Тема 4.1 Шина VMEbus. Другие стандарты шин

Лекция 8

Основные команды

В системах промышленной автоматики ПЛК должны работать в режиме реального времени, т. е. быстро реагировать на внешние события. Ввод и обработка внешних сигналов осуществляется в ПЛК двумя способами — по опросу или по прерыванию (раздел 10.6.4). Основной недостаток опроса — можно потерять некоторые внешние события, если ПЛК не обладает достаточным быстродействием, хотя такой подход проще для программирования. Управление по прерываниям сложнее для програм­мирования, но риск пропустить какое-либо внешнее событие намного меньше. Управления по опросу обычно вполне достаточно для простых систем, а управление по прерыванию используется в сложных случаях.

Программирование ПЛК в основном представляет собой описание управляющих последовательностей. Функции ввода/вывода уже реализованы в базовом про­граммном обеспечении ПЛК. Программные инструкции, задаваемые одним из описанных выше способов (раздел 7.3.1), транслируются в машинный код ПЛК. Выполнение программы происходит в бесконечном цикле. Каждый полный цикл сканирования для малых ПЛК составляет примерно 15-30 мс, и это время приблизительно пропорционально размеру программы.

Скорость реакции ПЛК, очевидно, зависит от продолжительности цикла, поскольку во время исполнения программы процессор ПЛК не может считывать или выдавать какие-либо новые сигналы. Обычно это не очень серьезная проблема, так как большинство сигналов в промышленной автоматике изменяются сравнительно медленно либо имеют относительно большую продолжительность.

Небольшого набора базовых машинных команд, как правило, достаточно для большинства задач последовательностного управления. Программа, состоящая из этих ко­манд, называется списком команд. Некоторые основные команды перечислены ниже; обычно они могут оперировать как битами, так и байтами.

Id, Idi загрузка значения из входного порта в сумматор, непосредственно (Id)

либо с инверсией (Idi); and, ani операция AND или NAND между значениями в сумматоре и на входном

порту; результат сохраняется в сумматоре; or, ori операция OR или NOR между значениями в сумматоре и на входном

порту; результат сохраняется в сумматоре;

out содержимое сумматора копируется в конкретный выходной порт и управляет выходными сигналами; значение в сумматоре не изменяется, поэтому его можно подвергнуть дальнейшей обработке или переслать на другой выходной порт.

Аббревиатура VME означает VERSA Module Eurocard. Соответственно, VERSA -это название более ранней версии шины, разработанной компанией "Моторола" для процессора серии 68000, а платы Eurocard — это стандарт формата плат (раздел 8.2.2). Шина VMEbus была разработана группой компаний во главе с "Моторолой"; в настоящее время эта разработка определена как стандарт ANSI/VITA 1-1994г (ранее этот тип шины нормировался как IEEE 1014). Шина VMEbus обладает рядом} свойств, которые позволяют характеризовать ее как мощное и гибкое средство для промышленного применения. '

Основные параметры шины перечислены ниже.

• Разрядность адреса — 16/24/32/40/64 бит.

• Разрядность слова данных — 8/16/32/64 бит.

• Скорость передачи данных: техническая — 80 Мбайт/с, эффективная — 60- 70 Мбайт/с.

• Семь уровней прерывания, шлейфовое подключение.;

• Поддержка мультипроцессорных систем, четыре уровня приоритета доступа к шине.

• Блочная передача данных, максимальная длина блока 2048 байт.

Шина VMEbus поставляется с разъемами одинарной и двойной высоты на объе­динительной плате соответственно с одним или двумя разъемами типа DIN 41612 (в стандарте на VMEbus они называются J1 и J2). Одинарный формат поддерживает разрядность слова 32 бита и 40-битовую адресацию, т. е. 2⁴⁰ байт = 1 Тбайт адресуе­мого пространства. Формат двойной высоты поддерживает разрядность слова 64 бита и 64-битовую адресацию — 16 -10 Тбайт адресуемого пространства. Платы одинарной и двойной высоты могут применяться в одной и той же системе, а передача данных может избирательно производиться словами разрядности 8, 16, 32 и 64 бита в зависимости от того, к какой плате происходит обращение.

Шина VMEbus имеет максимальную длину 500 мм, что позволяет с учетом макси­мально допустимого запаздывания при распространении сигнала по шине и ширины слота устанавливать до 21 платы. Для шины VMEbus принципиально важно, что плата, установленная в первом слоте, должна выполнять некоторые общесистемные функции, например арбитраж в мультипроцессорной среде. Шина VMEbus состоит из четырех подсистем (шин) — для данных, арбитража, прерываний и служебных сигналов.

Дата добавления: 2014-01-07