1.4.6. Время сканирования цп

Время сканирования ЦП – это общее время выполнения всех циклических задач операционной системы. Информация о минимальном, максимальном и текущем времени сканирования (начиная с предыдущего программного режима до режима прогона) может быть очень важна для оценки быстродействия системы. Существует ряд программных сегментов, которые должны выполняться в течение каждого цикла сканирования. Каждый из этих сегментов требует определенного времени выполнения.

Наиболее важные сегменты:

• считывание входов;

• обслуживание периферии;

• выполнение программы;

• обновление выходов;

• обслуживание прерываний;

• диагностика.

Кроме того, определенное время занимает процесс инициализации, который выполняется только один раз при включении питания. Для процессора DL240, время, затрачиваемое на инициализацию, составляет от 1 до 2 с.

Выбирая команды с наименьшим временем сканирования, можно ускорить выполнение программы. Также на время просмотра влияет выбор модулей ввода–вывода и периферийных устройств.

Считывание входов

Время, затрачиваемое на считывание входов, зависит от типа используемого процессора и выбора входов. Для DL240 это время может быть рассчитано по формуле (1.3.).

T =  32 + N   12

(1.3.)

где T – время считывания входов, мкс;

N – общее количество входов.

Пример 1.2.

Время, требуемое для МП DL240, чтобы считать информацию с двух входных модулей с 8 точками каждый рассчитывается следующим образом:

T = ( 32 + 2  8 )  12 = 48  12 = 576 мкс

Обслуживание периферии

Запрос на обслуживание периферийных устройств может произойти в любой момент, но ЦП только «регистрирует» запрос для обслуживания его во время выполнения соответствующего программного сегмента. В табл.1.7. показано время, необходимое для регистрации запроса.

	Порт 1	Порт 2
Посылка запроса	23–26 мс	26–30 мс
Получение запроса	52–70 мс	60–75 мс

Таблица 1.7. Время, необходимое для регистрации запроса

Количество времени, требуемого ЦП, чтобы обработать запрос на обслуживание периферии, зависит от содержания запроса. Это время может быть от 250 мкс до 20 мс в режиме выполнения программы и до 4 с в программном режиме. Максимальное время требуется для загрузки программы в ПЗУ контроллера в программном режиме.

Выполнение прикладной программы

ЦП выполняет программу с команды с адресом 0 до команды END (слева направо и сверху вниз), последовательно команду за командой. Как только оценено состояние новой команды, сразу активизируется регистр операнда или область памяти. Время выполнения программы зависит от числа и типа используемых команд. Время выполнения одной команды, зависимости от ее типа и от типа используемых в ней данных, может составлять от 162 мкс до 1.2 мс. Можно сложить время выполнения всех команд программы и тем самым получить время выполнения программы.

Пример 1.3.

Время выполнения программы (см. рис. 1.8.) для ЦП DL240 может быть рассчитано как показано в табл. 1.8.

Время выполнения программы

Команда	Время
STR X0	1.4 мкс
OR C0	1.0 мкс
ANDN X1	1.2 мкс
OUT Y0	7.95 мкс
STRN C100	1.6 мкс
LD K10	62 мкс
STRN C101	1.6 мкс
OUT V2002	21 мкс
STRN C102	1.6 мкс
LD K50	62 мкс
STRN C103	1.6 мкс
OUT V2006	21 мкс
STR X5	1.4 мкс
ANDN X10	1.2 мкс
OUT Y3	7.95 мкс
END	16 мкс
ВСЕ	210.5 мкс

Таблица 1.8.

Обновление выходов.

Время, затрачиваемое на обновление выходов, зависит от типа используемого процессора и выбора выходов. Для DL240 это время может быть рассчитано по формуле (1.4.).

T =  32 + N   14

(1.4.)

где T – время обновления выходов, мкс;

N – общее количество выходов.

Пример 1.4.

Время, требуемое для МП DL240, чтобы обновить информацию на двух выходных модулях с 8 точками каждый рассчитывается следующим образом:

T= ( 32 + 2  8 )  14 = 48  14 = 672 мкс

Обслуживание прерываний.

ЦП DL205 предлагает дополнительные команды, которые могут изменять путь выполнения программы. Например, DL240 включает команды: FOR/NEXT циклы, подпрограммы, и прерывания указанного порядка. Так как эти команды могут прерывать нормальный программный поток, они могут оказывать влияние на время выполнения программы. Время, затрачиваемое на обслуживание прерываний, в основном определяется временем выполнения программы прерывания.

Диагностика.

ЦП Dl205 выполняет много типов диагностики системы. Количество требуемого для этого времени зависит от многих факторов, например от числа установленных модулей ввода- вывода. Диапазон времени, затрачиваемого на диагностику: от 422 мкс до 85.5 мс.