Таблица П.5

Таблица П.6

2.2.1.4.Допустимые времена ожидания Гож.доп.* начала обслуживания 21< приведены в табл. П.6.

2.2.1.5.Число одновременно выполняемых технологических процессов в части объекта управления, расположенной в Здь A/i=25.

2.2.1.6.Допустимое время однократного выполнения подсистемой управления алгоритма функционирования в ЗД[ 7доп.1=0,5 с.

2.2.1.7.В соответствии с частным алгоритмом функционирования 2Ii реализуются операции по подсчету числа импульсов от одного до десяти, поступающих в систему управления от БОУ.

2.2.1.8.В соответствии с частным алгоритмом функционирования 21г осуществляется кодирование двоичным кодом чисел от одного до десяти; полученная кодовая комбинация обрабатывается 21з-

2.2.1.9.Частный алгоритм л выполняет операции по вычислению значения булевой функции f=XlX2X3xxsVXlX-zXsX4XsN л-Лв-Сз-ОДУ XsXsXsXxsV хлхуХзХл

2.2.1.10.В соответствии с частными алгоритмами SIs-Sts реализуются операции по решению систем функций.

2.2.2.В здании Здэ расположен один БОУб, управление которым производится с помощью частного алгоритма функционирования Яд.

2.2.2.1. Частный алгоритм 24 позволяет вычислить значение булевой функции л=0, 1, 3, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 17, 25, 26, 30, 31 (2, 4, 16, 16, 18, 24, 27, 28).

2.2.3.В здании Здз расположен БОУ9 управление которым производится с помощью алгоритма 21ю. 2.2.3.1. Частный алгоритм Stio позволяет вычислить значения булевой функции /о=1, 5, 6, 7, 10, 45,

46, 47, 54, 55. 61 [0, 16, 24, 32, 63].

2.2.4.В здании Зд4 находятся два БОУ: БОУю и БОУц, расстояние между которыми составляет около 5 м.

2.2.4.1. Частный алгоритм функционирования подсистемы управления БОУЛ расположенным в Зд4, в свою очередь, состоит из двух следующих частных алгоритмов, взаимодействие которых представлено в виде ЛСА

(П.3>

я1У = лл t5v wt2 i1 ar2vi2.

2.2.4.1.1.Частные алгоритмы функционирования Si, Ss имеют следующий вид: «lv = Ао A, Pl tl А2 А3 41 Рг г2 Р3 т2 Л412;(П.4)

2lv = А„ А, 41 А2 А3 Pl т1 р2 т2 Рз т2 At 1*.щ

2.2.4.1.2.Совместимость операторов показана в табл. П.7.

Таблица П.7

Таблица П.&

2.2.4.1.3. Распределения сдвигов для частных алгоритмов Si иЗГЛэ имеют вид:

ао, Ak-{pi,p2.Ps} Ai,As-{pi} ; As-{Pi}; Ai-{-}.

2.2.4.2.Частный алгоритм функционирования подсистемы управления БОУю расположенным в Зд4, имеет вид

91л= Ло Pi Т1л Т1 Iя ai Pi Т2 А, р, f I4 Аа I1 Ал л AsP» Т4. (П.6)

2.2.4.2.1.Совместимость операторов показана в табл. П.8.

2.2.4.2.2.Распределение сдвигов для частного алгоритма Яьл имеет вид: Ац, Ah, А -[pi, ра, рз]; As, Аз-{-}; Л4, As-рз}.

2.2.4.3.В связи с необходимостью обеспечения высокого быстродействия в ограниченного времени ожидания начала обслуживания БОУэ и БОУю я ФМПМ вынесены функции по выполнению частных

алгоритмов Si и Ss в АФБд и в и АФБю расположены соответственно должны быть реализованы аппаратно.

2.3.Для управления -БОУ, одном и том же здании за! установлен

2.3.1. Нагрузка (тяготения) между условных единицах (у. е.) приведена в

2.4.Для построения системы использоватьмикропроцессорные интегральные микросхемы серии 155 МОС.

АФБю. При этом АФБэ на БОУд и БОУю и

расположенными в

ФМПМ,.

каждой парой ФМПМ в табл. П.9.

управления можно наборы серии К-580, («Логика-2»), ПЛМ и

3. Задание

Необходимо разработать систему дискретного управления (СДУ), удовлетворяющую исходным данным п. 2.

3.1. Разработать структуру взаимосвязи ФМПМ с использованием КМПМ.

3.1.1.Выявить необходимое число КМПМ при отсутствии ограничения на число КМПМ, к которым может подключиться ФМПМ.

3.1.2.Выявить необходимое число КМПМ при подключении каждого ФМПМ не более чем к одному КМПМ.

3.1.3.Сравнить варианты, полученные в п. 3.1.1 и п. 3.1.2, и выбрать из них тот, который имеет наименьшее число КМПМ.

3.2. Разработать подсистему управления, расположенную в здании Зд1.

3.2.2. Если производительность ЦУУ будет недостаточной, то выявить минимально необходимое число частных алгоритмов, выполнение которых в АФБ обеспечит заданные в п. 2.2.1 временные характеристики подсистемы управления при общей минимальной стоимости всех АФБ.

3.2.3.Выбрать элементный базис для АФБ и составить функциональную схему подсистемы управления.

3.2.4.Разработать схему АФБ в одном из базисов интегральных микросхем серии 155 («Логика-2»), ПЛМ или МОС.

3.3 Разработать вычислительную процедуру для булевой функции f, выполняемую в ФМПМа, реализованном на основе микропроцессорного набора серии К-580.

3.3.1.Выбрать метод вычисления булевой функции Р.

3.3.2.Составить блок-схему программы вычисления булевой функции /9.

3.3.3.Составить программу вычисления булевой функции в кодах микропроцессорного набора

серии К-580.

3.4. Разработать вычислительную процедуру для булевой функции /10, выполняемой в ФМПМз,

реализованном на основе микропроцессорного набора серии К-580.

3.4.1.Выбрать метод вычисления булевой функции /10.

3.4.2.Составить блок-схему программы вычисления булевой функции f10.

3.4.3.Составить программу вычисления булевой функции f10 в кодах микропроцессорного набора

серии К-580.

3.5.Разработать подсистему управления, расположенную в здании Зд4.

3.5.1.Составить функциональную схему подсистемы управления.

3.5.2.Разработать блок микропрограммного управления, реализующий частные алгоритмы St"! и

21л2.

3.5.2.1.Объединить ЛСА SFi и SFs.

3.5.2.2.Сформировать микрокоманды по объединенной ЛСА Si.a.

3.5.2.3.Выбрать разрядность РМК, закодировать микрокоманды и построить функциональную схему блока микропрограммного управления.

3.5.2.4.Разработать схему блока микропрограммного управления в одном из базисов интегральных микросхем серии 155, ПЛМ или МОС.

3.5.3.Разработать-блок микропрограммного управления, реализующий частный алгоритм ЯЛз.

3.5.3.1.Сформировать микрокоманды по ЛСА йлз.

3.5.3.2.Выбрать разрядность РМК, закодировать микрокоманды и построить функциональную схему блока микропрограммного управления.

3.5.3.3.Разработать схему блока микропрограммного управления в одном из базисов интегральных микросхем серии 155, ПЛМ или МОС.

3.6.Составить спецификацию используемых в СДУ элементов.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

РЕКОМЕНДАЦИИ О ПОРЯДКЕ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТА

1. ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ

Изложенный в приложении 1 пример типового задания на курсовое проектирование позволяет в процессе проектирования освоить все основные вопросы по построению в современных элементных базисах сложных дискретных систем управления (СДУ) распределенными объектами. При этом задание составлено так, чтобы студент мог пользоваться в основном данным учебным пособием. Однако в зависимости от подготовленности студента и его наклонностей задание может быть соответствующим образом скорректировано. В задание может быть введена экономическая часть, в которой целесообразно задать технико-экономическое сравнение вариантов проектируемой системы или ее отдельных элементов, реализованных, например, в различных базисах.

Весь процесс проектирования СДУ в соответствии с приведенным заданием можно условно разделить на следующие этапы:

1)построение структуры управляющей сети микропроцессоров;

2)разработка децентрализованной подсистемы управления, расположенной в здании Зд1;

3)разработка схем функциональных блоков подсистемы децентрализованного управления, расположенных в здании Зд[;

4)разработка блоков микропрограммного управления, расположенных в здании Зд4;

5)разработка программ для ФМПМ, расположенных в зданиях Зда в Здз.

Эти этапы целесообразно выполнять последовательно один за другим. Однако перед их выполнением целесообразно подробно ознакомиться с основами проектирования дискретных устройств по материалу гл. 1 учебного пособия, обратив особое внимание на принципы построения дискретных устройств и систем (см. разд. 1.1). В качестве дополнительного материала можно рекомендовать

[2,3, 6, 211."

2.РЕКОМЕНДАЦИИОПОРЯДКЕВЫПОЛНЕНИЯ

ЭТАПОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СДУ

2.1. Построение структуры управляющей сети микропроцессоров

При выполнении этого этапа необходимо использовать материалы разд. 7.3, (до п. А) и 7.4. Вспомогательный материал дан в [4, 26].

Исходные данные для выполнения первого этапа приведены в пп. 2.1, 2.3, 2.4 приложения 1. При этом расстояния между ФМПМ необходимо принимать такими же, как и между зданиями, в которых они располагаются (см. табл. П.1.1). Размещение БОУ по зданиям приведено в табл. П.1.2.

Задание на разработку структуры управляющей сети микропроцессоров приведено в п. 3.1, включающем пп. 3.1.1-3.1.3 (см. приложение 1). Примеры решения аналогичной задачи по