- •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.
9.2 Магистраль крейта камак.
Магистраль крейта КАМАК служит для обмена информацией между контроллерами и функциональными модулями. По типу соединений линии магистрали делятся на 2 типа:
Сквозные линии, объединяющие одноименные контакты всех разъемов с 1 по 25 за исключением линий R,W.
R,Wобъединяют разъемы только нормальных станций.
Индивидуальные линии, объединяющие определенный контакт нормальной станции с определенным контактом управляющей станции.

Рис. 9.6 Магистраль крейта КАМАК.
По магистрали крейта передаются адреса, команды, данные, статусная информация и напряжение питания. Группа линий связи, предназначенная для сигналов одинакового функционального назначения, называется шиной.
Шина данных 24 разрядная, однонаправленная, состоит из 24 линийR(“Чтение”) и 24 линийW(“Запись”). По линиямWконтроллер может пересылать информацию в функциональный модуль, по линиямRфункциональный модуль может пересылать информацию контроллеру. Обмен данными может выполняться словами длиной до 24 двоичных символов, младший бит передается по линииR1.
Шина адресасостоит из 24 индивидуальных линий “номер станции” (N1-N24) – по линиямNпередается адрес модуля, такой способ адресации называется географической адресацией. Также имеет 4 сквозных линии:A8,A4,A2,A1 – по ним передается субадрес элемента в модуле. Адрес некоторого элемента функционального модуля складывается из номера установочной станцииNiи кода субадреса. Дешифрация субадресов выполняется непосредственно в адресованном модуле.
Шина управления состоит из 5 сквозных линий “Операция” (F16,F8,F4,F2,F1) и 3 линий “Общее управление” (Z,C,I). Сигналы на линияхFпозволяю контроллеру передавать 32 различных кода операций отF(0) (F16=F8=F4=F2=F1=0) доF(31) (F16=F8=F4=F2=F1=1), которые должны выполняться адресованным модулем. Коды операций полностью декодируются в модуле.
Сигналы общего управления позволяют выполнять безадресные операции общего управления одновременно во всех модулях крейта. Сигнал Z(“Пуск” ) служит для начального запуска системы, позволяет установить все регистры данных, управляющие регистры и отдельные триггеры в определенное начальное состояние. СигналC(“Сброс”) служит для установки в исходное состояние выбранных разработчиком регистров и отдельных триггеров. Разница в действии сигналовZиCзаключается в том, что сигналZдолжен обязательно использоваться разработчиком, а сигналCможет использоваться по усмотрению разработчика. СигналI(“Запрет”) может запрещать действия в модуле, предусмотренные разработчиком.
Шина состояния включает 3 сквозные линии “Состояние” (X,Q,B) и 24 индивидуальные линии “Запрос” (L1-L24). СигналX(команда принята) является обязательным ответом модуля на адресованную ему операциюF(0)-F(31). Модуль вырабатывает сигналX=1, если может выполнить команду. Во всех остальных случаях должен быть установленX=0. СигналQ(Ответ) показывает состояние модуля, может вырабатываться модулем в ответ на любую адресованную операцию для указания состояния выбранного элемента модуля.F(8) – проверка запросов,F(27) – проверка состояния. СигналB(магистраль занята) – единственный статусный сигнал, вырабатываемый контроллером крейта. Сигналы запросовL1-L24 вырабатываются модулями для передачи контроллеру сообщений о необходимости выполнения действий по их обслуживанию.
Шина синхронизации включает 2 сквозные линии: СТРОБ1, СТРОБ2 – синхронизация обмена по магистрали и синхронизация операций в модуле при контроллере. СТРОБ1 (S1) разрешает контроллеру или модулю принимать данные с линии магистрали и посылать какие-либо действия, не изменяющие состояние линии магистрали. СТРОБ2 (S2) используется для начала действий, которые могут изменить состояние линий магистрали.F(2) – чтение и сброс регистра, чтение поS1, сброс поS2.
Шина питаниявключает возможность подключения обязательных источников питания, дополнительных источников питания и резервных линий.
