Выполнения простейших

Группа 5. Модули (блоки) синхронизации работы систем управления РТК (например, системы с ЧПУ и т. д.). Задача устройства синхронизации — обеспечение четкого выполнения программы РТК с целью своевременного и целенаправленного движения технических средств РТК для реализации ТП (операции).

ИС, так как все они согласованы по уровням логических сигналов и напряжения питания. Ядром системы управления является ЦПЭ, который осуществляет обработку информации и координацию действий системы. С остальными блоками системы ЦПЭ взаимодействует через 8-разрядную шину данных и 16-разрядную шину адреса. Для информирования управляющих сигналов, синхронизирующих работу всех элементов, на вход ЦПЭ подаются две последовательности таковых импульсов Ф1 и Ф2, создаваемые тактовым генератором. Любая АСУ ТП в разные моменты времени будет находиться в одном из четырех основных режимов: пуска агрегатов и вывода на рабочие режимы; нормальной эксплуатации; аварийном; выключения системы и перевода оборудования в исходное состояние. Действия АСУ и соответственно требования к интерфейсу, который представляет собой средство сопряжения микропроцессора с различными внешними устройствами, в этих режимах существенно различны. В режиме пуска необходимо включение отдельных агрегатов (устройства подачи, смазки, охлаждающей среды и др.) в строго определенной последовательности. Затем требуется достижение определенных значений температуры, давления и других параметров в рабочих объемах технологического оборудования. Все эти действия могут выполняться по жесткой программе, хранящейся в ПЗУ системы Но в перестраиваемом ГАП программа начальных действий может меняться в зависимости от вида продукции, запланированной к выпуску на данном агрегате. Поэтому программа может вводиться в местную (локальную) систему управления из центральной ЭВМ, имеющей память достаточно большей емкости. Таким образом, в системе необходимо иметь канал связи с центральным пультом управления производством для получения оттуда заданий и передачи туда информации о состоянии оборудования и о ходе выполнения программы. Такой обмен должен производиться по линии связи типа телефонного или телеграфного канала, т. е. требуется последовательный интерфейс.

необходимых заделов. Нормативным является такой задел, который при данных технических и организационных условиях производства необходим и достаточен для бесперебойного и равномерного выполнения программы. Задел следует рассчитывать по изделию каждого наименования. По местоположению заделы разделяются на внутри- и межлинейные.

Непосредственная адресация. В команде содержится не адрес операнда, а непосредственно сам операнд. При непосредственной адресации не требуется обращения к, памяти для выборки операнда и ячейки для его хранения. Это способствует уменьшению времени выполнения программы и занимаемого ею объема памяти. Непосредственная адресация удобна для хранения различного рода констант; одна ко'следует иметь в виду, что

Отметим, что ЭВМ с теговой памятью (самоопределяемыми данными) выходит за рамки модели вычислительной машины фон Неймана, исходящей из того, что тип (характер) данного, хранящегося в памяти, определяется только в контексте выполнения программы, точнее говоря, командой, использующей данное в качестве операнда. В обычных ЭВМ, соответствующих классической модели фон Неймана, тип данных-операндов и их формат задаются кодом операции команды, а в ряде случаев размер (формат) операндов определяется специальными полями команды.

что установление соответствия типа команды типу данных, в обычных ЭВМ выполняемое на этапе компиляции, при использовании тегов переносится на этап выполнения программы.

Информация о состоянии процессора (программы) лежит в основе многих процедур управления вычислительным процессом, например при анализе ситуаций при отказах и сбоях, при возобновлении выполнения программы после перерывов, вызван-

Вектор состояния в каждый момент времени должен содержать информацию, достаточную для продолжения выполнения программы или повторного пуска программы с точки, соответствующей моменту формирования данного вектора состояния. При этом предполагается, что остальная информация, характеризующая состояние процессора, например содержимое регистров, или сохраняется, или может быть восстановлена программным путем по копии, сохраненной в памяти.

Организация цепочки операций. Для выполнения программы может оказаться необходимым такой обмен информацией между ОП и некоторым ПУ, для выполнения которого с этим ПУ №• лжна выполняться определенная последовательность операций ввода-вывода. Например, при работе с ЗУ на магнитных дисках может потребоваться следующая последовательность операций: а) установить головки на j-я цилиндр; б) прочитать информацию с у'-й поверхности дисков; в) прочитать информацию с (/+ + 1)-й поверхности; г) установить головки на fe-й цилиндр и т. д. Целесообразно, чтобы при подобных последовательностях операций ввода-вывода с одним и тем же ПУ не требовалось для каждой новой операции участия процессора, т. е. не требовалась новая команда ввода-вывода в программе процессора. Для этого канал ввода-вывода должен допускать задание цепочек операций в программе канала.

2) организация «рестарта», т. е. продолжения выполнения программы путем устранения возникающей ошибки в информации повторением ошибочно выполненной микрооперации, команды или сегмента программы (при обнаружении, что ошибка вызвана сбоем);

Важным вопросом в организации вычислительного процесса в ЭВМ общего назначения является использование мультипрограммирования, которое предполагает, грубо говоря, одновременное выполнение ЭВМ нескольких программ. Естественно, в каждый момент времени ЭВМ выполняет команду какой-то1 одной программы. Однако всякий раз, когда выполнение процессором некоторой программы приостанавливается из-за необходимости 'й'р'йЖв'е^ТЙ, "Например, операцию ввода-вывода, процессор переходит к обработке другой готовой для выполнения программы. При этом предполагается, что одновременно в оперативной памяти присутствует несколько программ (или их фрагментов),

Очевидно, даже для выполнения простейших арифметических действий необходим набор команд-правил, которые и составляют комплект микропрограмм, хранящихся в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), которое-в микро-ЭВМ часто называют памятью команд.

МП и микроЭВМ характеризуются многочисленной группой показателей, из которых наиболее интересными для потребителей являются следующие: разрядность обрабатываемого слова; время выполнения простейших операций; число команд; длина команды; максимальная адресуемая емкость памяти; принцип управления; организация ввода — вывода; число уровней напряжения питания; мощность рассеяния и др.

Время выполнения простейших операций в большинстве современных МП составляет от десятых долей до нескольких микросекунд.

Логические элементы служат для выполнения простейших логических операций над цифровой информацией. В настоящее время промышленность выпускает такие элементы исключительно в интегральном исполнении. Анализ основных логических операций, правила их выполнения и виды логических элементов изложены в § 3.6. В настоящем параграфе изложены вопросы схемотехники функционально полной системы логических элементов.

Аналоговые микросхемы предназначены для преобразования и обработки непрерывных сигналов. Примером аналоговой схемы являются операционные усилители, в настоящее время широко используемые в измерительных органах релейной защиты. Цифровые микросхемы, предназначены для преобразования и обработки сигналов, выраженных в двоичном или другом цифровом коде. Операции с двоичным кодом описываются рассмотренными выше соотношениями алгебры логики. Поэтому иногда цифровые микросхемы для выполнения простейших логических операций именуются логическими микросхемами. Цифровые схемы используются, в частности, для осуществления логической части современных устройств релейной защиты, выполненных на базе интегральной микроэлектроники. Принятые условные изображения различных типов логических элементов приведены в табл. 2.1.

В унифицированный комплекс аналоговых приборов входят так называемые компараторы, позволяющие производить операции контроля и выдавать электрические сигналы при достижении контролируемыми величинами значений уставок. Эти сигналы могут быть использованы для сигнализации и выполнения простейших операций автоматического регулирования.

На 6.7 приведены четыре варианта выполнения простейших логических элементов — инверторов для реализации функции НЕ на МДП-транзисторах. Для схем на дополняющих транзисторах «полярность» логики зависит от последовательности включения р- и «-транзисторов. Если транзистор n-типа непосредственно подключен к «земле», а транзистор /)-ТИ1Ш — К Источнику питания, то схема работает в режиме положительной логики ( 6.7<Э).

Аналоговые микросхемы предназначены для преобразования и обработки непрерывных сигналов. Примером аналоговой схемы являются операционные усилители, в настоящее время широко используемые в измерительных органах релейной защиты. Цифровые микросхемы предназначены для преобразования и обработки сигналов, выраженных в двоичном или другом цифровом коде. Операции с двоичным кодом описываются рассмотренными выше соотношениями алгебры логики. Поэтому иногда цифровые микросхемы для выполнения простейших логических операций именуются логическими микросхемами. Цифровые схемы используются, в частности, для осуществления логической части современных устройств релейной защиты, выполненных на базе интегральной микроэлектроники. Принятые условные изображения различных типов логических элементов приведены в табл. 2.1.

Основной элементной базой современной дискретной техники является интегральная микроэлектроника. Огромные успехи, достигнутые интегральной полупроводниковой микроэлектронной технологией, позволили создать приборы, по всем параметрам превосходящие изделия сходного назначения, собранные на отдельных компонентах. Переход к интегральным микросхемам существенно изменил способы построения электронной аппаратуры, поскольку изделия микросхемотехники представляют собой законченные функциональные узлы, будь то логические элементы для выполнения простейших операций или процессоры вычислительных машин, состоящие из многих тысяч элементов.

Управление тиристорами гибридного аппарата в общем случае осуществляется системой управления СУ, схемотехника которой определяется функциями аппарата. Для выполнения простейших функций — включения и отключения — СУ может быть реализована на основе нескольких элементов без использования отдельных источников питания и типовых функциональных узлов электронной автоматики.