Лабораторная работа №5. “Программный модуль обработки информации в микроЭВМ”

Цель работы.

1. Изучение принципов арифметической и логической обработки информации в микроЭвм на базе процессора i8085;

2. Разработка программы, обеспечивающей вычисление оценочной функции состояний непрерывных и дискретных процессов Подготовка к работе.

При подготовке к лабораторной работе необходимо изучить арифметические, логические и команды управления из системы команд ЭВМ;

1. Постановка задачи исследования

   1. Принцип сканирования в современных управляющих системах

Большинство современных управляющих систем работает по методу периодического опроса входных данных. Этот метод состоит в том, что система периодически опрашивает и сохраняет состояния входов.

Отсканированные данные, сформированные в статический массив в оперативной памяти системы, обрабатываются как статические (постоянные) величины и сохраняются до следующего цикла сканирования.

Процедуры обработки составляют суть (содержание) этапа обработки (Рис.1).

На основе результатов обработки, на следующем этапе формируются воздействия на объект управления или другие реакции. Затем цикл

чтение входов–обработка–реакция повторяется.

Ранее в лабораторной работе 4 [ ] уже изучался этап чтения входов и разрабатывались соответствующие программы.

В результате реализации этапа чтения формировался (4х8)– массив данных, содержащий отсчеты параметров Param0÷Param3, характеризующих состояние трех непрерывных Process0, Process1, Process2 и одного дискретного Process3 процессов.

На рисунке 1. приведены временная диаграмма функционирования устройства сканирующего типа, поясняющая место программы обработки информации (Лаб.№5) в процессе функционирования сканирующей микроЭВМ.

П рограммы чтения входов, обработки, и выработки реакции имеют функционально-законченный характер. В терминах структурного программирования такие программы наз. программными модулями или модулями.

Модуль, в свою очередь, может состоять из фрагментов, выполняющих выраженные функции.

Такие фрагменты наз. субмодулями.

Модули и субмодули, в свою очередь, могут включать процедуры или функции.

Все эти фрагменты образуют иерархическую структуру, нижний уровень которой составляют машинные команды (операторы) используемого языка, в данном случае ассемблера.

Эти термины будет использованы в дальнейшем.

2. Исходные данные для модуля обработки

В лабораторной работе №4 разработана программа Scan_Param, которая обеспечивала приём в микроЭВМ через порты ввода/вывода и фиксацию (до обработки) в оперативной памяти чисел (отсчётов) от внешних устройств, измеряющих параметры Param0, Param1, Param2, Param3. Параметры характеризуют состояние трех непрерывных Process0, Process1, Process2 и одного бинарного Process3 процессов.

Параметры Param0÷Param3 представлялись в виде отсчётов x_ij (i=0,1,2).

Отсчет для процессов Process0, Process1, Process2 это восьмиразрядное целое число со знаком, представленное в двоичном дополнительном коде.

Отсчет для процесса Process3 это беззнаковое целое восьмиразрядное двоичное число – 00h или 01h

Конкретный отсчет характеризует состояние непрерывного процесса в конкретный момент времени t, а последовательность отсчетов – на интервале времени. При известной связи между реальным и машинным временем (что и имеет место на практике) параметр t в отсчетах для упрощения можно упустить.

Process3 – это бинарный (дискретный) процесс, отображающий состояние некоторого двухпозиционного устройства, например, кнопки, переключателя, датчика и т.п..

Отсчёты, образующие потоки входных данных, зафиксировались в оперативной памяти микроЭВМ в виде следующего двумерного массива (Рис.2).

Накоплению отсчётов путём чтения входов математически соответствовало формирование двумерной (4х8)-матрицы X = ||x_ij|| (i =0÷3; j =0÷7).

Физически это – заполнение данными выделенного массива в оперативной памяти микроЭВМ .

Для хранения каждой i-ой строки в массиве выделяется i-ый подмассив, состоящий из 8-ми ячеек. Начальный адрес i-го подмассива называется базовым адресом строки – bazei.

Такое представление в микроЭВМ матричных данных является типовым, причём, размерность матрицы как по одному измерению, так и по числу измерений ограничивается только объёмом оперативной памяти.