2.2 Функциональные требования к операционной системе комплекса проверочной аппаратуры
Требования к составу выполняемых функций.
Структурная схема реализации ПО КПА приведена на рисунке
ПОДР
Запуск
ПО КПА
RP10
RP12
RP09
ПО ГР
RP30
RP11
ПОРВ
ПО КПА
. . .
RP01
RP02
RP08
Рис. 1 Структурная схема реализации ПО КПА
В состав ПО КПА входят режимы работы КПА:
- RP01 - RP08 - режимы сопровождения бортовых режимов RG01 - RG08;
- RP09 - режим приведения в исходное КПА;
- RP10 - режим контроля исходного и приведение в исходное СУ АКБ;
- RP11 - режим снятия питания с СУ АКБ;
- RP12 - режим приведения в исходное СУ АКБ.
ПОГР предназначено для реализации графического интерфейса пользователя. Функции ПОГР:
выбор режима работы КПА (СУ) и его настройку посредством меню;
выбор массивов информации посредством меню
запуск программы режима на исполнение;
выдача технологических команд оператора в СУ в процессе выполнения режима;
просмотр содержимого fpi, fpip, frp, fors, fpdo и запись их в файлы с указанными именами.
ПО диспетчера режимов (ПОДР) предназначено для выполнения следующих функций:
формирование массива настроек режима;
реализация режима включения КПА и выполнение защитных операций СУ АКБ;
- реализация режима выключения КПА и СУ АКБ и выполнение защитных операций;
реализация перехода в заданный режим сопровождения совместно с ПОРВ;
фиксация нештатных ситуаций в режиме RP30;
формирование файлов fpi, fpip, frp, fors, fpdo.
ПО реального времени (ПОРВ) выполняет следующие функции в режиме реального времени:
реализация циклограммы заданного режима;
выдача в БЦВК цифровой информации по последовательному синхронному каналу связи;
выдача в прибор КЦМ (при работе в составе КГЧ) цифровой информации по параллельному каналу связи.
прием из СУ релейных и цифровых донесений;
анализ времени поступления и смыслового содержания цифровых донесений, сравнение цифровых донесений с эталонными значениями;
фиксация нештатных ситуаций в режимах RP01, RP08;
формирование файлов fpip, frp, fors, fpdo.
Требования к ПОДР
ПО диспетчера режимов должно обеспечивать включение ПО режима, выбранного оператором КПА.
ПОДР должно обеспечивать автоматический переход ПОРВ в режим ожидания дальнейших действий оператора при штатном или нештатном завершении любого ранее заданного режима.
Глава 3
Операционная система прикладных задач комплекса проверочной аппаратуры
3.1 Диспетчер периодических процессов как программа на С++
Диспетчер (процедура ved) вызывается как функция либо по окончанию программы pusk (модуль выбора рода работы "pusk" производит начальные установки переменных ОС режима, в частности, обнуление ztds и формирование в ее 0-й строке ссылки на программу ДС соответствующего режима), либо по срабатыванию прерывающей программы отсчета базового такта.
Программа производит:
- обращение к процедуре формирования счетчиков фаз (times(););
- последовательный вызов процессов сверху вниз в соответствии с порядком записи указателей на процедуры в таблице ztds. При этом:
- каждый процесс выполняется в пределах такта не более одного раза;
- если для данного процесса признак его прерывания step=1, то производится обращение к программе восстановления прерванного процесса (wost(););
- для каждого процесса формируется строка технологической таблицы динамики распределения времен выполнения процессов в базовом такте;
- программа ved должна быть защищена от внешних прерываний, прерывания разрешаются только во время выполнения процессов.
- обращение к процедуре dm после выхода из последнего, записанного в ztds процесса;
Операторы локальной синхронизации WAIT и DELAY поддерживаются
программой процесса следующим образом:
- если условие оператора WAIT или DELAY истинно, то выполняется следующий оператор;
- если условие ложно, то последующие операторы соответствующего процесса не выполняются до тех пор, пока условие не станет истинным.
Таким образом, эти операторы применимы только для проверки времени от начала такта (WAIT) либо для проверки условий, вырабатывающихся в прерывающих программах (DELAY), в противном случае их применение приводит к зацикливанию программы.
При выдаче документации на алгоритмическое обеспечение (АО) системы управления (СУ) конкретного объекта производится его декомпозиция по функциональному назначению. Основными структурными элементами в этом плане являются:
связка режимов - последовательность выполняемых режимов, определяемая в соответствии с полетным заданием (ПЗ) или внешними командами.
алгоритм рода работы - формальное описание алгоритма включения режимов.
алгоритм режима - совокупность информационно или аппаратно связанных функциональных алгоритмов и задач, выполняемых в определенной последовательности для достижения заданной целевой функции. Циклограмма режима описывается динамической спецификацией (ДС).
задача - совокупность функциональных алгоритмов, имеющих большое количество информационных связей и выполняющих одну физическую функцию. Циклограмма задачи описывается ДС. Все ФА, входящие в задачу, выполняются с одним периодом.
функциональный алгоритм (ФА) - формальное предписание на выполнение функционально законченной части обработки информации. ФА могут быть как разовыми, так и периодически выполняемыми, как с минимальным для данного конкретного изделия периодом, который называется базовым тактом, так и с большим периодом, кратным базовому такту. ФА представляется либо в виде блок-схемы, либо в текстовом виде. Стандартная процедура - разовый алгоритм, выполняющий стандартные действия, неоднократно вызываемый вышеперечисленными структурными объектами, не использующий собственных глобальных переменных.
стандартная (библиотечная) функция - алгоритм, реализующий стандартную математическую функцию, не использующий собственных глобальных переменных.
алгоритм обработки прерываний.
Как правило, декомпозиция АО производится разработчиками АО, и ими же выдается описание структурных элементов АО всех 1) – 6) и частично 8).
ОС различает: режим, процесс, стандартную процедуру и программу обработки прерываний.
Процессом могут быть стандартные элементы АО 4) и 5) – 7), объединенные в квазиупорядоченную последовательность, включающую также элементы языка программирования и имеющие стандартный интерфейс функции языка С++.
Режим представляет собой программную реализацию ДС, имеет стандартный вид в виде файла на языке С++.
На рисунках 2 и 3 представлены схемы режимов функционирования КПА (их программная реализация – см. приложение). Таймер может использоваться программистом для отсчета временных интервалов с дискретностью 55 мс.