Устройства сопряжения эвм с объектом управления.

ЭВМ общего назначения должна быть оснащена допол-нительным внешним устройством связи с объектом ( УСО), предна-значенным для сбора сигналов от датчиков и преобразования их в цифровую форму, а также для преобразования управляющих воздействий в аналоговую форму. Дополнительно в функции УСО может входить коррекция нелинейности характеристик датчиков, устранение систематических погрешностей и первичная обработка данных. В этом случае главной функцией ЭВМ является запись данных от УСО на магнитный диск и обслуживание дисплея.

Различают:

- пассивные УСО, работающие под контролем центральной ЭВМ, простые, дешевые, но сравнительно медленные, так как их быстро-действие ограничивается быстродействием самой ЭВМ;

- активные УСО, построенные на базе отдельных микроЭВМ, прак-тически не требующие ресурса центральной вычислительной машины, в которую они входят, по быстродействию часто ее превосходящие и пригодные для сложной обработки данных.

Иногда обработка данных в УСО настолько сложна, что УСО представляет собой специализированную ЭВМ, по сложности превос-ходящую ЭВМ, для которой применяется данное УСО.

Удаленное УСО – обязательно активное, так как для обслу-живания цифровой линии передачи требуется микропроцессор.

Обычно УСО способны обрабатывать следующие виды входных сигналов:

- аналоговый, при этом измеряемая величина кодируется уровнем U, поэтому чем короче линия связи между датчиком и УСО, тем меньше влияние помехи и точнее данные. Сигнал в УСО проходит через АЦП для преобразования в цифровую форму;

- импульсные последовательные, в этом случае измеряемая величина кодируется серией импульсов постоянного уровня ( обычно 5,12 В). Электромагнитные помехи незначительно изменяют амплитуду импульсов, не изменяя их число, поэтому помехоустойчивость такого сигнала выше и линии связи могут быть длиннее. Сигнал не пропус-кается через АЦП;

- импульсный параллельный, измеряемая величина которого кодируется набором импульсов (8 ÷ 12 шт.)напряжением примерно 5В, посту-пающие параллельно одновременно. Сигнал помехоустойчив, не тре

бует преобразования в цифровую форму;

-инициативный импульсный сигнал.

Виды выходных сигналов УСО:

- дискретный импульсный последовательный сигнал;

-аналоговый сигнал.

Подсистема аналогового ввода УСО предназначена для дискретизации входных аналоговых сигналов по времени и уровню, а также кодирования результатов обычно целых чисел. Подсистема включает в себя (рис. а):

1) устройство управления, которое получает из ЭВМ номер оператив-ного канала (номер датчика), выдает на коммутатор номер канала, а на преобразователь - коэффициент усиления для масштабирования сигнала, принимает от АЦП цифровой код замера и передает код в ЭВМ;

2) коммутатор (мультиплексор или переключатель), выполняемый обычно на быстродействующих полупроводниковых ключах (время переключения, включая время стабилизации выходного сигнала, составляет 1-3 мкс) и соединяющий заданный датчик с преобразовате-лем;

3) преобразователь, приводящий сигналы от разных датчиков Д к стандартному интервалу входного U АЦП для уменьшения погреш-ности АЦП;

4) специальный АЦП, преобразующий аналоговый сигнал в цифровой код, поступающий на объект управления ОУ.

Подсистема аналогового вывода предназначена для преобразования серии чисел Xi, поступающих из ЭВМ на УСО, в непрерывный аналоговый сигнал х(t) путем экстраполяции уровня