2. Организация подсистем прерываний в микропроцессорных и микроконтроллерных системах.

Обработка информации по прерываниям позволяет реализовывать эффективное взаимодействие с медленно действующими устройствами, а также оперативно откликаться на реальные события по запросам от ПУ.

Физический интерфейс наиболее простой системы прерываний является единственной линией IRQ (Interrupt Request), сигнал с которой воспринимается как запрос на прерывание. При приеме запроса на прерывание ЦП активизирует программу обслуживания прерывания, передавая ее начальный адрес в РС. Старое содержимое РС, являющееся адресом возврата в прерванную программу, автоматически сохраняется в стеке. Возврат в прерванную программу осуществляется последней командой в программе обслуживания прерываний (командой RET), которая адрес возврата из стека возвращает в РС. Начальный адрес программы обслуживания прерываний, загружаемый в РС, определяется МП. Такие входы запросов прерываний имеются, например, у микропроцессора К1821ВМ85 (TRAP, RST 7.5, RST 6.5, RST 5.5).

Вход INT микропроцессоров (ВМ80, ВМ85, Z80 и др.) называют маскируемым, что означает возможность разрешения или запрещения обслуживания запроса, поступившего на этот вход. Формирование начального адреса подпрограммы обработки прерываний требует получения от подсистемы прерывания кодов команды CALL или команды RSTn (для МП ВМ80, ВМ85, Z80).

В МПС на микропроцессорах платформы х86 стартовый адрес процедуры обслуживания прерываний определяется обращением к таблице прерываний через однобайтный вектор, формируемый аппаратными средствами подсистемы прерываний.

В зависимости от числа подтвержденных запросов прерывания, одновременно находящихся на обслуживании, различают одноуровневые и многоуровневые системы прерываний. Примером одноуровневой системы с двумя источниками запросов является система прерываний микроконтроллера К1816ВЕ48, а двухуровневой с пятью источниками запросов – К1816ВЕ51.

Для создания приоритетных многоуровневых систем прерываний применяются программируемые контроллеры прерываний К580ВН59 и К1810ВН59А. Микросхема ВН59 является аналогом микросхемы 8259 (Intel), используется в МПС на 8-разрядных МП (ВМ80, ВМ85, ВМ1 и др.), а ВН59А – в МПС и на 8-разрядных, и на 16-разрядных микропроцессорах платформы х86.

Формирование сигналов прерываний - запросов ВУ на обслуживание происходит в контроллерах соответствующих ВУ. В простейших случаях в качестве сигнала прерывания может использоваться сигнал "Готовность ВУ", поступающий из контроллера ВУ в системный интерфейс микроЭВМ. Однако такое простое решение обладает существенным недостатком - процессор не имеет возможности управлять прерываниями, т. е. разрешать или запрещать их для отдельных ВУ. В результате организация обмена данными в режиме прерывания с несколькими ВУ существенно усложняется.

3. Основные функции инструментальных пакетов проектирования промышленных систем автоматизации и управления (на примерах инструментального пакета step7 или любого иного).

Пакет прикладных программ– это комплекс программ, предназначенный для решения задач определенного класса (функциональная подсистема, бизнес-приложение).

Различают следующие типы ППП:

общего назначения (универсальные);

    метод-ориентированные;

    проблемно-ориентированные;

    глобальных сетей;

организации (администрирования)вычислительного процесса.

STEP 7 – это базовый пакет программ, включающий в свой состав весь спектр инструментальных средств, необходимых для программирования и эксплуатации систем управления, построенных на основе систем автоматизации SIMATIC S7/C7/WinAC.  Отличительной особенностью пакета STEP 7 является возможность разработки комплексных проектов автоматизации, базирующихся на использовании множества программируемых контроллеров, промышленных компьютеров, устройств и систем человеко-машинного интерфейса, устройств распределенного ввода-вывода, сетевых структур промышленной связи. Ограничения на разработку таких проектов накладываются только функциональными возможностями программаторов или компьютеров, на которых инсталлирован STEP 7.

Основные функции STEP 7:

• Конфигурирование и определение параметров настройки аппаратуры;

• Конфигурирование систем промышленной связи и настройку параметров передачи данных;

• Программирование, тестирование, отладка и запуск программ отдельных систем автоматизации, а также их локальное или дистанционное обслуживание;

• Документирование и архивирование данных проекта;

• Функции оперативного управления и диагностирования аппаратуры.

Все перечисленные функции поддерживаются мощной системой интерактивной помощи. STEP 7 обеспечивает параллельное выполнение работ по одному проекту несколькими разработчиками. Единственным ограничением при этом является невозможность одновременной записи данных несколькими разработчиками.

Кроме того из этого редактора доступны функции системной диагностики, которые позволяет определить текущее состояние программируемого контроллера, а также выявить любые дефекты в модулях. Подробная информация о дефекте может быть вызвана двойным нажатием кнопки мыши на изображение модуля. Объем и вид этой информации определяются типом модуля.