|
|
ДИССЕРТАЦИЯна тему магистерской работы:"Обоснование структуры канала измерения концентрации оксида углерода инфракрасного газоанализатора средствами имитационного моделирования" Вовны Александра ВладимировичаРуководитель к.т.н. доцент кафедры "Электронные системы" Хламов Михаил Георгиевич |
5.3 Разработка алгоритма функционирования микропроцессорной системы
Функционирование подсистемы контроля. Алгоритм функционирования подсистемы сбора информации, приведенный на рис. 5.3, реализуется циклически с периодом кратным максимальному шагу дискретизации входных сигналов - Dtкадра. Этот интервал должен быть кратен не только максимальному шагу дискретизации одного из входных сигналов, но и периодам дискретизации всех остальных входных сигналов также. Минимальный период дискретизации одного из входных сигналов - Dtканалаmin, определяет период внутреннего цикла опроса каналов. Причем во внутреннем цикле опросу каждого из каналов отводится временная позиция (см. рис. 5.4). Если в данном внутреннем цикле канал опрашивается, то это производится на этой временной позиции. Если канал не опрашивается, то временная позиция остается не заполненной.
В соответствии с порядком опроса каналов (см. рис. 5.4), для каждого внутреннего цикла устанавливается набор опрашиваемых каналов, что оформляется в виде значений вектора:
| (5-1) |
| где |  |
Реализация внутреннего цикла предполагает в соответствии с дисциплиной опроса каналов реализацию ее фазы - рассматриваемого внутреннего цикла, на котором опрашиваются только каналы с заполненными временными позициями. Требуемую длительность внутреннего цикла обеспечивает первый канал программируемого аппаратного таймера ПТ , которым формируются сигналы прерывания с интервалом Dtканалаmin. Сигнал прерывания таймером формируется в момент обнуления вычитающего счетчика первого канала ПТ1. В начале цикла в счетчик записывается двоичная константа, соответствующая интервалу Dtканалаmin. Синхросигналы на счетчик поступают от первого генератора временных интервалов Г1 .
Опрос канала (временная позиция заполнена) требует:
Ожидание включения МАС реализуется вторым каналом ПТ. Для этого в него записывается двоичная константа, соответствующая времени ожидания включения МАС. Формирование сигнала прерывания осуществляется вторым генератором временных интервалов Г2. Время опроса, канала с учетом высокой производительности МПС, определяется как:
 | (5-2) |
Пассивный канал (временная позиция не заполнена) для сохранения временной диаграммы работы подсистемы сбора требует:
Поскольку опрос активного канала (временная позиция заполнена) и пассивного (временная позиция не заполнена) события несовместные, то ожидание сбора в течение tопроса канала реализуется тем же вторым каналом ПТ с другой двоичной константой, соответствующей интервалу tопроса канала.
Формирование кадра данных осуществляется программными средствами последовательным перебором всех фаз (внутренних циклов опроса каналов) процесса сбора данных. Накопленные данные размещаются в ОЗУ микропроцессорной подсистемы управления сбором данных.
Передача данных реализуется аппаратурой АПД и ведется блоками без с использованием итеративного кодирования. В каждом блоке размещается целое число информационных кадров. Перед выдачей данных в АПД МПС-УС формирует требуемо число кадров в псевдоблок и по сигналу готовности АПД передает его в АПД. Производительность АПД и объем ОЗУ достаточны для обеспечения непрерывных процессов сбора и передачи данных.
Получение данных из АПД и ввод их МПС-В выполняется по инициативным сигналам готовности АПД , вводимым в систему прерываний МПС-В и соответствующей программы МПС-В. Блоки данных разбиваются на информационные кадры и фазы (внутренние циклы опроса каналов). Режим функционирования обеспечивается подсистемой реального времени, включающей двухканальный программируемый таймер ПТ с генераторами временных интервалов Г1 и Г2 . Первым каналом ПТ формируются сигналы прерывания с интервалом Dtканалаmin, выполняющие те же функции, что и в МПС-УС. Вторым каналом ПТ формируются сигналы с интервалом tопроса канала , обеспечивающие точное размещение сигналов на временных позициях.
 |
| Рис. 5.3 - Алгоритм функционирования МПС сбора информации |
 |
| Продолжение рис.5.3 - Алгоритм функционирования МПС сбора информации |
 |
| Рис. 5.4 - Временная диаграмма процесса опроса каналов с различными значениями периода опроса ( шага дискретизации ) |
|
 |