2. 4. Обмен данными между цпу и процессором ввода-вывода
Обмен данными между ЦПУ и процессором ввода-вывода выполняется через двухпортовое ОЗУ (DPR) (рис. 2.3), к которому имеет доступ как ЦПУ, так и процессор ввода-вывода. ЦПУ активизирует запросы в DPR в форме таблиц (называемых таблицами ввода-вывода или таблицами обработки данных), а процессор ввода-вывода полностью реализует передачу данных.
Рис. 2.3
В зависимости от размера (64 или 128 Килобайт), DPR разделено на 2 или 4 блока. Блок 1 зарезервирован для данных ввода-вывода. Остающиеся блоки используются для глобальных переменных ПКК, глобальных и/или локальных флагов класса задач, а также структур функциональных блоков.
Рис. 2.4
Битовая область (2 Килобайта) соответствует области памяти 16 Kбит. Битовая область не имеет прямой адресации, но адресуется виртуальным образом. С помощью виртуальных адресов можно иметь доступ к индивидуальным битам в диапазоне этих 2 Килобайт, стандартным образом или с инверсией.
Данный метод позволяет поразрядно адресовать байтовую область, что экономит пространство в памяти. Эта бит/байтовая логика выполнена на аппаратном уровне и заменяет сравнительно медленную процедуру маскирования ЦПУ. Несмотря на экономию памяти, упакованное битовое представление не приводит к каким-либо непроизводительным затратам времени на соединение цифровых данных.
3. Области памяти пкк
В основном, имеются две различных области памяти - одна в модуле памяти прикладной программы (APM-APplication Memory) и одна в модуле ЦПУ (или мультипроцессоре) (для 2005 и 2010). При анализе этого разделения важно отметить, что все данные прикладной программы, а также операционная система PLCSW, хранятся в модуле памяти прикладной программы. Подобная структура позволяет свести к минимуму конфликты, связанные с различием версий операционной системы и прикладной программы, при работе с ПКК B&R SYSTEM 2000. Структура памяти показана на рис. 2.5.
Системное ОЗУ используется, прежде всего, операционной системой. Оно используется для сохранения всех параметров системы. Свободное системное ОЗУ может быть разделено на постоянную и временную области памяти с помощью Конфигуратора ПКК. Постоянная область памяти используется операционной системой для передачи (загрузки) модулей B&R в ПКК. Кроме того, эти области памяти доступны пользователю для распределения буферизованной постоянной и небуферизованной (энергозависимой) временной памяти с помощью специальных функций библиотеки BURTRAP).
Рис.
2.5
Системное ОЗУ. Операционная система центрального процессора (или многопроцессорной системы) находится в системном ПЗУ. В случае использования программируемого ПЗУ в качестве памяти прикладной программы, системное ПЗУ не может программироваться или удаляться пользователем. Так как системное ПЗУ находится в прикладной памяти, нет необходимости заменять центральный процессор при модернизации операционной системы. Для модулей памяти прикладной программы с памятью Flash-PROM, пользователь может передавать программное обеспечение операционной системы в системное ПЗУ (с помощью Системы Программирования PG2000). Это означает, что прикладная память не должна изменяться при модернизации операционной системы!
ПЗУ прикладной программы. Прикладные программы (циклические и нециклические задачи, модули данных и т.д.) можно сохранить в энергонезависимой памяти в ПЗУ прикладной программы (программируемом ПЗУ или Flash-PROM). Оба типа памяти (программируемое ПЗУ и Flash-PROM) могут быть запрограммированы с помощью программатора. Необходимые аппаратные средства находятся в модуле прикладной памяти. Память Flash-PROM может быть стерта с помощью программного обеспечения. Программируемое ПЗУ можно стереть УФ-излучением (через окно стирания на модуле прикладной программы).
ОЗУ прикладной программы может свободно использоваться прикладным программным обеспечением (циклическими и нециклическими задачами, модулями данных и т.д.). С помощью Конфигуратора ПКК (или Системы Программирования PG2000) можно сконфигурировать раздел ОЗУ прикладной программы так, чтобы он вел себя подобно ПЗУ прикладной программы при начальной загрузке в режиме TOTALINIT. Эта область памяти называется FIX-RAM. Программные модули B&R, сохраненные в FIX-RAM, не будут потеряны при начальной загрузке в режиме TOTALINIT. Оставшаяся свободная память в ОЗУ прикладной программы используется операционной системой для пересылки программных модулей B&R в ПКК. Имеется дополнительная возможность распределения памяти для динамических переменных в ОЗУ прикладной программы с помощью функции библиотеки BURTRAP. Память, распределенная таким образом, будет потеряна после загрузки системы в режиме TOTALINIT. Режим загрузки TOTALINIT соответствует ПЕРВОЙ инициализации ЦПУ. Производится полный рестарт системы, распределенная память освобождается, и системные структуры (вся информация операционной системы для надлежащего функционирования ЦПУ) создаются вновь. В ходе TOTALINIT распознаются и инициализируются все системные модули (удаленный главный узел, сопроцессоры, и т.д.). Все модули, сохраненные в пользовательском ОЗУ, удаляются (кроме тех, которые находятся в FIX-RAM); все переменные процесса (входы, выходы и флажки) устанавливаются в нуль. После TOTALINIT запускаются все задачи в пользовательском ПЗУ или FIX-RAM, включая выполнение всех присоединенных подпрограмм инициализации (INIT-SP).