Прерывания. Блок-схема управляющей программы

Блок-схема управляющей программы

Разработка управляющей программы МПК

Лекция 6

S 9 03 0000 FC

Здесь: 9h – тип записи (конец файла); 03h-количество данных в полях 4-6; 0000h-адрес; FCh-контрольная сумма.

Исходным материалом для разработки управляющей программы МПК является блок-схема алгоритмического обеспечения мехатронной системы, разработанная на этапе синтеза мехатронной системы. Организацию работы управляющей программы МПК можно проиллюстрировать соответствующей блок-схемой управляющей программы. Сочетание блок-схемы алгоритмического обеспечения и блок-схемы управляющей программы дает достаточно полное представление о работе управляющей программы.

На рис.7 представлен типовой вариант блок-схемы управляющей программы МПК. На рис.7 обозначено: 1-подача питания на МПК; 2-инициализация управляющей программы; 3-фоновый режим работы управляющей программы (метка WAIT:); 4-одна или несколько команд «пусто» (NOP); 5-перезагрузка сторожевого таймера; 6-команда безусловного перехода на метку фонового режима (JMP WAIT); 7-сторожевой таймер; 8 – 10-внешние устройства (события), вызывающие прерывание работы процессора МПК; 11-контроллер прерываний; IRQ1-IRQn – запросы на прерывания от внешних устройств (событий); IR1 – IRn - сигналы прерываний; ISR1-ISRn – программы обработки соответствующих прерываний.

Запуск управляющей программы происходит автоматически при подаче питания на МПК (1) или при перезапуске сторожевого таймера (7). Сразу начинается этап инициализации (2), в котором происходит настройка периферийного оборудования МПК, необходимая для его согласованной работы. Обычно инициализация включает:

· Тестирование (необязательное) арифметическо-логического устройства процессора, ОЗУ, контрольной суммы ПЗУ;

· Очистку ОЗУ;

· Инициализацию стека;

· Инициализацию сторожевого таймера или его отключение;

· Загрузку управляющих слов и констант счета в таймеры;

· Загрузку управляющих слов в контроллер прерываний;

· Установку векторов прерываний;

· Установку начальных значений коэффициентов и постоянных времени, а также вспомогательных переменных (флагов) мехатронной системы.

На время инициализации все прерывания в МПК должны быть запрещены. Инициализация заканчивается разрешением прерываний и переходом в фоновый режим работы (3).

Фоновый режим представляет собой бесконечный замкнутый цикл из ряда «пустых» команд (4) и команды безусловного перехода (6). Если в МПК используется сторожевой таймер, то в фоновом режиме происходит его обязательная перезагрузка константой счета (5).

Сторожевой таймер (7) предназначен для устранения последствий «зависания» процессора в процессе работы. Если процессор «завис», то в фоновом цикле сторожевой таймер не будет перезагружен и, следовательно, выполнит свой счет до конца. Тогда после окончания счета сторожевой таймер произведет принудительную перезагрузку процессора.

В моменты появления n-го сигнала прерывания IRn происходит переход управляющей программы из фонового режима на выполнение соответствующей программы обработки прерываний (ПОП) ISRn. После окончания ее выполнения управляющая программа возвращается в фоновый режим. Контроль над запросами прерываний IRQn и выработку сигналов прерываний IRn осуществляет контроллер прерываний (11). По существу весь алгоритм управления мехатронной системы реализуется в виде совокупности указанных ПОП. При этом одной из важнейших функций контроллера прерываний является организация порядка выполнения всех ПОП мехатронной системы.

Как видно из блок-схемы управляющей программы (рис.7) прерывания являются ключевым моментом в организации работы управляющей программы МПК.

Дата добавления: 2014-12-16