2.5.Форматы пакетов управления и пакета «старт»

Представленный на рис. 2.1 алгоритм управления имитатором описывает упрощенную адресную многоабонентскую систему передачи информации. Для управления такой системой необходимо передавать адресную информацию и данные для управления. Так как в рассмотренных ранее вариантах предусмотрено управление тремя параметрами (частотой, задержкой распространения и амплитудой), пакет управления целесообразно выполнить в виде шести байтов.

Адресным параметром для передачи управляющей информации каждому контроллеру являются первые два байта пакета управления:

первый байт  код ASCII идентификатора группы (F, D, А, N);

второй байт  номер имитатора в группе (значение от 01 до 25). Задается последними двумя цифрами в зачетной книжке.

Остальные байты пакета задают параметры управления:

третий байт  номер дополнительной частоты J имеет ненулевое значение для имитаторов группы F (J = 0…7) и нулевое для всех остальных;

четвертый байт предназначен для настройки имитаторов типа D. Его значение (в микросекундах) может находиться в пределах от 30 до 255;

пятый байт используется для задания амплитуды сигнала в смесителе аналогового блока. Его значение может быть любым;

последний байт пакета управления имеет всегда одно и то же значение – FFh, что указывает на окончание пакета управления отдельного контроллера.

Пакеты управления (кадры) передаются через интервалы времени (1,5 T_к), необходимые для приема, идентификации и передачи ответного сигнала «Готов» (рис. 2.11). Отсутствие ответного сигнала свидетельствует о неисправности конкретного контроллера в системе.

Рис. 2.12. Формат пакетов управления и пакета «Старт».

Пакет «Старт» передается в виде 3 байтов, первый, из которых – 00h, второй задается ASCII-кодом литеры S и третий – кодом 0FFh.

Ответный сигнал о готовности контроллера к работе выводится в виде одиночного байта, содержимое которого соответствует номеру контроллера.

Для варианта G2 пакет отчета о диагностике линии связи передается после передачи пакета «Старт» и имеет формат, предлагаемый в курсовом расчете.

Для передачи команд управления используется какой-либо стандартный канал передачи информации ПК. Таким каналом может быть последовательный порт (COM-порт RS-232, USB) или параллельный канал (типа «Centronics»).

2.6.Упрощенная структурная схема контроллера

На основе описанных ранее типов контроллеров (2.3) и трехшинной структуры микроЭВМ [3] можно построить структурную схему каждого типа контроллеров, подлежащего разработке. В состав контроллера войдут стандартные блоки CPU, ROM, RAM, IO1 (УВВ1), IO2 (УВВ2), возможно IO3, которые будут связаны системной шиной SB. Устройство IO2 предназначено для вывода сформированного временного паттерна, который в свою очередь требует таймер (таймер временного паттерна), генерирующий требуемые временные интервалы.

Учитывая необходимость диагностики устройства, целесообразно в состав контроллера включить устройство индикации, которое поможет в диагностировании неисправного устройства и укажет режим работы работающего контроллера.

Структурная схема основного варианта (предполагаются контроллеры типов F, D или 2D) представлена на рис. 2.12.

Рис. 2.13. Упрощенная структурная схема основного варианта контроллера

Назначение и выполняемые функции блоков CPU, RAM, ROM, УВВ1 понятны из предыдущего рассмотрения, поэтому несколько слов необходимо сказать об остальных блоках. В контроллер введены индикаторное устройство (ИУ) и таймер временного паттерна (ТВП). ТВП формирует сигналы, соответствующие моментам времени формирования импульсов, полярность которых задается устройством УВВ2 в соответствии с временным паттерном.

Кроме сигналов системной шины SB, состав которой будет конкретизироваться в следующем разделе, на рис. 2.12 показаны сигналы тактовой частоты (CLK), необходимые для работы делителей частоты и таймеров, входящих в состав контроллера. Тактовая частота потребуется, как видно на рис. 2.10, в устройстве таймера временного паттерна (ТВП), в устройстве УВВ1, особенно если передача с ПК производится по последовательному интерфейсу, в индикаторном устройстве (далее будет показана целесообразность использования динамической индикации для обслуживания контроллера и необходимость в этом случае таймера).

На рис. 2.12 показаны связи на входы запросов прерывания МП. Такие сигналы информируют МП об окончании очередного интервала временного паттерна, о необходимости обновлении информации на дисплее индикаторного устройства и о появлении новой управляющей информации (RxRDY) из ПК. Использование в схеме программных вариантов управления (например, для УВВ1) указывается в задании на курсовой расчет особо.

Связь УВВ2 с системной шиной зависит от структуры построения блока. Эта связь может отсутствовать, если для реализации устройства используются непрограммируемые ИС.

Для контроллеров других типов структурная схема будет несколько отличаться от того, что представлено на рис. 2.10. Так, в контроллерах типа G2 не должно быть ТВП и устройства УВВ2 (IO2), в контроллере типа A должно быть добавлено устройство УВВ3 (IO3), и т. д.

В основу проектируемого контроллера положен микропроцессор i8085 и микросхемы его поддержки (приборы 8755, 8155/56, 8185), которые образуют микропроцессорный комплект MSC-85. Используемые в задании микросхемы комплекта MSC-85 обозначаются в задании на курсовой проект как «основной вариант». Перед тем как начать конструирование функциональных устройств контроллера, приведем пример задания (табл. 2.3).

Таблица 2.3. Аппаратные особенности

БИС ТВП	БИС УВВ1		RAM		ROM	Тактовая частота		УВВ2 (ОЭП)
Основной вариант	Порты прибора 8755		Основной вариант		27C256	2 МГц		HCPL0710
Индикаторное устройство
БИС ИУ		СИД1 (красный)		СИД2 (зеленый)			Число разрядов
Любой прибор		HDSP-7501 (ОА)		HDSP-7801 (ОА)			4/1

В табл. 2.3 предполагается использовать описанный в данном пособии программируемый таймер, для управления контроллером, а также параллельный интерфейс на основе портов прибора 8755; в качестве памяти типа RAM  память прибора 8155, в качестве памяти типа ROM – память общего назначения 27С128.

Индикаторное устройство конкретизировано более подробно. Здесь указаны типы БИС, использованные для реализации динамического режима индикации, типы используемых СИД-индикаторов и число их разрядов.

Типы приборов УВВ2 из табл. 2.3 будут пояснены в разд. 3.