онного тракта СРВ и устройства связи с объектом.
2.
Средства обработки асинхронных событий.3. Принципы функционирования интерфейса.
4. Программное обеспечение интерфейса.
5. Аппаратные средства интерфейса.
Одна из задач подсистемы цифровой обработки, которая выполняется с использованием ресурсов компьютера и специализированных процессоров цифровой обработки – сортировка информации и отбраковка аномальных результатов наблюдений. Отбраковка является частным случаем более общей задачи – фильтрации сигналов от помех или использования методов распознавания образов. Другими задачами подсистемы обработки являются:
предварительная обработка данных (сглаживание, удаление тренда);
статистическая обработка сигналов (применяются различные алгоритмы в зависимости от назначения СРВ);
спектральная обработка;
формирование моделей процессов и явлений;
представление результатов предварительной обработки или анализа;
хранение данных.
При выборе компьютера необходимо учитывать требования по оперативности получения результатов экспериментов, сложность алгоритмов обработки экспериментальных данных и объем получаемой информации. Это позволит оценить требуемую производительность процессора, емкость и характеристики ОЗУ и жестких дисков, характеристики видеосистемы.
Известно два подхода к обеспечению ввода аналоговых измерительных сигналов для последующей обработки с использованием цифровых методов.
Первый основан на применении специализированных комплексных систем, в состав которых входит аппаратура аналого-цифрового преобразования, микропроцессорные средства цифровой обработки и устройства отображения информации.
Другой пример - многоканальный спектральный анализатор SI 1220 фирмы Schlumberger Technologies. Данный прибор позволяет выполнять многоканальный мониторинг конструкций, исследование резонансных явлений, структурный анализ, тестирование и балансировку машинного оборудования, частотный анализ сигналов и нелинейных цепей, исследование речи.
К недостаткам такого подхода построения измерительных систем можно отнести: ограничения на количество входных сигналов и их характеристики; жесткая структура алгоритмов обработки, не допускающая разработку программ анализа под конкретную задачу; ограниченные возможности графического представления результатов; высокая стоимость измерительных систем.
К дополнительному оборудованию ИС относят:
датчики физических параметров;
блок подготовки аналоговых сигналов (усиление, полосовая фильтрация);
интерфейсные средства ввода-вывода аналоговых сигналов (модули АЦП и ЦАП);
модуль цифрового процессора сигналов.
количество синхронных входных каналов 16;
частотный диапазон входных сигналов 10-30000 Гц;
разрядность АЦП/ЦАП 12-16 бит;
время преобразования АЦП 2.5-10 мкс;
порт ввода – вывода 8 бит ТТЛ;
динамический диапазон по входу 60-80 ДБ.
Программное обеспечение должно выполнять следующие функции:
настройка параметров и запуск процедуры сбора данных;
запись собираемых данных в оперативную память или на жесткий диск с отображением характера регистрируемых сигналов и временного изменения параметров на экране дисплея;
графический пользовательский интерфейс со средствами функциональной помощи;
реализация вычислительных алгоритмов цифровой обработки сигналов с отображением результатов комбинированными средствами представления информации;
выполнение калибровки передаточных характеристик физико-информационных преобразователей и аналоговых цепей;
поддержка базы экспериментальных данных о характеристиках объектов испытаний.
При разработке программного обеспечения используются следующие принципы: модульность, использование объектной метафоры в управлении, унификация связей, разделение программ управления, графической поддержки, обработки и доступа к ба-зе данных.
Передача данных между АЦП и микропроцессором на программном уровне может быть организована тремя способами.
Характер использования аппаратных средств в сильной степени зависит от того, в какой форме представляются данные – в последовательной, или в параллельной.
Планировщиком задач
например, освободился ресурс и в очередь готовых задач попала ожидавшая его приоритетная задача
Прерыванием
аппаратным прерыванием, например, запрос на обслуживание от внешнего устройства
A
C
B
Исключением программным прерыванием, например, системный вызов
Прерывания представляют собой механизм, позволяющий координировать параллельное функционирование отдельных устройств вычислительной системы и реагировать на особые состояния, возникающие при работе процессора. Таким образом, прерывание - это принудительная передача управления от выполняемой программы к системе (а через нее - к соответствующей программе обработки прерывания), происходящая при возникновении определенного события. Идея прерываний была предложена в середине 50-х годов и можно без преувеличения сказать, что она внесла наиболее весомый вклад в развитие вычислительной техники.
Основная цель введения прерываний - реализация асинхронного режима работы и распараллеливание работы отдельных устройств вычислительного комплекса. Механизм прерываний реализуется аппаратно-программными средствами. Структуры систем прерывания (в зависимости от аппаратной архитектуры) могут быть самыми разными, но все они имеют одну общую особенность - прерывание непременно влечет за собой измене-ние порядка выполнения команд процессором.
Возврат в прерванную программу.
Запоминание состояния прерванного процесса.
Аппаратная передача управления подпрограмме обработки прерывания.
Обработка прерывания
Шаги 1 - 3 реализуются аппаратно, а шаги 4 - 7 - программно.
Механизм обработки прерываний независимо от архитектуры вычислительной системы включает следующие элементы:
Главными функциями механизма прерываний являются:
- распознавание или классификация прерываний;
- передача управления соответственно обработчику прерываний;
- корректное возвращение к прерванной программе.
Переход от прерываемой программы к обработчику и обратно должен выполняться как можно быстрее. Одним из быстрых методов является использование таблицы, со-держащей перечень всех допустимых прерываний и адреса соответствующих обработчиков.
При появлении запроса на прерывание система прерываний идентифицирует сигнал и, если прерывания разрешены, управление передается на соответствующую подпрограмму обработки.
Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:
Email: Нажмите что бы посмотреть