- •1. Особенности организации вычислительных систем
- •1.1. Технические требования вс
- •1.2. Назначение и основные компоненты вс
- •1.3. Основные задачи вс сбора информации
- •1.5. Контрольные Вопросы
- •2. Элементная база вычислительных систем
- •2.1. Типы микропроцессоров
- •2.2. Однокристальные микропроцессоры
- •2.3. Сигнальные процессоры
- •2.4. Отечественные цифровые процессоры обработки сигналов
- •3. Параллельная обработка информации: уровни и способы организации вс
- •3.1. Состав микропроцессорного мпк бис к1810 и семейства i80хх и i82xx
- •3.2. Типовая структура вс на базе к1810
- •3.3. Основные технические характеристики к1810
1.3. Основные задачи вс сбора информации
В процессе проектирования необходимо решить ряд задач централизованной или распределенной системы обработки в разных модификациях, в т.ч. когда конструкция ВС максимально приближена к объекту управления.
Различают 4 центральные задачи обработки:
сбор информации;
первичная обработка;
вторичная обработка;
представление результатов управления или измерения и, в случае необходимости, передача этих данных по каналу связи.
Сбор информации включает в себя:
опрос источников информации в виде датчиков, производимый обычно путем коммутации импульсно-аналоговых сигналов к устройству преобразования (аналог-код) или получения цифровых данных к процессорному блоку;
преобразование аналоговых форм в цифровую;
согласование сигналов датчиков со входными цепями преобразования. Выявление и устранение отклонения сигналов от заданных уровней, причем необходимо учитывать и временные соотношения;
сбор в виде регистрации хранения данных и их отображения при необходимости на индикационных устройствах.
Первичная обработка:
линеаризация, осуществляемая путем вычисления линейных функциональных зависимостей;
масштабирование и внесение поправок;
вычисление корректирующих зависимостей;
фильтрация, экстраполяция, сравнение технических значений данных с предельно допустимыми;
слежение за скоростью изменения параметров с индикацией предельных значений;
вычисление текущих значений параметров, не подлежащих непосредственному измерению;
генерация при необходимости качественно новой информации путем ее сжатия, компрессии или декомпрессии.
Вторичная обработка:
в качестве задач вторичной обработки могут быть использованы перечисленные задачи первичной обработки, но по более точным алгоритмам или программам;
в качестве вторичной обработки могут быть использованы калибровка, тарировка, отбраковка, сжатие и др.
Представление результатов управления или измерения:
преобразование данных, удобных для передачи;
согласование информации и протокола связи при передаче данных по каналам связи;
согласование скоростей приема и передачи информации и реализация буферизации.
1.5. Контрольные Вопросы
Вопрос 1 - Что таКое система, подсистема и элемент системы?
Вопрос 2 - Дайте определение структуры и организации системы.
Вопрос 3 - Что таКое вычислительная система?
Вопрос 4 - Что таКое архитектура вычислительной системы?
Вопрос 5 - Что таКое микропроцессор и микропроцессорный комплект?
Вопрос 6 - Перечислите функциональные возможности ВС.
Вопрос 7 - Укажите технические и конструктивные особенности ВС.
Вопрос 8 - Привидите общую схему обмена информации с указанием назначения основных компонент.
Вопрос 9 - Перечислите основные задачи ВС сбора информации.
Вопрос 10 - Перечислите варианты структур обработки информации.
РЕЗЮМЕ: в результате анализа предложенных структур ВС можно выделить два основных способа построения:
Построение пассивных подсистем обработки информации в виде адаптеров преобразователей, тесно связанных с операционными средствами универсальных ВС.
Построение интеллектуальных адаптеров или удаленных модулей системы обработки в виде специализированных ВС или микроконтроллеров, реализующих сбор, преобразование и несложную первичную обработку.
Замечание. Для повышения надежности все структуры ВС должны содержать средства диагностики и тестирования.
Рис.1.3. Варианты структур ВС обработки данных