Аппаратурной реализации

Автоматизированная система управления ТП ГПС (АСУ ТП) состоит из средств вычислительной техники—управляющих ЭВМ, связанных в единый комплекс с помощью интерфейсных устройств и линий передачи данных, и программного обеспечения, предназначенного для управления отдельными единицами автоматизированного оборудования всех подсистем и системы в целом. Она базируется на использовании оборудования с ЧПУ, ГПМ. Программное управление АСТО основывается на применении программы, определяющей порядок действий с целью получения требуемого результата. Вычислительные машины, устройства сопряжения с объектами и передачи данных являются аппаратурными средствами системы управления ГПС, функционирующими под управлением программных средств.

При помощи аппаратурных средств соответствующие функции выполняются значительно быстрее, чем программным путем. Поэтому одна и та же функция может реализоваться в малых моделях ЭВМ при помощи программных средств, а в больших, для которых быстродействие является одной из важнейших характеристик,— аппаратурными средствами.

Пользователи и операторы не имеют прямого доступа к устройствам ЭВМ. Связь пользователей и операторов с ЭВМ (точнее, с ее аппаратурными средствами) производится при

используемых человеком для связи с ЭВМ, начинается практическая реализация голосовой связи с ЭВМ. Использование БИС позволяет аппаратурными средствами реализовать некоторые функции программ операционных систем (аппаратурная реализация трансляторов с алгоритмических языков высокого уровня и др.), что способствует увеличению производительности машин.

Универсальность применения при ограниченном наборе команд может быть обеспечена лишь при сравнительно высоком быстродействии машины — около 400—800 тыс. операций/с, что превышает скорость работы многих ЭВМ общего назначения., Высокое быстродействие должно позволить малым ЭВМ обслуживать технологические процессы в реальном масштабе времени, а также компенсировать замедление обработки данных, связанное с тем, что многие процедуры обработки при ограниченном объеме аппаратуры, скромном наборе команд и отсутствии специализации машины приходится реализовать не аппаратурными средствами, а соответствующими подпрограммами (например, операции арифметики с плавающей точкой).

В некоторых машинах наряду или вместо прерывания с переключением управления на другую программу используется примитивное прерывание — так называемая приостановка, когда по соответствующему запросу приостанавливается выполнение программы и выполняется аппаратурными средствами некоторая

Представленные на 9.27 способы определения запроса с наибольшим приоритетом включают в себя так или иначе выполняемую процедуру опроса источников прерывания (входов системы прерывания). Эта процедура, даже если она выполняется аппаратурными средствами, требует сравнительно больших временных затрат.

выполнение аппаратурными средствами арифметических операций над 8- и 16-разрядными двоичными числами со знаком и без знака, десятичными двоично-кодированными числами, ш-ТОческих операции под цепочками данных, расширенные возможности работы с отдельными разрядами слов;

Прямой доступ к памяти обеспечивает высокую скорость обмена данными за счет того, что управление обменом производится не программным путем, а аппаратурными средствами.

Каждая операция или совокупность операций ввода-вывода производится под управлением соответствующей программы канала, реализуемой аппаратурными средствами канала, ПУ (и его УПУ) и интерфейса ввода-вывода.

Осуществление динамического распределения чисто программным путем привело бы к значительным потерям машинного времени. Целесообразнее пользоваться для этой цели аппаратурными средствами.

исправностей, упрощает документирование алгоритмов работы УА. В последнее время микропрограммирование используется как средство для аппаратурной реализации фрагментов операционных систем, трансляторов и т. п.

В связи с простотой аппаратурной реализации широко применяется двоичное кодирование амплитуды импульсов, полученных в результате временного квантования непрерывного сообщения. На 3.12 показан процесс образования сигналов с КИМ в одном из каналов. Непрерывное сообщение S(t) ( 3.12, а) квантуется по времени с периодом Т0, который определяется по теореме Котельникова. Полученные сигналы с амплитудно-импульсной модуляцией АИМ ( 3.12,6) преобразуются в кодирующем устройстве в последовательный двоичный код ( 3.12,в). Длительность кодового слова

Учитывая неидеальность аппаратурной реализации измерительной процедуры, приходим к уравнению

Многообразие видов измерительных процедур п способов их аппаратурной реализации побуждает разделить математическое ('беспечение имитационного моделирования на две части — типовое к индивидуальное. Типовое программное обеспечение, имитационного моделирования составляется наиболее употребляемыми датчиками случайных чисел, программами воспроизведения основных г. идо в измерительных преобразований, проз р агамами воспроизведения искажающих воздейств! f. (илпяюших Факторов, аддитив-•1Ы\ помех и др.), программами обработки массивов IAXj/i,L;,

Возможны различные реализации {Л. 11-1, 11-2] траектории сканирования на плоскости, показанные на 11-25. Выбор вида траектории сканирования при отсутствии априорных данных определяется, как правило, простотой аппаратурной реализации сканирующего устройства.

при фиксированных значениях аргумента >Мт, k = 0, 1, 2... На 15-2 и 15-3 показаны схемы аппаратурной реализации для измерения коэффициентов корреляции, автокорреляционной и взаимно-корреляционной функций. Поскольку метод умножения применим для корреляционного анализа любых стационарных случайных процессов, то большинство корреляционных ИС построено на его основе." . Имеются решения, позволяющие избежать операции умножения. Они связаны в большинстве случаев с заменой умножения возведением в квадрат суммы значений x(t) и x(t+t). Для стационарных случайных процессов

Выбор кода зависит от предъявляемых требований и от возможностей аппаратурной реализации. По назначению коды разделяются на телеграфные, телемеханические, коммерческие, дипломатические, военные, коды цифровых машин и т. д.

Двоичная система счисления и двоичные коды получили наиболее широкое применение главным образом из-за сравнительно простой аппаратурной реализации логических операций и арифметических действий, а также устройств для передачи и запоминания сообщений. Например, узкополосные телеграфные каналы связи приспособлены только для передачи дискретных сообщений двухпозиционными кодами.

По способу аппаратурной реализации баланса схемы уравновешивания разделяют на квадратурные и экстремальные. При квадратурном способе в цепи балансировки выделяют активную и реактивную составляющие напряжения. При балансировке каждую из них независимо доводят до нуля, изменяя значения параметров образцовых элементов. Квадратурные составляющие выделяются с помощью фазовых детекторов.

Автоматизация современных средств электрорадиоизмерений стала возможной благодаря появлению различных функциональных преобразователей, вычислительных устройств и других компонентов электрорадиоаппаратуры, изготовленных по интегральной технологии или в микроминиатюрном исполнении. Использование этой элементной базы позволяет создать приборы и системы с высокими метрологическими и эксплуатационными характеристиками, такими как надежность, потребление энергии, габари-тым, масса и стоимость. Особенно большие возможности по улучшению характеристик средств электрорадиоизмерений при упрощении их аппаратурной реализации дает применение микропроцессоров и микро-ЭВМ.

Разработка стандартов для взаимодействия неоднородных систем тесно связана с концепцией взаимосвязи открытых систем. Смысл термина «взаимосвязь открытых систем» состоит в том, что две разнородные системы могут обмениваться информацией между собой независимо от способов их программной и аппаратурной реализации, если их взаимодействие производится в соответствии с определенными стандартизованными процедурами.

Вопрос о сдвиге считывающих органов или кодовых дорожек решается после-анализа сложности и точности аппаратурной реализации в каждом конкретном случае. С точки зрения точности, вероятно, целесообразно усложнить кодовую шкалу и