- •Общие вопросы организации интерфейсов
- •Общие вопросы организации интерфейсов
- •Какие основные преимущества открытых систем?
- •Как влияют на основные характеристики систем требования электрической? конструктивной? информационной совместимости?
- •Какие виды электрических сигналов используются в интерфейсах? Как они влияют на быстродействие, надежность, аппаратные затраты?
- •Как влияет организация шин адреса на характеристики системы? Раздельное адресное пространство? Общее адресное пространство? Как определить эти особенности по составу линий?
- •Когда целесообразно использовать логическую и географическую адресации? в чем их особенности?
- •Сравнить аппаратные затраты на реализацию унитарного и позиционного способов кодирования шины команд.
- •Особенности организации интерфейсов с совмещенными шинами и раздельными. Как это влияет на аппаратные затраты?
- •Синхронные и асинхронные магистрали. Отличительные признаки. Примеры интерфейсов.
- •В каких случаях целесообразно использование синхронного обмена? Асинхронного?
- •Привести примеры реализации синхронного и асинхронного обменов.
- •В каких случаях целесообразно использование шин передачи управления?
- •На основании каких характеристик производится сравнение возможностей шин передачи управления?
- •Какие основные характеристики арбитров? Привести примеры использования арбитража.
- •Как реализовать управление приоритетами при пространственном арбитраже? последовательном? параллельном?
- •На основании каких характеристик производится сравнение возможностей подсистемы прерываний магистрально –модульных систем?
- •Как оценить скорость для различных способов ввода-вывода информации?
- •С помощью каких средств можно увеличить производительность одноуровневых интерфейсов?
- •Как оценить пропускную способность многоуровневых интерфейсов?
- •В чем отличие проблемно-ориентированных интерфейсов от интерфейсов общего назначения? Привести примеры проблемно –ориентированных интерфейсов.
- •Основные тенденции развития многоуровневых интерфейсов. Какие факторы способствуют “живучести” интерфейсов?
- •Основные характеристики мезонинных интерфейсов. Какие преимущества обеспечивает их применение?
- •Основные технические характеристики интерфейсов.
- •Вопросы(isa)
- •Интерфейс pci
- •Интерфейс vme
- •Интерфейсы последовательного обмена
- •Интерфейс rs-232
- •Интерфейс rs-485
- •Основные характеристики rs-485
- •Для каких целей используется защитное заземление?
- •Какие протоколы обмена можно использовать при передаче информации ? Их сравнительные характеристики.
- •На основании каких характеристик выбирают приемопередатчики rs-485?
- •Как управлять приемопередатчиками при работе с омк?
- •Какой протокол обмена используется при работе с модулями I-7000?
- •Какие преимущества обеспечивает гальваническая развязка ( оптоэлектронная ) ?
- •13. Сравнительная характеристика интерфейсов rs-232 и rs-485.
- •14.Сравнительная характеристика rs-485 и rs-422. Интерфейс usb
- •Интерфейс ieee-1394 (Fire Wire)
- •Промышленные сети
- •Интерфейс caNbus
Интерфейс ieee-1394 (Fire Wire)
-
В каких задачах целесообразно использование интерфейса?
-
В чём особенности топологии?
-
Характеристики линии связи.
-
Какой режим обмена реализуется на интерфейсе?
-
В каких случаях целесообразно использовать синхронные (изохронные) пакеты? асинхронные? Какие отличия в процедуре обмена? Сравнить с USB.
-
В чем основные отличия Fire Wire от USB?
-
В каких задачах целесообразно использование интерфейса
Интерфейс разработан для высокоскоростных устройств, в первую очередь аудио-, видео-, мультимедийные приложения. В отличие от USB, который первоначально был разработан для периферийных устройств и высокоскоростных приложений.
-
В чем особенности топологии
-
Характеристики линии связи
-
Какой режим обмена реализуется на интерфейсе
-
В каких случаях целесообразно использовать синхронные (изохронные) пакеты? Асинхронные? Какие отличия в процедуре обмена? Сравнить с USB
-
Сравнительная характеристика USB и Fire Wire
Первый большой недостаток USB – способ распределения ресурсов (Master-Slave).
Второй – относительно низкая скорость.
Реконфигурация, длинные кадры и т.д. приводят к тому, что в USB много недостатков.
Отличия и особенности (здесь в основном говорится о 1394b):
-
Большое разнообразие топологий в отличие от классического дерева USB.
-
Большое число адресуемых устройств.
-
Адрес 64-разрядный. (127 устройств, в каждом устройстве до 16 точек)
-
В 1394b разрешены перекрестные соединения – петли.
-
БОльшая длина линии связи (до 100 м).
-
Дуплексный обмен. Две линии данных.
-
БОльшая пропускная способность.
-
Наличие большого числа равноправных устройств. Это относится к ведущим устройствам.
-
Возможность обмена по шине между любыми устройствами, даже работающих на разных скоростях.
-
Шина не требует централизованного управления со стороны ПК.
-
Возможность соединения нескольких персональных ПК и периферийных устройств в единую локальную сеть
-
Использование горячего подключения и принципа Plug and Play.
-
Наличие более мощного источника питания. 30В; 1,5 А.
-
Интерфейс работает с двумя типами пакетов: синхронных или изохронный.
-
Интерфейс относится к классу синхронных интерфейсов с аппаратной синхронизацией.
-
Гибкая система арбитража
Промышленные сети
-
Какие преимущества обеспечивает применение цифровых каналов связи по сравнению с аналоговыми?
-
В каких случаях целесообразно использование промышленных сетей? В чем их особенности?
-
Какова структура современных АСУ предприятия?
-
Какие особенности характерны для информационных потоков АСУ предприятия?
-
В чем особенности уровня датчиков? Цехового уровня? Уровня управления?
-
Какие преимущества обеспечивает разделение сетей по уровням?
-
Какие факторы необходимо учитывать при выборе промышленной сети?
-
Основные требования, предъявляемые к промышленным сетям.
-
В каких случаях целесообразно использование промышленных сетей? В чем их особенности?
Использование промышленных сетей целесообразно, когда не нужен централизованный характер обработки, и нужны системы с распределением на нижнем уровне и передачей информационных сигналов в цифровом виде, а также иерархическая структура сети.
Традиционно в промышленных сетях используется токовая петля. Как правило промышленные сети строятся по иерархическому принципу:
-уровень планирования; -уровень управления техническим процессом;
-цеховой уровень; -полевой уровень.
Каждый уровень иерархии предъявляет целый ряд требований к физической среде передачи, методам передачи, к рабочим хар-кам, допустимой задержки, длины сообщений, скорости.
2.Какие преимущества обеспечивает разделение сетей по уровням?
Каждый уровень иерархии предъявляет целый ряд требований к физической среде передачи, методам передачи, к рабочим хар-кам, допустимой задержки, длины сообщений, скорости.
-
на уровне планирования готовятся технологические документы которые пересылаются к рабочим местам (большие объёмы информации как правило передаваемые по Интернету )
-
для уровня управления характерными являются апериодические сообщения относительно большого объёма, для различных п/с. Если обмен выполняется в ходе технического процесса то м.б. введены ограничения на время обмена. Уровень управления производством состоит из участков объединённых в группы, контролирующие технологический процесс.
-
Внутри группы управление происходит на цеховом уровне, особенностью которого является синхронизация процессов работ в режиме реального времени, что не совместимо с длинной передаваемых пакетов информации, гибкая реконфигурация системы, необходимая адаптация к изменению количества и типа изделий.
-
Уровень датчиков - низкий уровень. Включает соответствующие технологическому процессу датчики и используемые механизмы. Задача этих устройств формировать и передавать информацию о состоянии технологического процесса. Общим для этого уровня является работа в реальном масштабе времени, с ограниченным временем отклика. Информация о событиях не большого объёма. Наличие не интеллектуальных и интеллектуальных устройств, работа с несколькими ведущими, работа в условии промышленных помех, повышенная достоверность передачи информации.
3. Какие факторы необходимо учитывать при выборе промышленной сети?
Типовые требования предъявляемые к промышленным сетям:
-
Простая среда передачи, желательно 2-х проводные линии
-
Возможность работы с различными топологиями
-
Расстояние передачи до нескольких км ъ
-
Желательно наличие электропитания через шину
-
Различные режимы передачи информации (шипроковещ, групповой, адресн)
-
Защита передачи информации
-
Повышенная достоверность
-
Возможность изменения числа узлов в сети
-
Простая реконфигурация
-
Относительно низкая цена качества
4.Основные требования, предъявляемые к уровню датчиков.
Одним из наиболее распространённых уровней датчиков является CAN bus
Этот интерфейс отличается повышенной надёжностью, относительно высокой скоростью, отсутствием автоконфигурации, на которое требуется много времени, но с возможностью изменения конфигурации сети, относительно быстрое время реакции на запрос, повышенная эксплутационная надёжность и одна не обнаруженная ошибка за 1000 лет, высокие скорости обмена 1мб/сек, на 40 метров, разнообразные топологии (шина, звезда), использование радиоканалов, использование линий связи (оптоволокно, витая пара, инфракрасный порт..), базовый электрический сигнал – дифференциальный, допускаются потенциальные сигналы. Развитей механизм анализа ошибок.
В системе не только обнаруживается ошибка, но в зависимости от её частости контроллер может переходить в различные состояния: активная ошибка, пассивная ошибка и отключение модуля.
Принцип действия:
На стадии арбитража определяется ведущее устройство. Интерфейс работает в широковещательном режиме. В качестве идентификатора перед информацией используется особое поле, разрядность которого 11 или 29 бит ведущее устройство начинает передачу с поля идентификатора. Все устройства подключённые к сети читают эту информацию, но считывают эту информацию устройства у которых идентификатор совпадает с передаваемым.
Достоверность передачи информации обеспечивается следующими механизмами:
- битстафинг - CRC - контроль кадра - мониторинг шины - бит подтверждения приёма данных
- для передачи информации используется NRZ кодирование.
В процессе обмена информацией используется 4 типа пакетов:
-
пакет данных
-
пакет удалённого доступа, если ведущему устройству необходимы данные от других узлов
-
пакет ошибки
-
пакет перегрузки, который формируется в том случае, если приёмник не успевает принимать передавать информацию.
Контроллеры CAN bus входят в состав ОМК, разработанных ведущими фирмами либо выпускается у виде автономных блоков. И в том и в другом случае необходимы внешние приёмопередатчики
Основные характеристики:
-
способ реализации (программ/аппарат)
-
возможные используемые кадры
-
возможность программного управлении идентификаторами
-
наличие буферов FIFO на входе и выходе.
-
В чем особенности уровня датчиков? Цехового уровня? Уровня управления?
Каждый уровень иерархии предъявляет целый ряд требований к физической среде передачи, методам передачи, к рабочим хар-кам, допустимой задержки, длины сообщений, скорости.
-
на уровне планирования готовятся технологические документы которые пересылаются к рабочим местам (большие объёмы информации как правило передаваемые по Интернету)
-
для уровня управления характерными являются апериодические сообщения относительно большого объёма, для различных п/с. Если обмен выполняется в ходе технического процесса то м.б. введены ограничения на время обмена. Уровень управления производством состоит из участков объединённых в группы, контролирующие технологический процесс.
-
В нутрии группы управление происходит на цеховом уровне особенностью которого является синхронизация процессов работа в режиме реального времени, что не совместимо с длинной передаваемых пакетов информации, гибкая реконфигурация системы, необходимая адаптация к изменению количества и типа изделий.
-
Уровень датчиков - низкий уровень. Включает соответствующие технологическому процессу датчики и используемые механизмы. Задача этих устройств формировать и передавать информацию о состоянии технологического процесса. Измеренные значения являются базисами для вмешательства в технологический процесс или управления. Общим для этого уровня является работа в реальном масштабе времени, с ограниченным временем отклика. Информация о событиях не большого объёма. Наличие не интеллектуальных и интеллектуальных устройств, работа с несколькими ведущими, работа в условии промышленных помех , повышенная достоверность передачи информации.