Программирование микроконтроллеров, виды программ. 2)реализация синхронного интерфейса

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Программирование микроконтроллеров является в большинстве случаев программированием систем реального времени. В программировании для систем реального времени различаются три типа программ. Рассмотрим эти три типа программ.

1. Прикладные программы. Это программы, которые выполняют обработку записей или сообщений. Они соответствуют программам обработки данных в обычных системах и уникальны для каждой системы. Последовательности команд ввода-вывода входят в них только в форме макрокоманд, передающих управление программе, управляющей вводом-выводом, или программе-монитору, которая в рассматриваемых системах является частью управляющих программ.

2. Управляющие программы. Эти программы координируют и распределяют во времени работу прикладных программ, а также выполняют служебные функции для них. Можно рассматривать прикладные программы как подпрограммы основной управляющей программы. Управляющие программы обрабатывают операции ввода и вывода и задают очередность сообщений и данных. Они должны координировать и оптимизировать функционирование ЭВМ в условиях меняющихся нагрузок. Они обрабатывают прерывания, а также обеспечивают работу при возникновении ошибок и аварийных ситуаций.

3. Обеспечивающие программы. Принципиально работоспособная система состоит из прикладных и управляющих программ. Однако необходим еще третий набор программ для начального пуска системы и для поддержания ее нормального функционирования. Эти программы называются обеспечивающими и включают средства отладки программ, программы генерации данных, средства моделирования оконечных устройств, диагностику и т.д.

Одним из наиболее часто применяемых протоколов синхронного обмена является протокол I²C, разработанный фирмой Philips. Последовательный интерфейс I²C обеспечивает двунаправленную передачу данных между парой устройств, используя два сигнала: данные SDA (Serial Data) и синхронизацию SCL (Serial Clock). В обмене участвуют два устройства — ведущее (Master) и ведомое (Slave). Каждое из них может выступать в роли передатчика, помещающего на линию SDA информационные биты, или приемника. Синхронизацию задает ведущее устройство — контроллер. Линия данных — двунаправленная с выходом типа “открытый коллектор” — управляется обоими устройствами поочередно. Частота обмена (не обязательно постоянная) ограничена сверху величиной 100 кГц для стандартного режима и 400 кГц для скоростного, что позволяет организовать программно-управляемую реализацию контроллера интерфейса.

Билет 9. Язык программирования fbd, Манчестер-2

Функциональные диаграммы FBD. FBD (Function Block Diagram) — это графический язык программирования. Диаграмма FBD очень напоминает принципиальную схему электронного устройства на микросхемах В отличии от LD “проводники” в FBD могут проводить сигналы (передавать переменные) любого типа (логический, аналоговый, время и т.д.). Иногда говорят, что в релейных схемах соединительные проводники передают энергию.

Протокол Манчестер-2

Мультиплексные каналы межмодульного обмена информации (МК), выполненные по MIL-STD-1553B (ГОСТ 26765.52-87, ГОСТ Р 52070-2003), имеют магистральную (шинную) организацию (рис. 3.12).

Рисунок 3.12. Организация связи по стандарту MIL-STD-1553B

Здесь для гальванической развязки используется одинарная или двойная трансформаторная развязка.

По стандарту все абоненты делятся на два типа:

– контроллер канала (KK) — абонент, задающий последовательность операций в МК и контролирующий правильность исполнения команд;

– оконечные устройства (ОУ) – абоненты, имеющие собственные адреса, исполняющие команды и выдающие ему ответные слова.

Наряду с KK и ОУ возможно подключение к МK “мониторов” – безадресных абонентов, используемых для наблюдения за потоками информации в МK. Функция контроллера может передаваться “интеллектуальным” ОУ. Процедура “передачи жезла” выполняется по командам и называется динамическим управлением каналом.

Возможно построение многоуровневых систем управления на базе мультиплексного канала (рис.3.13).

Билет 10

Цикл работы промышленного контроллера. Основыные понятия.

Реализации синхронного интерфеса

Промышленный контроллер функционирует циклически — чтение входов, выполнение прикладной программы и запись выходов. Поэтому его лучше представлять не как машину, последовательно выполняющую команды программы, а как конечный автомат. Программу характеризуют время сканирования — это общая продолжительность рабочего цикла, и время реакции — это время с момента изменения состояния системы до момента выработки соответствующей реакции. Время реакции показано на рисунке 5,1.

Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 320; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12

Мы поможем в написании ваших работ!