На начало страницы
| Главная страница | Обмен с внешними устройствами | Системная шина ISA | Платы расширения для шины ISA |
| Пример системы сбора данных | Система виртуальной отладки | Справочная информация |
Построение систем сбора и обработки 
информации
Пример системы сбора данных
В настоящем разделе приводится только некоторые фрагменты реализации аппаратной части системы сбора и обработки информации для одного из вариантов заданий. Данные материалы могут послужить образцом для составления пояснительной записки к домашнему заданию.

АНАЛИЗАТОР ЦИФРОВЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ
Персональный компьютер, используемый в качестве анализатора, сохраняет способность выполнять любые пользовательские программы.
Анализатор позволяет анализировать цифровые сигналы одновременно в 8-ми точках контролируемой схемы.
На клавиатуре пульта управления (ПУ) в двоичном коде задаётся 8-разрядное запускающее слово. После нажатия кнопки START1 на ПУ компьютер с приходом каждого синхронизирующего импульса считывает код из 8-ми контролируемых точек схемы и после его совпадения с запускающим словом в памяти накапливает данные о 64-х опросах схемы. После накопления 64 байтов на ПУ зажигается индикатор "READY".
Если на ПУ нажата кнопка START2, то с него считывается значение кода N (унитарный 8-разрядный код). Затем в последовательном виде на выходной регистратор передаются 64 разряда из последовательности данных, запомненных в памяти. Номер разряда определяется положением "1" в коде N. В начале последовательности должна быть передана величина N. Если количество "1" в коде N не равно 1, то зажигается индикатор "ERROR".
Новый анализ осуществляется повторным нажатием кнопки START1.
Расстояние от ПК до пульта управления 2 м, до контролируемой схемы - 2 м, до регистратора - 20 м.

НАЗНАЧЕНИЕ И СОСТАВ СИСТЕМЫ
Система предназначена для анализа цифровой информации в контролируемой схеме. Для осуществления контроля схемы необходимо подключить к системе несколько (до восьми) точек этой цифровой схемы. После этого система способна накапливать данные о состоянии контролируемых точек в течение некоторого промежутка времени с интервалами, задаваемыми синхроимпульсами.
Сбор и накопление информации начинаются только после совпадения заданного запускающего слова с данными с контролируемой схемы. Данные накапливаются о 64-х опросах схемы. Для удобства пользователя применяется индикация о готовности системы к выдаче информации. Пользователь системы может выдать данные о поведении какой-либо точки цифровой схемы в течение данного промежутка времени на выходной регистратор, который представляет собой устройство, взаимодействующее с системой по последовательному каналу в соответствии с интерфейсом RS-232. Это может быть специально спроектированное цифровое устройство или ПК.
Система состоит из ПК, платы расширения на шине ISA, пульта управления, выходного регистратора и собственно контролируемой схемы.
Структура системы
Персональный компьютер
Для выполнения поставленной задачи необходимо иметь возможность использования двух стандартных аппаратных средств ПК: контроллера приоритетных прерываний (точнее, ведущего и ведомого контроллеров) и одного из имеющихся последовательных портов (COM-порт).
Контроллер приоритетных прерываний используется для указания процессору необходимости прервать выполняемые пользовательские задачи и по сигналу от платы расширения перейти к выполнению необходимого обработчика прерывания. Контроллер прерывания используется в стандартном режиме, никакое его перепрограммирование или перенастройка не требуется. Плата расширения может использовать одну из трех линий запросов прерываний: IRQ10, IRQ11 или IRQ15. Все эти линии подключаются к ведомому контроллеру. Поэтому по окончании обработчика прерывания от платы расширения, команда EOI (End Of Interrupt) должна быть отправлена как в ведущий, так и в ведомый контроллеры.
Последовательный порт ПК используется для передачи массива выходных данных на приемник информации в соответствии с интерфейсом RS-232. При этом приемник находится на расстоянии 20 м или ближе. Первый адаптер COM1 имеет базовый адрес 3F8h и занимает диапазон адресов от 3F8h до 3FFh. Второй адаптер COM2 имеет базовый адрес 2F8h и занимает адреса 2F8…2FFh. Асинхронные адаптеры могут вырабатывать прерывания: COM1 - IRQ4 (INT 0Ch), COM2 - IRQ3 (INT 0Bh).
Выбран следующий формат данных для обмена между ПК и выходным регистратором: 1 STOP бит, 8 бит данных, контроля чётности нет. Скорость передачи может варьироваться и принимать два значения, нужное из которых задается в файле конфигурации. При обмене информацией с приемником данных используются все линии интерфейса RS-232: линии данных, подтверждения приема, линия для указания готовности приемника и т.д. Прерывание от последовательного порта ПК не используется. Вся необходимая информация (8 байт) передаётся на выходной регистратор за один раз, при одном вызове обработчика от платы расширения. Для обмена может быть использован любой свободный последовательный порт ПК. Базовый адрес порта указывается в файле конфигурации.
Приемник информации
В системе может быть использован любой приемник данных с интерфейсом RS-232, способный регистрировать и накапливать информацию объемом в 8 байт. В случае использования специально спроектированного устройства в приемнике должна использоваться БИС UART i8250 (КР1847ВВ2). Необходим стандартный разъём DB25P (25 контактов) или DB9P (9 контактов).
Пульт управления
Пульт управления содержит кнопку START1 для подачи сигнала начала работы и считывания запускающего слова, кнопку S2 для сигнала выдачи информации на выходной регистратор. Триггера D1 и D2 служат для подавления дребезга контактов. Светодиоды READY и ERROR используется для индикации текущего состояния схемы. На клавишах SW0-SW7 задается 8-разрядное запускающее слово. Клавиши UN0-UN7 служат для задания унитарного кода. С платой расширения пульт связан кабелем через разъем Х1/U.
Принципиальная
схема ПУ
Плата расширения
Плата расширения с помощью разъёма X1 вставляется в свободный слот шины ISA. Разъём X2 служит для подключения ПУ, X3  - для подключения контролируемой схемы.
Плата содержит:
- селектор адреса на элементах D4-D11;
- схемы БИС параллельного периферийного адаптера для организации интерфейса с ПУ и контролируемой схемой (D12, D13) и для выдачи кода наличия платы;
- схему выбора и выработки запроса прерывания (D14-D16);
- буферные элементы сигналов шины (D1-D3).
В адресном пространстве ввода-вывода ПК плата расширения занимает 8 адресов:
Принципиальная схема
платы расширения
Адрес Порт Операция
Aбаз+0 Канал "А" БИС D12 Чтение запускающего слова
Aбаз+1 Канал "В" БИС D12 Чтение унитарного кода
Aбаз+2 Канал "С" БИС D12 Чтение слова состояния канала "С"
Aбаз+3 Управляющее слово БИС D12 Только запись
Aбаз+4 Канал "А" БИС D13 Чтение данных с контролируемой схемы
Aбаз+5 Канал "В" БИС D13 Чтение кода наличия платы (C0h)
Aбаз+6 Канал "С" БИС D13 Чтение слова состояния канала "С"
Aбаз+7 Управляющее слово БИС D13 Только запись
Перемычками S1, S2 плата может быть настроена на базовый адрес, равный 300h, или 310h, перемычками S3-S5 - может быть подключена к одной из линий запроса прерывания на системной шине: IRQ10, IRQ11 или IRQ15.
БИС D12 используется для организации интерфейса с ПУ, каналы "А" и "В" настраиваются на работу в режиме "1"-ввод. Два старших разряда канала "С" настроены на вывод сигналов индикации ERROR и READY. Канал "А" БИС D13 настраивается на работу в режиме "1"-ввод, канал "В" - на работу в режиме "0"-ввод.
Для настройки БИС D12 и D13 по соответствующим адресам необходимо записать при начальной инициализации управляющие слова. Прерывания от кнопки S2 и сигнала SYN изначально запрещены.
Адрес Данные Операция
Aбаз+3 10110110b Настройка каналов "A" и "B" БИС D12 на ввод в режиме "1"
Aбаз+3 00001001b Разрешение прерывания от кнопки START1
Aбаз+7 10110000b Настройка канала "А" БИС D13 на ввод в режиме "1",
канала "В" - на ввод в режиме "0"

| На главную страницу | На начало страницы | © КСиТ МИФИ, 2001 г.