Розробка пристроїв управління і комутаторів

Пристрої управління (ПУ) призначені для вироблення сигналів управління, що координують роботу всіх складових частин АПД, розподілених в часі і просторі, та забезпечують передачу і прийом дискретних повідомлень відповідно до вибраного формату передаваного повідомлення і алгоритму роботи. Особливістю ПУ апаратури передачі даних являється те, що в процесі передачі повідомлень передавальне (ПУ_пд) і приймальне (ПУ_пм) пристрої управління повинні перемикатися синхронно і синфазно, тобто в процесі їх функціонування необхідно постійно контролювати синфазність роботи ПУ і, у разі потреби, здійснювати відповідне налагодження. Розробка пристроїв управління здійснюється по загальній методиці проектування мікропрограмних пристроїв управління цифрової техніки [4, 13, 14], по якій дискретний пристрій представляється у вигляді сукупності операційних (ОА) автоматів, що управляють (УА) (рис. 5.2). Операційний автомат перетворить вхідні дані DI у вихідні DO відповідно до заданого алгоритму обробки. На додаткові входи з УА поступають сигнали управління, що визначають правила перетворення інформації. Окрім вихідних даних ОА виробляє інформаційні сигнали X, які подаються на входи УА. Значення сигналів впливають на подальші стани виходів Y і тим самим на процес обробки даних в ОА.

Рис. 5.2 – Структура пристрою управління

ОА систем передачі даних характеризуються порівняно вузьким колом виконуваних операцій (ввід/вивід, кодування/декодування і перетворення інформації) і необхідністю роботи в реальному масштабі часу. Особливістю УА є велике число внутрішніх станів (число тактів циклу), порівняльно мале число вихідних сигналів і незначна степінь галуження алгоритму, причому при розгалуженні алгоритму число тактів в циклі роботи, як правило, залишається постійним.

У СПД найширше застосовуються пристрої управління з жорсткою логікою, побудовані на основі розподільників імпульсів. Розподільник імпульсів може бути побудований на основі регістра зсуву або двійкового лічильника і дешифратора. При використанні регістра зсуву необхідно передбачити схему контролю руху в регістрі тільки одної одиниці. Другий спосіб являється переважнішим, оскільки функції дешифратора розподільника імпульсів і перетворювача коду ПУ можна сумістити в одній схемі. При цьому в розподільнику не може бути двох і більше одиниць одночасно на його виходах, що виключає необхідність у використанні спеціальної схеми захисту. Крім того, реалізації ПУ значно спрощується, якщо замість перетворювача коду на логічних елементах використовувати постійний запам'ятовуючий пристрій (ПЗП).

Початковими даними для проектування ПУ являються словесний опис, часові діаграми і алгоритм роботи передавача або приймача. Алгоритм слід розробляти до елементарних операцій (на рівні сигналів увімкнути/вимкнути певний логічний ланцюг), тобто потрібно знати всі мікрооперації, які автомат виконує на кожній часовій позиції циклу у всіх режимах роботи.

Вхідний і вихідний комутатори можна розробляти як складові частини ПУ відповідно передавача і приймача, або як самостійні пристрої.

Основне завдання вхідного комутатора (ВхК) – почергове підключення джерел аналогової інформації до схеми аналого-цифрового перетворення і далі до пристрою захисту від помилок (ПЗПом) АПД. Якщо в системі використовуються джерела дискретної інформації, то ВхК винен їх по черзі підключати безпосередньо до ПЗПом. У будь-якому випадку ВхК повинен формувати адресу джерела (одержувача) повідомлень – цифровий код, що управляє роботою вихідного комутатора (ВихК). Вихідний комутатор розподіляє отриману і перевірену в ПЗПом приймача інформацію між одержувачами повідомлень відповідно до адреси джерела (одержувача). При розробці системи необхідно добиватися синфазності роботи вхідного і вихідного комутаторів.

Дата добавления: 2015-08-31