24. Виды соединения эвм с внешними элементами: каскадное, кольцевое и радиальное соединения.

При построении систем сбора и обработки измерительной информа­ции используются три основных вида соединений входящих в них функциональных элементов (ФЭ): цепочечное, или каскадное, соедине­ние (рис. 4.33, а), кольцевое (рис. 4.33, б) и радиальное, или соедине­ние звездой (рис. 4.33, в).

Рис. 4.33. Основные виды соединений функциональных элементов: а) каскадное; б) кольцевое; в) радиальное; К - контроллер

Обмен мо­жет происходить как по сигналам самих ФЭ - абонентов, являющихся одновременно приемниками и источниками (передатчиками) сообще­ний, так и под управлением цен­трального устройства управления ФЭ - контроллера. В качестве контроллера часто используют ЭВМ, осуществляющую не только обра­ботку информации, но и управление процессом самих измерений, a также формирование сигналов для испол­нительных устройств, воздействующих на объект, в рамках управляю­щей вычислительной системы. В последние годы для связи ФЭ между собой и с центральной ЭВМ обычно используют общую магистраль шин, к которой подключают все ФЭ через соответствующие средства со­пряжения (см. рис. 4.34).

Для их взаимодействия через магистраль необходимы следующие сигналы:

а) адресные, посредством кото­рых вызываются требуемые ФЭ;

б) командные, разрешающие вы­полнение определенных операций (например, циклическое переключе­ние коммутатора измерительных каналов);

в) оповещения, которыми ФЭ сообщают о своей готовности к вос­приятию информации;

г) программные, предписываю­щие определенный режим работы ФЭ при реализации им определен­ной функции (например, измерение в определенном диапазоне или гене­рация сигналов определенной часто­ты);

д) информационные, которые со­держат данные, подлежащие обра­ботке (например, измеренные значе­ния величин, масштабные коэффи­циенты и др.), а также вспомога­тельную информацию (например, номера измерительных каналов, пределы измерений и др.);

е) специальные (например, сигна­лы прерывания).

Различные ФЭ присоединяют к центральному процессору через определенные точки, называемые точками сопряжения.

Рис. 4.34. Схема соединения ЭВМ и внешних функциональных элементов системы через общую магистраль

Совокупность средств, реализующих логические, электрические, функциональные и конструктивные условия совмести­мости процессора и ФЭ в точках сопряжения, получила название средств сопряжения, или интерфейса (англоязычный синоним). Эти усло­вия унифицируют с целью стандартизации связей и средств сопряже­ния (включая и магистрали шин) и излагают в нормативных докумен­тах стандартах на интерфейсе.

Для обмена данными внутри микроЭВМ предусмотрена маги­страль шин (см. рис. 4.31 и 4.32), к которым нельзя непосредственно присоединять внешние устройств, не удовлетворяющие условиям со­пряжения с ней.

Помимо реализации алгоритмов первичной обработки измеритель­ной информации (вычисления ре­зультатов косвенных измерений, коррекции погрешностей, статисти­ческого оценивания погрешностей, контроля граничных значений и др.) процессоры осуществляют автома­тическое управление средствами из­мерений. Контролируя измеряемые значения, они выбирают пределы из­мерений и полярность величин, за­дают временной режим и скорость измерений. Кроме того, процессоры могут воздействовать на объект при его взаимодействии со средством измерений (например, управляют ис­точником испытательных сигналов и, при необходимости, положением объекта при его испытаниях), а так­же в рамках управляющей вычисли­тельной системы по результатам из­мерений осуществляют регулирова­ние объекта (процесса) воздействием на соответствующие исполнительные органы.