частей

Объединение

ПО

Объединение систем

Оценка системы

ТРЕБОВАНИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ

ТП определяет, что хочет пользователь. Чтобы получить четкую информацию о функциях системы, необходимо заранее составить ряд вопросов, которые необходимо обсудить с потребителем.

Пример: Охранная сигнализация. Список вопросов:

1) Какие типы нарушений необходимо обнаруживать.

2) Какие действия требуются при обнаружении нарушителя

3) Какие другие особые действия необходимо предпринять.

Задавая вопросы и получая ответы, проектировщик получает ин­формацию о технологическом процессе. Функциональная специфи­кация (ФС) должна определять какие функции должны выполнять­ся для удовлетворения ТП и обеспечения интерфейса между сис­темой и окружением.

ФС включает:

1) список функций, выполняемых системой

2) описание интерфейса между системой и пользователем

Т.к. система проектируется на основе информации, входящей в ТП, а также на основе ФС, очень важно, чтобы функции, кото­рые должны отрабатываться системой управления, были расписаны достаточно подробно.

Пример ФС:

1) какие средства надо предусмотреть для обнаружения несанк­ционированного открывания дверей или окон.

2) какие средства надо предусмотреть для обнаружения движе­ния.

3) какие средства надо предусмотреть для предупреждения на­рушителя и вызова помощи.

4) какие средства необходимо предусмотреть в случае забыв­чивости оператора для восстановления системы.

5) какие средства необходимо предусмотреть для управления системой.

6) какие средства необходимо предусмотреть для предотвраще­ния ложных тревог.

Ответы на вопросы ФС:

1) для обнаружения несанкционированного открытия дверей и окон должны использоваться контактные детекторы

2) для обнаружения движения должен использоваться ультразву­ковой детектор движения

3) с целью предотвращения ложной тревоги движение должно контролироваться в течение не менее 5 секунд

4) оператор должен быть предупрежден о том, что он должен восстановить систему, предупреждение осуществляется с помощью визуального сигнала, который должен включаться за 60 секунд до того как будет подан сигнал звуковой тревоги. Если система восстановлена в течение 60 с., для предупреждения нарушителя и вызова помощи включается сигнал звуковой тревоги

5) для управления системой и её восстановления должен ис­пользоваться кнопочный переключатель

ФС состоит из следующих частей:

Часть А:__ ВХОДЫ

Необходимо описать электрические характеристики выходов дат­чиков

1. Контактный детектор - пределы коммутации

2. Детектор движения - ТТЛ

3. Переключатель - предельный коммутационный ток

Часть В:__ ВЫХОДЫ

1. Визуальный сигнал - лампочка Ильича, 40 Вт. 220 В.

2. Звуковой сигнал - радио.

Часть С:__ ФУНКЦИИ

1. Система включается и восстанавливается с комплексного пе­реключателя.

2. Визуальный сигнал включается:

а) при размыкании контактного детектора

б) в случае продолжительного (>5 c.) возбуждения детектора движения

3. Звуковой сигнал включается через 60 с. после включения визуального сигнала, если за этот промежуток времени система не восстановлена с помощью переключателя.

Цикл управления

1

2

3

4

формирование управляющего воздействия интерактивный обмен

1 - прием входных переменных

2 - преобразование входных переменных и расчет управляющих возбуждений по математической модели

3 - формирование управляющих воздействий

4 - вывод управляющих воздействий

Для сложных систем применяются декомпозиция системы на нес­колько подсистем и определение функциональной спецификации для каждой из них. Допускается любое описание системы. При разработке системы необходимо учитывать человеческий фактор, который должен приводить к:

1) простоте системы

2) легкости её использования

Эти цели достигаются путем проектирования надлежащего интер­фейса, обеспечения экономичного обмена информацией между оператором и системой.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ

После того, как определено, что должна делать система и как она взаимодействует с окружающей средой, строят набор моде­лей, которые представляют собой эскизный проект системы. Каж­дая функция и подфункция системы есть модуль эскизного проек­та системы.

После того, как система разделена на модули, надо опреде­лить аппаратные модули, которые проектируются и реализуются с помощью набора БИС и ИС. Программные модули разбиваются на процедуры, каждая из которых соответствует определенной функ­ции.

Метод разработки систем, начиная с функциональной специфи­кации и включающий разбиение на модули и процедуры, называ­ется нисходящим проектированием.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ

И ВЫБОР СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ ПРОГРАММНЫМИ И АППАРАТНЫМИ

СРЕДСТВАМИ

Существуют функции, которые выполняются или только программ­но, или только аппаратно. Проблемы разделения не существует. Существуют функции, которые могут быть выполнены альтернатив­ным путем. Они могут быть выполнены программно, аппаратно ли­бо программно аппаратно. При выборе реализации функций ис­пользуют следующие критерии:

1. Качество исполнения данной функции (точность, надежность и т.д.)

2. Стоимость реализации функции

Вопросы качества либо рассчитываются, либо определяются ме­тодом эксперимента. Наиболее дешевый способ реализации функ­ции - это программный.

Общая структурная схема аппаратных модулей

Функции функциональной спецификации могут быть выполнены либо программно, либо аппаратно. Преобразование аналогового сигнала (например, смещение сигнала) выполняется аппаратно.

Чтобы выбрать какие функции попадут в ПО или в АЧ, нужно долго работать. Варианты разброса АЧ характеризуются характе­ристиками элементов системы и их функций.

Для выбора основного элемента ЭВМ нужно знать характеристи­ки ЭВМ, определяющие его функциональные способности.

21. Понятие о системе управления. Функция СУ. Функциональный подход к проектированию.

Понятие СУ

Д

УУ

ОУ

ИМ

СУ - совокупность некоторых элементов, предназначенных для реализации задачи управления и решающая следующие задачи:

1) сбор данных, т.е. преобразование физических величин, характеризующих состояние объекта управления в унифицирован­ные сигналы

2) обработка информации с целью преобразования в вид удобный для принятия решения

3) моделирование поведения объекта

4) принятие решений на основе собранной информации и модели

5) формирование управляющих воздействий

6) выдача управляющих воздействий

Когда не требуется реакция системы в течение заданного вре­мени, применяется пакетный метод выполнения программ.

1. Пакетный режим предполагает, что система не требует мгно­венной реакции системы. Режим ЭВМ - советчик. Принятие реше­ния осуществляется в ручную.

2. Для режима реального масштаба времени система должна от­реагировать за время, не превышающее минимально заданного или расчетного. Полоса пропускания управляющей ЭВМ очень влияет на устойчивость. Один из основных расчетов, который проводи при проектировании систем.