- •Оглавление
- •Лекция № 1 Введение в проблемы построения автоматизированных систем.
- •Основные вопросы курса:
- •1.1. Функциональные компоненты, необходимые для построения автоматизированного комплекса.
- •1.2. Особенности проектирования и основные требования к автоматизированным системам для научных исследований (асни).
- •1.3. Принципы построения автоматизированных систем.
- •Лекция №2 Средства управления объектами автоматизации.
- •2.1. Архитектурные возможности эвм.
- •Центральный процессор
- •Основные регистры процессора эвм семейства Macintosh.
- •Основные регистры процессора эвм семейства ibm pc.
- •2.2. Основная память.
- •Форматы представления чисел в озу.
- •2.3. Каналы ввода-вывода информации.
- •Общая структура магистрали эвм
- •Передача информации по системной магистрали
- •Вывод данных Ввод данных
- •Лекция №3 Принципы организации обмена данными между эвм и внешними устройствами.
- •3.1 Режимы обмена данными
- •3.2 Безусловная передача данных.
- •Лекция №4 Техническая реализация усо в эвм семейства ibm и методика управления обменом.
- •Карта регистров усо
- •4.1. Программные средства реализации безусловного обмена данными в среде BorlandPascal
- •4.2. Обмен данными между эвм и ву по готовности ву
- •4.2.1. Функциональная схема интерфейса ввода данных в эвм по готовности ву.
- •Техническая реализация интерфейса в ас на основе эвм семейства ibmpc
- •Лекция №5 Технические характеристики ацп, усилитель, мультиплексор.
- •5.1 Программная модель интерфейса
- •5.2 Алгоритм одноканальных измерений входного сигнала
- •5.3. Методика управления и оценки состояния внешних устройств
- •5.4. Проверка, установка, сброс отдельных разрядов регистра ву
- •Лекция №6 Обмен данными между эвм и внешними устройствами с прерыванием текущей программы.
- •6.1 Принцип организации обмена данными
- •6.2 Алгоритм обслуживания ву с прерыванием.
- •1. Опрос ву.
- •3. Комбинированный способ идентификации ву.
- •6.3 Блок-схема алгоритма обслуживания ву с прерыванием.
- •6.4 Механизм приоритетов. Вложенные прерывания.
- •6.5 Принципы построения интерфейса обмена данных с прерыванием программы.
- •6.6 Техническая реализация интерфейса обмена данными с прерыванием программы.
- •1. Приоритетная цепочка:
- •2. Реализация многоуровневых вп в эвм семейства ibm.
- •Технические характеристики бис Intel 8259a.
- •6.7 Программируемые режимы обслуживания ву.
- •6.8 Схема включения пкп к системной шине ву.
- •6.9 Аппаратные прерывания в порядке их приоритетов и назначения.
- •6.12 Схема каскадирования контроллеров прерывания.
- •Методика программирования контроллера прерываний.
- •6.13 Программирование пкп в процессе обслуживания ву и работы системы.
- •6.14 Методика программирования обмена данными с прерыванием программы.
- •6.15 Реализация методики обмена данными с прерыванием программы между в эвм в автоматизированных системах на основе эвм семейства ibm pc в средеBorland Pascal. Установка вп.
- •6.16 Техническая реализация обмена данными с прерыванием программы.
- •6.17 Категории прерываний эвм семейства ibmpc.
- •Основные черты программных прерываний.
- •Краткий обзор функций bios.
- •Лекция №7. Программируемые интервальные таймеры-счетчики (пит).
- •7.1 Схема включения пит к автоматизированной системе (ас).
- •Карта программно доступных регистров пит
- •7.2 Состав и назначение регистров каналов.
- •7.3 Формат регистров таймера.
- •7.3 Режимы работы таймера.
- •1 Группа.
- •2 Группа.
- •3 Группа.
- •7.4 Методика программирования таймера.
- •1. Инициализация пит.
- •2. Чтение текущего содержимого ce.
- •7.5 Синхронизация операций реального времени. Системный таймер эвм семейства ibmpcIntel8254.
- •7.6 Реализация методики программирования таймера в среде BorlandPascal.
- •7.7 Пит Intel 8253 на интерфейсной плате l-154.
- •7.8 Многоканальное измерение сигналов.
- •Лекция №8 Автоматизированные системы на основе стандартных магистрально-модульных интерфейсов.
- •Лекция №9 Интерфейс камак (camac).
- •9.1 Конструктивная совместимость элементов системы.
- •9.2 Магистраль крейта камак.
- •9.3 Пространственно-временные диаграммы на магистрали крейта.
- •9.4 Виды и назначение адресных операций на магистрали крейта.
- •Операции интерфейса камак
- •Лекция №10 Технические средства на основе интерфейса камак. Модули интерфейса камак.
- •10.1 Схемы формирования статусных сигналов.
- •10.2 Управляющие модули камак.
- •Управляющая часть кк.
- •10.3 Программная модель кк типа ккп3 для эвм семейства ibmpc.
- •10.4 Методика управления контроллером крейта и модулями камак.
- •10.5 Методика построения программного обеспечения в ас на основе унифицированных магистрально-модульных интерфейсных систем.
- •Лекция №11 Разработка интерфейсно-ориентированной библиотеки процедур для управления крейтом камак.
- •Лекция №12 Методика контроля состояния модулей в интерфейсе камак.
- •Лекция№13 Компоненты ас на основе интерфейса камак.
- •13.1 Разработка схемы прибора генератора с заданными амплитудно-частотными характеристиками.
- •13.2 Измерение временных параметров импульсных сигналов.
- •13.3 Схема соединения модулей.
- •Программная реализация алгоритма измерения частоты fвх или периода Tвх.
- •Программная реализация алгоритма измерения длительности одиночного импульса.
- •13.4 Реализация прерываний от модуля камак в автоматизированных системах.
- •Лекция №14 Обмен данными между эвм и ву в режиме пдп.
- •14.1 Алгоритм обмена в режиме пдп.
- •14.2 Программная модель интерфейса ву и кпдп (минимальная конфигурация).
- •Программная модель кпдп.
- •Методика запуска обмена данными по каналу пдп.
- •14.3 Реализация пдп в эвм на основе единого магистрального канала.
- •14.4 Реализация пдп в эвм на основе изолированного магистрального канала.
- •14.5 Назначение каналов контроллера пдп и адреса регистров страниц.
- •Лекция №15 Функциональный состав и программная модель кпдп.
- •15.1 Блок управления.
- •15.2 Каналы контроллера пдп.
- •15.3 Каскадирование контроллеров пдп.
- •Лекция №16 Методика программирования контроллера пдп.
- •Лекция№17 Реализация пдп в ас на основе камак.
- •17.1 Алгоритм выполнения кк операции пдп.
Лекция №9 Интерфейс камак (camac).
Интерфейс КАМАК (CAMAC) – модульная система электронного оборудования, объединенная единым интерфейсом и позволяющая проводить сбор данных, автоматические измерения и управление объектами или процессом.
Имеет магистрально-модульный принцип построения и программный способ управления.
9.1 Конструктивная совместимость элементов системы.
С целью обеспечения конструктивной совместимости стандарт определяет конструкции двух элементов:
Крейт (каркас);
Вставной модуль.
Крейт – конструкция со стандартными внутренними размерами окна (ширина: 480 мм, высота: 200.9 мм, глубина: 360 мм). Содержит по 25 верхних и нижних направляющих, по которым в него вставляются модули. В тыльной части крейта расположены 86-контактные розетки разъемов. Пара направляющих и розетка разъема образуют установочную станцию. Левые станции (1-24) называются – нормальные, правая станция (25) – управляющая (распайки их различаются). Разъемы крейта соединяются определенным образом многопроводным каналом связи – магистралью крейта.
Рис. 9.1 Конструкция крейта.
Вставной модуль представляет собой блок (высота: 221.5 мм, глубина: 305 мм, ширина лицевой панели: 17,2*К мм, где К=1, 2, 3, ..), состоящий из передней (лицевой) панели, на которой расположены органы ручного управления и связи с объектом; верхнего и нижнего ребер, которые скользят по направляющим установочной станции крейта, и монтажной платы с 86-контактной вилкой разъема. Минимальная ширина передней панели 17,2 мм равна расстоянию между соседними установочными станциями.
Рис. 9.2 Конструкция вставного модуля.
Все модули КАМАК делятся на функциональные и управляющие. Функциональные модули выполняют определенные функции, необходимые для управления объектом, в соответствии с сигналами, поступающим по магистрали. Состав и расположение функциональных модулей - произвольное. Управляющий модуль устанавливает непосредственную связь ЭВМ с крейтом и управляет работой функциональных модулей. Управляющий модуль в крейте (как правило, он один) всегда занимает 25 управляющую станцию и хотя бы одну из нормальных станций (часто 24).
Энергетическая совместимость:
±6 В для источника питания: +6 В – ТТЛ, -6 В – ЭСЛ. Для питания используется 5 В, а 1 В гасится.
Для питания +5 В используется следующая схема:
Рис. 9.3 Схема для питания +5 В.
±24 В для транзисторов. В крейте предусмотрены дополнительные источники питания: ±12 В для питания интегральных микросхем. Напряжение ±12 В получают с помощью конвертора напряжения.
Общая мощность в крейте не должна превышать 200 Вт, в одной станции – 8 Вт.
Информационная совместимость:
Информационная совместимость элементов системы по характеристикам сигналов.
Аналоговые сигналы должны лежать в диапазоне 0÷5 В – для однополярных сигналов, -5÷+5 В для двуполярных сигналов.
Логические сигналы: ТТЛ ИС – для сигналов, передаваемых по несогласованным линиям, ЭСЛ ИС – для согласованных сигналов 50 Ом.
Внутренние сигналы, передаваемые по магистрали крейта: ТТЛ ИС.
-
Рис. 9.4 Передающий каскад.
Рис. 9.5 Приемник.