54,Какие языки используются в системах чпу?

В системах ЧПУ используются три языка:

• язык задач - кнопки, переключатели и регуляторы пульта оператора;

• язык заданий - стандартная система кодирования ISO-7bit управляющей программы;

• язык дисплея - сообщения, которые выдаются оператору (тексты, графики, цифры, символы и т.п.).

Язык задач пульта оператора и язык дисплея (человеко-машинный интерфейс) должны обеспечить запуск и останов системы, выбор режима работы, оперативное управление, отображение состояния процесса. Все клавиши должны иметь прямую или условную пометку, а также индикацию включения.

Язык заданий – это символы и построенные из них фразы, используемые для автоматического управления по программе. Символы имеют определенное значение (ГОСТ 20999-83), программа должна иметь название, а также содержать обозначение начала и конца. Структурно она делится на главы (:) и кадры (N).

55, На какие классы разделяются терминалы языка ISO-7bit?

Функции ЧПУ разделяются на стандартные, технологические, геометрические и знаков. Символы, буквы и цифры, которые образуют конкретную функцию, называются терминалами языка. Все терминалы делятся на шесть классов:

1. Стандартные функции (SF): G, M.

2. Цифры (DIGIT): 0..9.

3. Технологические функции (TECHNF): N, F, S, T, L, H, %, LF, / (N - номер кадра, F - функция подачи, S - функция скорости привода главного движения, T - функция позиции инструмента, % - начало программы, LF - конец кадра).

4. Геометрические функции (GEOMF): [X, Y, Z] - первичные координаты, [I, J, K] - координаты начала движения, [P,Q] - вторичные координаты, [U,V,W] - третичные координаты, [A,B,C] - угловые координаты.

5. Функции знака (DEL): + , - .

6. Функция параметра (PARAM) R, что используется для упрощения вычислений при программировании.

56, В чем смысл синтаксического анализа и что показывает синтаксическая диаграмма?

Отдельные фразы входного языка представляют собой команды управления. Однако их набор может быть противоречивым, неверным или неполным. С этой целью проводится синтаксический и семантический анализ.

Правила грамматики удобно представлять в виде синтаксических диаграмм, примеры которых приведены на рисунке 3.5.

Синтаксические диаграммы имеют вход (левая вертикаль) и выход (правая вертикаль). Между ними располагаются допустимые цепочки терминалов (в кружках) и состояний (в прямоугольниках). Синтаксические диаграммы показывают варианты представления функций. Например, в функции «Подача» должны быть терминал F, терминал запятая () и одна, две или три цифры. Для выхода из процесса анализа необходима также команда SIMBLE. Переходы в новые состояния должны отличаться терминалами. Так, например, из состояния анализа терминала F есть два выхода: на ввод цифры или на ввод запятой.

Рисунок 3.5 - Пример синтаксической диаграммы

57, Как записываются правила в автоматной грамматике?

От графа перейдем к составлению правил автоматной грамматики, которые записываются в виде:

,

где – корень правила, нетерминал, который обозначает текущее состояние автомата; – терминал, один; – нетерминал, состояние, в которое переходит автомат; – сигнал {z_i}, который генерируется автоматом в новом состоянии (не обязателен).

Для графа на рисунке 3.6 правила автоматной грамматики принимают следующий вид:

Составленные правила позволяют разработать программу автомата.

Сигналу z можно назначить различные значения, например, z=1 – ДОПУСТИТЬ; z=0 – ОТВЕРГНУТЬ.

58,Зачем строится управляющая таблица и как определить правильность её построения для автоматной грамматики?

В управляющей таблице автомата строки описывают варианты его обращения в определенных состояниях, а столбцы - условия переходов с одного состояния в другое.

Правильность составления таблицы оценивается следующим образом:

1. количество правил равняется количеству заполненных клеток таблицы;

2. незаполненные клетки отвечают операции «ОТВЕРГНУТЬ»;

3. количество строк отвечает числу состояний, а количество столбцов - числу терминалов.

59,Как записываются правила в контекстно-свободной грамматике?

Анализ кадра, написанного в контекстно-свободной грамматике, осуществляется с помощью автоматов с магазинной памятью – МП-автоматов.

В отличие от автоматной грамматики в правой части правил контекстно-свободной грамматики допускается цепочка терминалов, а также цепочка нетерминалов, возможно пустая.

Например:

В составлении правил контекстно-свободной грамматики есть только два ограничения:

• правая часть правила должна начинаться из терминала;

• для одинаковых нетерминалов в левой части разные правила должны иметь разные первые терминалы в правой части, например:

; .

60, В чем суть метода маскирования при задании логики в булевой форме?

Если решение функции должно быть одно из двух , то при ее задании в булевой форме или в виде переключательной схемы можно применить метод отображения входного набора или метод маскирования.

Пусть .

Представим функцию в виде: ,

где Y₁(x)=(–000– 1-1); Y₂(x)=(–––– 110—).

В приведенных выражениях черточки указывают на отсутствие условий, а переменные размещены в байте следующим образом:

[x₈ x₇ x₆ x₅ x₄ x₃ x₂ x₁].

Поместим Y₁(x) и Y₂(x) в соседние ячейки памяти и подготовим маски для анализа вводимой информации.

Первая маска G должна закрыть все переменные, которые не несут условий:

• для Y₁(x) G₁=(01110101)=75Н;

• для Y₂(x) G₂=(00001110)=0СН.

Вторая маска  (гамма) должна выделить единичные значения в Y.

Маски размещаются в памяти попарно:G₁, ₁, G₂, ₂.

Программная реализация автомата заключается в том, что на входной набор накладывается маска G₁ с помощью операции ANI G₁, а потом маска ₁ операцией XRI ₁. Если входной набор удовлетворяет условиям Y₁(x), то в регистре флагов F микропроцессора устанавливается бит z=1 (нулевой результат) и осуществляется вывод значения функции F=1. Если условия не удовлетворены (z=0), то на входной набор накладывается другая пара масок Γ₂ и G₂ и проверяется условие z =1.

Функция может содержать несколько операций ИЛИ. Пусть, например, функция содержит две операции ИЛИ:

.

В этом случае потребуется представить ее в виде и получить три пары масок.

Для удобства выборки из памяти маски записываются попарно и последовательно: G₁, Γ ₁, G₂ Γ ₂,…G_n.... Γ_n.

Достоинство метода - программа универсальная, так как при изменении функции достаточно изменить маски.

Недостаток метода - при большом числе переменных и конъюнкций значительно увеличивается количество масок.

61, В чем суть разложения в ряд Шеннона при анализе булевых выражений?

Метод бинарных программ основан на поочередном анализе каждой переменной. Результатом анализа является бинарное дерево решений. Для проведения анализа используются команды условных переходов. Наиболее удобно применение команд, связанных с анализом переносов, например, RRC – сдвиг вправо через бит переноса. Переменная, которая поступает в бит переноса С, подвергается бинарному анализу - определению значения 0 или 1 В зависимости от результата алгоритм разветвляется в двух направлениях, образуя логику решения.

62, В чем суть метода адресных переходов при анализе входного набора данных?

широко распространенным методом является метод адресных переходов (таблиц). Значение функций выхода для всех вариантов входного набора записываются в памяти. При этом код входного набора используется для получения адреса результата.

63, Какой метод анализа следует применить, когда поведение автомата описывается матрицей многоместных логических функций?

В практике управления часто встречаются ситуации с трудностями задания условий и выбора решений. Поведение автомата описывается при этом матрицей многоместных логических функций, в которой условия перехода задаются матрицами условий U_i,j {1,0,–}, а результаты работы представляются матрицей решений D_i,j {0,1,–}, где прочерки обозначают отсутствие условий или решений.

При представлении процесса графом переход с одного состояния (S₁) в другое (S₂) осуществляется по дуге x_i (рис. 4.3).

Рисунок 4.3 - Обозначение перехода автомата в новое состояние

64, В текущем состоянии автомат сканирует все выходящие дуги. Какая дуга должна предотвратить выход автомата в непредсказуемое состояние?

Таким образом, программная реализация автомата требует организации двух циклов. Поскольку из вершины может выходить несколько дуг, то в первом цикле осуществляется поиск дуги, которая удовлетворяет условиям, содержащимся во входном наборе. Если ни одно условие не подходит, автомат может выйти в непредвиденное состояние. Чтобы исключить этот вариант вводится фиктивная дуга с незначащими параметрами (- - - - - - - -), которая замыкает переход на эту вершину.

65,При маскировании многоместных функций накладывается четыре маски. Зачем?

Анализ условий и решений осуществляется с помощью маскирования. Для каждой дуги нужно создать четыре маски. Обозначим маски для вектора условий М¹_К(х) и М²_К(х), а для вектора решений, соответственно, М¹_К(y) и М²_К(у), где k=0, 1, 7 – номер разряда.

Первая маска выделяет значимые разряды байта вектора условий:

Вторая маска выделяет единичные значения:

Третья маска выделяет разряды, в которых выходные сигналы не должны изменяться:

Четвертая маска выделяет разряды, которые необходимо установить в единицу. Другие разряды сбрасываются:

Операции с масками аналогичны тем, которые были приведены выше.