Ez a megoldás olcsóbb és megbízhatóbb.
A VEZÉRLŐ SZÁMÍTÓGÉP MŰKÖDÉSÉNEK ELVE.
A vezérlő számítógép blokkvázlata:
─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─
┌───────────── ┌─────────────┐┐ ┌ ─ ─ ─ ─ ─ ─
P │ Š P Z │ │ │ │ │ ┌───────────────│ │
J │ │ │ │ │ A J │ │
└─────────────┘ └───────────------
│ │ └ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─┐│
┌─────────────┐ ┌──────────────┐ │ │ │ │ ┌───────────────┐
│ N P Z │ │ P Z │ │ O P │││
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │
└─────────────┘││ │ │ └──────────────┘││
│ │ │ │ ┌ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─┘ │
│ │ │ ┌──────────────┐ │
│ │ V P │ │ │ │ │ │ │ R │ │
│ │ │ │ └───────────────┘ │
└───────────── └─────────────┘ ─ ─ ─ ─ ─ ┘ │
PZ Z ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┘ CJ
- információ (adatok) AJ - számtani egység
- menedzsment és vezérlés OP - operatív memória
számítógépes jelek R - vezérlő
PJ - rendszámtábla-átvevő egység - szabványos periféria. zar.
ZJ - NPZ alapegység - nem szabványos perifériák. zar.
CJ - központi egység VP - külső memóriák
1. A számítógép központi egysége a következőkből áll: a) az alapegység
b) operatív memória
c) átviteli egység
- az alapegység a következőkből áll: a) számtani egység
Számtani és
logikai műveletek.
b) vezérlő (vezérlőegység)
Feladata az egyén működésének ellenőrzése-
a számítógép egyes részei a megadott programnak megfelelően.
- RAM: Programok, bemeneti adatok, eredmények és számítások tárolására szolgál.
2. Kiegészítő perifériák: Adatok és programok bevitelére szolgálnak a számítógép operációs memóriájába és az eredmények kimenetére a számítógépről.
Kiegészítő eszközök: a) szabványos (perifériás) eszközök
Például. lyukasztott szalagérzékelő, lyukasztott szalaglyukasztó, nyomtató, FD, koordináta-
felvevő.
b) külső emlékek
Magneto szalagos memória, mágneses disz-
fém memória.
c) nem szabványos perifériák
a környezettel való érintkezés egysége, amely a technológiai folyamat összekapcsolására szolgál a központi egységgel vagy a kezelőpanellel (ember - számítógép).
A számítógép egyes részeit kétféle csatorna köti össze.
- számítógépes vezérlési és felügyeleti adatok továbbítására
- információk továbbítására (utasítások és adatok bináris számok formájában)
A vezérlésű minikomputerek és a modernebb koncepciójú mikrokomputerek buszszerkezettel rendelkeznek, amely lehetővé teszi egy testreszabott vezérlő rendszer moduláris felépítését.
A VEZÉRLŐ SZÁMÍTÓGÉP CSATLAKOZÁSA A TECHNOLÓGIAI FOLYAMATAL.
A technológiai folyamat figyelemmel kísérése és ellenőrzése során folyamatosan mérni és ellenőrizni kell a különböző fizikai mennyiségeket:
a) analóg - pl. termoelektromos cellahőmérséklet
b) kétértékű jelek - pl. amikor bimetál hőmérővel mérik a hőmérsékletet
c) impulzusjelek - pl.
amikor fotoelektromos érzékelővel mérik a sebességet, vagy ha turbina mérőeszközzel mérik az áramlást, ahol a turbina fordulatszáma arányos az áramlással
Ezeknek a mennyiségeknek a száma elérheti a 100-1000 értéket.
A vezérlő számítógép összekapcsolása a technológiai folyamattal:
┌────────────────── ┌──────┐ ┌───────────----
│ ┌───┐ ┌───┐ │ │ VP │ │ ┌───┐ ┌───┐ │
AV │ │P1 │ Z │A/Č│ │ └───────┘ │ │Č/A│ │ P4 │ │ AVY
│ │ │ │ │ │ ┌────────────────┐ │ │ │ │ │ │
└───┘ └───┘ └───┘ │ │ │ │ └───┘ └───┘ │
│ │ │ │ │ │
┌───┐ ┌───┐ │ │ │ │ ┌───┐ │
DV │ │ P2 │ │ │ │ │ │ 5 P5 │ │ DVY
│ │ │ │ │ P │ │ │ │ │
└───┘ └───┘ │ │ │ │ └───┘ │
│ │ │ │ │ │
┌───┐ ┌───┐ ┌───┐ │ │ │ │ ┌───┐ │
IV │ │ P3 │ │ ČI │ │ │ │ │ │ 6 P6 │ │ IVY
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
└───┘ └───┘ └────┘ │ │ │ │ └───┘ │
└───────── └───────┬───────┘ └────────── ─ ─
│ │
┌───┴───┐ ┌───┴───┐
│ PO │ │ ŠPZ │
└───────┘ └───────┘
P - vezérlő számítógép ČI - impulzusszámláló
VP - külső memóriák AV - analóg bemenetek
Rendszámtábla - szabványos periféria. zar. DV - digitális bemenetek
PO - kezelőpanel IV - impulzus bemenetek
Z - AVY erősítő - analóg kimenetek
P1.P6 - kapcsolók (multiplexerek) DVY - digitális kimenetek
AC - analóg-digitális prev. IVY - impulzus kimenetek
CA - digitális analóg prev.
A környezeti kontaktus bemeneti oldala:
Ez egy olyan eszköz, amellyel a számítógép információt kap a vezérelt folyamatról, és lehetővé teszi az ember és a számítógép közötti kommunikációt is.
4.
A környezeti kontaktus kimeneti oldala:
Ez egy olyan eszköz, amellyel a számítógép azonnal beavatkozhat a folyamatba.
A számítógép nem képes egyszerre dolgozni az összes I/O információval. Ezért fokozatosan kell csatlakozniuk a számítógéphez, majd a P1-P6-ot kell szolgálniuk, és multiplexereknek hívják őket.
AUTOMATIKUS TECHNOLÓGIAI FOLYAMATKEZELÉSI RENDSZER.
Ezek az értékek a kezelőpanelen keresztül elérhetők a kezelő számára.
ASA - műveleti jelek AR CJ - központi egység RP
ACA - analóg VS működtető egységek - az egység bemeneti oldala
környezetvédelmi szabályozók
ASC - digitális VYS műveleti jelek - egység kimeneti oldala
környezetvédelmi szabályozók
ACC - a digitális S1-Sn működtetői - tech. Érzékelők mennyiségeket
kontrollerek x1-xn - az érzékelt mennyiségek értékei
Rendszámtábla - szabványos periféria. zar. SI - jelzés
RP - vezérlő számítógép KM - léptető motorok
A fizikai mennyiségek összegyűjtése oly módon történik, hogy nagyon rövid idő alatt az összes mennyiség értékét rögzítse és tárolja a számítógép memóriájában. A gyűjtést ciklikusan megismételjük T.-vel. A rövid gyűjtési idő miatt kvázi-egyidejű (szinte egyidejű adatgyűjtésről) beszélünk.
A gyűjtés befejezése után a számítások a DP központi egységében történnek, amíg érvényes
Ts + Tv │ Z ├─┤ A/Č├──┼──┼─┤ │ │
│TP │ │ └────┘ │ │ │ CJ
└─ └────────────────────────────────┘┘└└
TP - technológus. GTA folyamat - generátor technológus.
AVS - a címek analóg bemeneti oldala
CJ - központi számítógép egység DTA - dekóder technológia.
PR - cím interfész tábla
SC - CZK ciklusindító jel - a tevékenység vége
TA - technológus. cím A/Č - analóg. nem. átalakító
D - bináris szám C/A konverterrel Z - erősítő
(8 - 16 bites) MPX - multiplexer (kapcsoló)
Ciklikus időszakos üzemmód
ANALÓG KIMENETI OLDAL
KÖRNYEZETVÉDELMI KAPCSOLÓDÓ EGYSÉGEK.
TP - technológus. DTA folyamat - dekódoló technológia.
AVÝSS - a címek analóg kimeneti oldala
CJ - KČ központi számítógép egység - a tevékenység vége
PR - interfészlemez Č/A - nem. analóg. átalakító
SJ - MPX egység indítása - multiplexer (kapcsoló)
TA - technológus. cím
D - adatok
Az analóg kimeneti oldal általában a programban működik (cím)-
oovom) üzemmódban. Kültéri berendezés-technológus. folyamatot rendelnek hozzá-
nem technológus. címek VY01. VY16. Ezek a címek arra szolgálnak, hogy pontosan meghatározzák azt a kültéri eszközt, amelyre az analóg kimeneti jelet el kell küldeni a környezeti kontaktus egységtől. el. feszültség. Számok konvertálása analógra.
a feszültséget a C/A átalakítóban hajtják végre, amely általában a környezettel érintkező egység része.
9.
Klímaberendezés.
Folyamatosan megváltoztatja az analóg bemeneti jelet a megfelelő kimeneti jellé egy bizonyos digitális kódban. A bemeneti mennyiség számokkal történő kifejezésére szolgál számok segítségével.
Az A/Č konverter sebességfokozata:
│
│
│ │
│ │
a2a1a0 │
│
111 ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┌────
│ │
110 ┌───┘ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┌───┘
│ │
101 ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┌───┘
│ │
100 ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┌───┘
│ │
011 ─ ─ ─ ─ ─ ─ ┌───┘
│ │
010 ─ ─ ─ ─ ┌───┘
│ │
001 ┌───┘ ─ ┌───┘
│ │
000 └───┴───┼───────────────┼────────────────
2 4 6 8 ─────> Ux
Az átruházás alapelve, i. Az időbeli diszkretizálás az analóg pillanatnyi értékének időértékeléséből áll.
GP - fűrészfog feszültséggenerátor GI - impulzusgenerátor
K - komparátor CI - számláló kimenettel. bitmi
S - elektronikus kapcsoló a2, a1, a0
Az Ux feszültség nagysága arányos a T átalakító működési időintervallumával, amelyet az Ux feszültség és a lin összehasonlításával kapunk. a GP fűrészfog-feszültséggenerátorból táplált növekvő Up feszültséggel összehasonlítva-
áramkör (K összehasonlító). A GI bizonyos frekvenciájú impulzusokat állít elő, amelyek az S kapcsolón keresztül jutnak be az őket számláló CI-be. Amikor Up eléri a mért Ux feszültség értékét, K stop impulzust küld, és S-vel blokkolja az impulzusok bemenetét a CI-be. A számlálóban leolvasott impulzusok száma egyenesen arányos az Ux méretével. Ezután vesszük a kódolt digitális inf.-ot A számláló egyes bitjeiből, amelyek alakja a használt kódtól függ.
Č/A KONVERTER.
Ha a kimenet inf. sz. rendszerben tovább kell dolgoznunk folyamatos, azaz. analóg formában C/A konvertert kell használnunk. Ez megváltoztatja a bemeneti kódolt digitális jelet a megfelelő analóg szintre. kimeneti mennyiség. A leggyakoribb kimenet a mennyiség egy. feszültség vagy áram.
Az ilyen átalakító viselkedése statikus jellemző alapján határozható meg.
A hárombites analóg C/A konverzió statikus jellemzői-
ka:
│
U [V] │ │
│ │
│ 7│
0 0 1 1 0 0 1 1 a0
0 1 0 1 0 1 0 1 a1
a2
A műveleti erősítő összegzőként történő csatlakoztatásához a következő összefüggés érvényes:
Ro Ro Ro
u2 = - ─── u1- ─── u2-. - ─── un
R1 R2 Rn
, Ro Ro Ro
u2 = - ─── u1 + ─── u2 +. + ─── un ───> fordított kimenet
R1 R2 Rn
Az összegző erősítő csatlakozását használják a C/A átalakítóhoz.
RO
├─────┐ ├─────┐
│ │
│ │
R │ │
o───┬── S2 ├────┼─── ├────┼─── OZ ──┴────────o UV
│ 2R │
├────┼─ S1 ──────────┤ ├────┤
│ │ 4R │
└────┼───┼─ SO ─────┤ ├────┘
│ │
┌─┴─┬─┴─┬─┴─┐ R R R
├───┴───┴──── U = a2─── UR + a1─── UR + a0─── UR
│ RG │ R 2R 4R
└────────────┘
││
││ BEMENET R R R
└┘ U = Ur (a2─── + a1──── + a0───)
R 2R 4R
RG - bemeneti regiszter
Az RG regiszterbe írt egyes bitek vezérlik az elektronikus alvást-
majd S0, S1, S2, amelyek az UR referenciafeszültséget az ún R, 2R, 4R súlyellenállások az OZ operációs erősítő bemenetéhez, amely összegzőként van csatlakoztatva (az OZ visszacsatolásban van egy R méretű ellenállás)
A kimeneti feszültség pillanatnyi értéke egyértelműen meghatározott log.
a bemenő hárombites digitális jel állapota.
Kimeneti táblázat 3 bites feszültség
B/A átalakító (UR = 4 V).
A VEZÉRLŐ CSATLAKOZTATÁSA AZ ELŐZŐ BERENDEZÉSEKHEZ ÉRVÉNYES interfész használatával.
Számítógép csatlakoztatása perifériához. az eszközöket az átviteli egységben érvényes interfészen keresztül hajtják végre. A legtöbb esetben mindegyik perifériás. az eszközhöz egy interfészkártya szükséges, amely a következőket tartalmazza:
- gyorsítótár (általában 16 bites regiszter)
- flip-flop áramkör, generálva az ún flip bit (F bit)
- flip-flop áramkör, generálva az ún.
vezérlő bit (C bit)
PZ - perifériás eszköz PR - interfész kártya
VP - rendszámtábla - szabványos periféria. zar.
P - számítógépes KP - az átvitel vége
13.
Minden interfészlapnak van egy keményen kódolt címe, amely alapján a számítógép a megfelelő perifériával működik. felszerelés.
Az átutalás:
a) program módban a processzor megvárja az adatátvitel befejezését a perifériával. eszközöket a PR-n keresztül, majd folytatja a számítást.
b) a megszakítási rendszer segítségével automatikusan kezdeményezett kapcsolat lehetővé teszi, hogy a vezérlő számítógépben a számítás a programnak megfelelően történjen, és ezzel egyidejűleg az adatok továbbításra kerüljenek a DP ill. PR.
c) kapcsolat DNS csatornán keresztül (Direct Memory Access). Ebben a kapcsolattartóban az adatokat a perifériáról továbbítják. berendezéseket az üzemeltetőnek. memória közvetlenül. Nem processzoron keresztül ill.
VEZÉRLŐ INTERRUPTION RENDSZER.
A vezérlő számítógép megszakító rendszerének funkciója a grafikonon magyarázható:
UP PUP - felhasználói profil előrehaladása-
│ gramm
┌──────────── ┌─────────────
│ PUP │ │ PO POFF - a felhasználó folytatása
─┼──────────┼────────────────── program
t
│ │ │ RU - tollcsatlakozási kérelem-
│ tisztességes felszerelés
│ ┌─┐ │ │
P RU │ │ PDP - adatátvitel perifériáról
─┼──────┴─┼─┼────┼───────────── puffer eszköz
t0 T0 ° t memória
│ │ │ │
│ PDV - adatátvitel a pufferből
Az A regisztrálásához végezzen │─│ │ memóriát
│ PDP │ │
─┼────────┴─┴────┼─────────────-
t0 ° t1 t mom az alábbi CPU-használat-
Nejšie │ │ Sokkal hatékonyabb, ha figyelembe vesszük-
, Én, hogy a periféria. zar. dolgoznak fel
10000-szor lassabb, mint a processzor. ────┤ ├────┤.
│ │PDV │
─┼──────────┴──────────────────
t1 t1 ° t
Elsőbbségi megszakítási rendszer:
A t0 időpontban több periféria kérhet kapcsolatot. zar. egyszerre. Ezt úgy jelzik, hogy az F bitet elküldik a számítógépre. Az egyes F bitek átfutnak az ún prioritás kiválasztása. Vagyis egy magasabb prioritású eszköz elsőbbséget élvez. Csak egy periféria működtetését teszi lehetővé. zar. nem számít, hány bit érkezik egy időben. A megszakítás az F bitet váltja ki a legnagyobb prioritással, azaz. a legalacsonyabb adr értékkel. érvényes interfészek.
Az egyes perifériák aktivitása. zar. kezel egy speciális vezérlő szubrutint, amely része a vezérlő számítógép gyártó által szállított operációs programjának.
a processzor felváltva van hozzárendelve az egyes programokhoz
Supervisor - eldönti, hogy a CPU melyik programhoz lesz rendelve. Minden felhasználói programnak prioritást kap, amely szerint a felügyeletet irányítják.
Programozási nyelvek: a) gépi kód
b) szimbolikus címnyelv (Assembler)
c) magasabb programozási nyelvek (Algol, For-