Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) ( 111 ) (112) (113) (114) (115) (116) (117) (118) (119) (120) (121) (122) (123) (124) (111)

1 •ля*

«г

4j hjie

Cconp)

Рис. 8-7. Операторная модель многофункционального контроллера.



Рнс. 8-8. Временные диаграммы активности базового набора функциональных модулей

о) fir/7

Бт/1 БП

ББП БС

БтП БП БС

БтП КПЛ ББП БП БС

. ся

Join

.Тел Jobp

. ToSu

Тол

-Тобм

I--I

r~i-i-I г

Jo5p .Та5м

Прн подключении ВЗУ к вычислительной системе контроллер, как показал анализ функций, реализует две группы операций: операции над данными н операции по управлению приводом.

В контроллере выполняются следующие операции над данными: синхронная передача последовательных данных между ВЗУ и контроллером; обработка параллельных данных; передача слов данных между контроллером и ЦП.

Формирование и сравнительный анализ базовых структур многофункционального контроллера. Анализ операторных моделей указывает на различные

временные соотношения при обработке данных. Одной из основных задач контроллера является временное согласование этих процессоров. Каждый блок обобщенной структуры характеризуется временем выполнения процесса: байтовый процессор (БП) -временем обработки слова данных (Тобр), битовый процессор (БтП)-временем формирования слова (Тел), блок сопряжения (БС)-временем обмена словом (Тосм).

В зависимости от временных соотношений между процессами могут быть предложены различные варианты базовых структур с учетом проведенного ранее анализа.

Первая из предлагаемых структур (рис. 8-9, а) соответствует случаю, когда устройство управления (УУ) обладает достаточным быстродействием для обработки и передачи слова данных без промежуточного хранения:

Тел > Тобр + Тобм •

Если УУ не успевает управлять обработкой н передачей данных в период формирования одного слова, т. е.

Тел < Тобр-f-Тобм,

то возможны два варианта структур. В первом случае (рис. 8-9,6) в структуру включается буфер блока данных (ББД). Этот вариант целесообразно применять, если над данными необходимо выполнить в большом объеме операции по обработке. Если время обработки н время передачи в ЦП меньше времени формирования слова, т.е.

Тобр < Тел > Тобм < Тел >



[звмр:

Рнс. 8-9. Базовые струк. туры многофункциональных контроллеров

1 I 4iJ~

5г/7

1 \ {1дГИ=?(йд1

увеличить быстродействие можно путем включения устройства управления интерфейсом (рис. 8-9, в). В таком случае все три уровня системы работают параллельно.

Четвертая нз предлагаемых структур (рис, 8-9, г) соответствует случаю, когда УУ ие успевает управлять передачей слов данных в ЦП или буфер: ТобрТсл.

Для обеспечения требуемой пропускной способности необходимо включить контроллер прямого доступа. В этом варианте увеличиваются аппаратурные затраты, а время передачи блока данных сокращается.

В предлагаемых структурах не учитываются функции контроллера по управлению механикой накопителя и выработке управляющих сигналов связи с ЦП. Для реализации функций управления необходимо анализировать поступающие в контроллер управляющие сигналы процессорного интерфейса и сигналы состояния накопителя.

В зависимости от того, где анализируются и обрабатываются эти данные, возможны два варианта структур. В первом случае эти сигналы обрабатываются на командном уровне, во втором - анализируются н обрабатываются на мнкрокомандио1м уровне в УУ, что позволяет существенно увеличить быстродействие системы. Выбор той илн иной структуры зависит от требований по быстродействию н аппаратурным затратам, от элементной базы и от функциональной нагрузки контроллера (рнс. 8-9).

Рассмотренные базовые структуры отражают разнообразие возможных вариантов построения контроллеров. Применение микропроцессорных комплектов БИС в качестве элементной базы позволяет сократить сроки разработки и расширить функциональные возможности контроллера. Основной задачей проектирования при этом является разработка битового процессора н соответствующего программного обеспечения.

Богатые функциональные возможности микропроцессорных комплектов БИС позволяют передать контроллеру ряд дополнительных функций и таким образом существенно разгрузить ЦП.

ISflMbd БС \



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) ( 111 ) (112) (113) (114) (115) (116) (117) (118) (119) (120) (121) (122) (123) (124)