Система коммутационных программ СКП, предназначенная для управления установлением соединений на коммутационном узле.
Каждый этап может быть разделен на три фазы (раздатка):
-фазу приема входного сигнала (обнаружения события);
-фазу обработки полученного сигнала, выбора внутреннего состояния и формирования соответствующего выходного сигнала (принятие решения);
-фазу выдачи выходного сигнала перевода коммутационного оборудования (объекта управления) в новое состояние.
Программные компоненты разных коммутационных программ выделяются в самостоятельные программы:
-приема информации (обнаружения событий);
-обработки информации (принятия решения);
-выдачи информации (последовательности периферийных команд).
В этом случае на каждом этапе обслуживания вызова выполняется несколько программ, которые работают во времени независимо друг от друга. Взаимосвязь программ обеспечивается с помощью заявок, формируемых одной программой на выполнение следующей программы. Общее взаимодействие и очередность выполнения программ из каждого вида обеспечивается средствами диспетчеризации (операционная система).
Что означают названия выводов микросхем: AVdd, AVcc, AVss, AVee, GND, AREF, AVcc, AVdd
Началу обслуживания вызова на любом этапе всегда предшествует выполнение программ приема сигналов (программ сканирования) о состоянии контрольных точек приборов, которые поступают от коммутационного оборудования. Всякое изменения состояния опрашиваемых контрольных точек воспринимается как заявка на выполнение определенного этапа обслуживания вызова.
Заявки накапливаются в буфере. Обслуживание заявки начинается с момента выборки её из буфера. Программы обработки информации выполняют все функции, предусмотренные текущим этапом обслуживания вызова. Для реализации функций используются данные массивов состояния оборудования, справочные данные.
После окончания работы программ обработки начинают работу программы формирования управляющих воздействий – последовательности периферийных команд, которые накапливаются в буфере. Выдачей команд из буфера управляют программы выдачи информации. На этом текущий этап обслуживания вызова заканчивается, а данные об устойчивом состоянии фиксируются в специальной области памяти – регистре вызова.
1.5 Диспетчеризация программных процессов.
Основной задачей операционной системы является координация совместной работы программ внутреннего ПО, оборудования и обслуживающего персонала с целью обеспечения эффективной работы коммутационной станции.
Диспетчер прерываний(главный диспетчер)выполняет функции запуска программ разных приоритетных уровней и работает в режимах:
В режиме прерывания диспетчер прерываний (главный диспетчер) получает управление аппаратным (схемным) способом от блока прерывания программ и должен обеспечить передачу управления диспетчеру приоритетного уровня, соответствующему поступившей заявке на прерывание:
1) запоминается слово состояния текущей (прерываемой) программы в зоне рабочих ячеек уровня, к которому принадлежит эта программа;
24 Коммутация каналов и коммутация пакетов
2) прерываемая программа записывается в очередь на восстановление;
3) определяется номер уровня программы, которую нужно запустить по сигналу от блока прерывания программ;
4) загружается новое содержимое в счетчик команд, регистры общего назначения, регистр маски защиты от прерываний и т.д. из зоны рабочих ячеек диспетчера приоритетного уровня, которому передается управление.
В режиме восстановлениядиспетчер прерываний получает управление от диспетчера текущего приоритетного уровня по окончании выполнения последней программы этого уровня:
1) блокируется от сигналов со стороны блока прерывания программ.
2) выбирает приоритетный уровень, к которому должен обеспечиваться переход, анализируя очередь прерванных программ. Из очереди выбирается наиболее приоритетная программа;
3) из зоны рабочих ячеек слово состояния восстанавливаемой программы переписывается в регистры процессора (восстанавливается содержимое счетчика команд, регистров общего назначения, маски защите от прерываний и т.д.).
Описание схемы в раздатке.
Сигналы от таймера поступают через фиксированные отрезки времени, которые называют первичными периодами (подциклами). Величина первичного периода выбирается, исходя из минимального периода запуска программ высокой срочности (Dt = 5…10 мс). При поступлении сигнала от таймера диспетчер прерываний прерывает выполнение программы основного уровня и передает управление диспетчеру уровня программ высокой срочности, который обеспечивает определенный порядок запуска программ своего уровня, После окончания выполнения программ данного подцикла диспетчер прерываний восстанавливает прерванную программу основного уровня. После окончания работы программ основного уровня, если нет следующего сигнала от таймера, могут быть запущены вспомогательные программы.
Работа диспетчеров программ высокой срочности и основного уровня организуется в соответствии с расписанием. Структура расписаний одинакова, но программы основного уровня запускаются в случайные моменты, поэтому расписание работы диспетчера называется относительным.
Диспетчер программ высокой срочности работает в соответствии с абсолютнымрасписанием, которое отражается в таблице расписаний. Расписание записано в память и задает периодичность запуска каждой программы данного уровня.
Источник: cyberpedia.su
Лабораторная работа №3,4
Приобретение навыков в управлении автоматической системы звукового оповещения в соответствие с заложенной в контроллер основной и специальной логических функций.
2 Краткие теоретические положения
Зуммер представляет из себя устройство, которое преобразует электрический сигнал в звуковой. Зуммеры выпускаются различных размеров: от 12 х 9, до 42 х 22, с напряжением питания от 1,5 В до 30В и силой тока от 0,4мА до 50мА. Громкость звукового сигнала может быть от 75Дб, до 95Дб.
Зуммер состоит из электромагнита М и контакта П. Контакт П включен в цепь последовательно с обмоткой электромагнита. Если по обмотке ток не протекает, то специальная пружина прижимает якорь Я к контакту П. Если по обмотке пропустить ток, то электромагнит намагнитится и притянет к себе якорь, который вследствие этого оторвется от контакта, и цепь тока разорвется. Электромагнит перестанет притягивать якорь и последний пружиной будет снова прижат к
контакту П. Вследствие этого цепь замкнется и якорь снова притянется электромагнитом, отчего цепь тока опять разорвется и т. д. Таким образом, пока к концам обмотки будет приложено напряжение — якорь будет совершать колебательные движения. Для изготовления зуммера может быть использован обычный электрический звонок.
3 Схема электрическая соединений и ее описание
4 Коммутационная программа и ее описание
В коммутационной программе использованы функции, приведенные в таблице.
 |
I1 – вход (список Co). Управляет включением/выключением системы (0 – выключен, 1 – включен). |
 |
B001 – генератор асинхронных импульсов (список SF). Верхний вход – запуск генератора. Установлены следующие параметры: длительность импульса 1 с (01:00 s), период повторения – 5 с (05:00 s). |
 |
Q1 – выход программируемого контроллера (список Co). Управляет сигналом зуммера. |
Работа программы: при включении системы (1 на входе I1) запускается генератор асинхронных импульсов В001. В соответствии с заданными пара-метрами на выходе генератора B001 и выходе контроллера Q1 периодически устанавливается 1 и включается сигнал зуммера.
5 Перечень аппаратуры
| Обозначение | Наименование | Тип | Параметры |
| G1 | Однофазный источник питания | 218.1 | ~ 220 В / 16 А |
| А1 | Блок программируемого контроллера | 6 цифровых входов / 2 цифро-вых (аналоговых) входа / 4 контрол-лерайных выхода | |
| А2 | Пост управления | 3 кнопки без фик-сации / 3 кнопки с фиксацией / по-тенциометр | |
| А6 | Зуммер | — 24 В / 70 дБ |
6 Порядок выполнения задания
· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
· Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений.
· Включите устройство защитного отключения и автоматический выключатель в однофазном источнике питания G1.
· Включите выключатель «СЕТЬ» блока программируемого контроллера А1.
· Переведите контроллер в режим отображения «Главного меню» (состояние STOP, см.
п. 1.1.3.).
· Загрузите или введите в контроллер коммутационную программу. Задайте параметры блока В001 (В1 на экране контроллера). Запустите программу на исполнение (пункт Start «Главного меню»).
· Протестируйте работу схемы под управлением контроллера.
Проверьте состояние кнопки включения/отключения системы (кнопка с фиксацией поста управления А2). Установите её в состояние «замкнуто» — на вход I1 подан высокий уровень, система включена.
При необходимости, скорректируйте схему, коммутационную программу и параметры блоков. За состоянием входов и выходов удобно следить на экране их состояния (входы I – цифровые, AI – аналоговые, выходы — Q) (переход из «Меню запуска» нажатием кнопки ►, см. п. 1.1.6).
Убедитесь, что система функционирует в соответствии с заданным алгоритмом.
· По завершении эксперимента остановите коммутационную программу (ESC>Stop>Yes), отключите выключатель «СЕТЬ» блока программируемого контроллера А1 и автоматический выключатель в однофазном источнике питания G1.
7 Контрольные вопросы
1. Назначение элементов схемы.
2. Принцип работы коммутационной программы.
3. Коммутационная схема и используемые в ней элементы.
4. Объяснить принцип работы блока B001 – генератор асинхронных импульсов
5. Зуммер. Область применения. Условное обозначение на схеме. Виды зуммеров.
6. Пример задатчика в САУ.
7. Принцип разомкнутого управления.
8. Принцип регулирования компенсацией.
9. Принцип регулирования по отклонению (по ошибке).
10. Принцип алгоритма комплексного регулирования.
8 Вывод
Лабораторная работа 4.
АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СВЕТОФОРОМ
1 Цель работы:
Изучить автоматическую систему управления светофором, приобрести навыки в управлении и программировании контроллера.
2 Краткие теоретические положения
Светодиод или светоизлучающий диод — полупроводниковый прибор, излучающий некогерентный свет при пропускании через него электрического тока. Излучаемый свет лежит в узком диапазоне спектра, его цветовые характеристики зависят от химического состава использованного в нем полупроводника.
Как и в любом полупроводниковом диоде, в светодиоде имеется p-n переход. При пропускании электрического тока в прямом направлении, носители заряда — электроны и дырки — рекомбинируют с излучением фотонов (из-за перехода электронов с одного энергетического уровня на другой).
Не всякие полупроводниковые материалы эффективно испускают свет при рекомбинации. Лучшие излучатели относятся к прямозонным полупроводникам (т. е. таким, в которых разрешены прямые оптические переходы зона-зона), типа A III B V (например, GaAs или InP) и A II B VI (например, ZnSe или CdTe). Варьируя состав полупроводников, можно создавать светодиоды для всевозможных длин волн от ультрафиолета (GaN) до среднего инфракрасного диапазона (PbS).
Диоды, сделанные из непрямозонных полупроводников (например, кремния, германия или карбида кремния), свет практически не излучают. Впрочем, в связи с развитием кремниевой технологии, активно ведутся работы по созданию светодиодов на основе кремния. В последнее время большие надежды связываются с технологией квантовых точек и фотонных кристаллов.
3 Схема электрическая соединений и ее описание
Однофазный источник питания G1 предназначен для безопасного питания блока программируемого контроллера А1.
Компьютер А11 подключен кабелем к разъему на лицевой панели контроллера и предназначен для загрузки и отладки коммутационной программы. Кнопка с фиксацией поста управления А2 предназначена для включения (отключения) системы. Лампы в блоке А3 имитируют сигналы светофора.
4 Коммутационная программа и ее описание
В коммутационной программе использованы функции, приведенные в таблице.
| |
I1 – вход (список Co). Управляет включением/выключением светофора (0 – выключен, 1 – включен). |
 |
M1, M8 – флаги (список Co), т. е. переменные программы. М8 (бит инициализации) – особый флаг, принимающий значение 1 при первом цикле выполнения программы. |
|
B008 – функция И (список GF). |
 |
B005, B006 – функция ИЛИ (список GF). |
 |
B001…B004 – интервальное реле времени, запускаемое фронтом (список SF). Верхний вход – запуск реле (выход реле устанавливается в 1), второй сверху вход – сброс (выход – 0). |
| |
Q1, Q2, Q3 – выходы программируемого контроллера (список Co). Управляют, соответственно, красной, желтой и зеленой лампами. |
|
|
B013 – генератор асинхронных импульсов (список SF). Верхний вход – запуск генератора. Установлены следующие параметры: длительность импульса 0,5 с (00:50 s), период повторения – 0,5 с (00:50 s). |
 |
B015 – функция «Задержка включения» (список SF). Сигнал на выходе появляется при продолжительности входного сигнала 1 превышающем заданное время задержки (5 с – устанавливается в параметрах блока). |
 |
B014 – задержка включения/выключения (список SF). При переходе сигнала на входе 0→1 или 1→0 аналогичный переход сигнала на выходе происходит спустя заданный промежуток времени (в данном случае задержка включения 10 с, задержка выключения5с, установленные в параметрах блока). |
Точка около входа функции обозначает инверсию (логическая операция НЕ) данного сигнала.
5 Перечень аппаратуры
| Обозначение | Наименование | Тип | Параметры |
| G1 | Однофазный источник питания | 218.1 | ~ 220 В / 16 А |
| А1 | Блок программируемого контроллера | 6 цифровых входов / 2 цифровых (ана-логовых) входа / 4 релейных выхода | |
| А2 | Пост управления | 3 кнопки без фикса-ции / 3 кнопки с фиксацией / потенциометр | |
| А3 | Блок световой сигнализации | 355.2 | 4 светодиодных лампы 24 В |
6 Порядок выполнения задания
· Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
· Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений.
· Включите устройство защитного отключения и автоматический выключатель в однофазном источнике питания G1.
· Включите выключатель «СЕТЬ» блока программируемого контроллера А1.
· Переведите контроллер в режим отображения «Главного меню» (состояние STOP, см. п. 1.1.3.).
· Запустите программу на исполнение.
· Протестируйте работу схемы под управлением контроллера.
Проверьте состояние кнопки включения/отключения системы (кнопка с фиксацией поста управления А2). Установите её в состояние «замкнуто» — на вход I1 подан высокий уровень, система включена.
Убедитесь в правильной работе схемы и коммутационной программы. Лампы должны переключаться в заданном порядке через установленные промежутки времени.
· При необходимости, скорректируйте схему и коммутационную программу. За состоянием входов и выходов удобно следить на экране их состояния (входы I – цифровые, AI – аналоговые, выходы – Q, переход из «Меню запуска» нажатием кнопки ►, см. п. 1.1.6).
· По завершении эксперимента остановите коммутационную программу, отключите выключатель «СЕТЬ» блока программируемого контроллера А1 и автоматический выключатель в однофазном источнике питания G1.
7 Контрольные вопросы
1. Назначение элементов схемы.
2. Принцип работы коммутационной программы.
3. Коммутационная схема и используемые в ней элементы.
4. Объяснить принцип работы блока B001…B004 – интервальное реле времени.
5. Светодиоды. Область применения. Условное обозначение на схеме.
6. Особенность алгоритма работы следящей системы.
7. Особенность работы САУ с И-законом регулирования.
8. Преимущество САУ с ПИД-законом регулирования.
9. Как описываются динамические характеристики САУ по принципиальной схеме.
10. В чем преимущество решения задачи операторным методом
Источник: poisk-ru.ru
Состав коммутационных программ
Система коммутационных программ СКП, предназначенная для управления установлением соединений на коммутационном узле, является одной из основных частей внутреннего программного обеспечения ЭУМ. Принципы построения данной программы оказывают существенное влияние на тактико-технические и технико-экономические характеристики узла в целом (качество, обслуживания абонентов, пропускную способность, стоимость).
Коммутационные программы обладают большим функциональным разнообразием, однако они имеют одинаковую (или достаточно близкую друг к другу) структуру, которая является отражением структуры этапов обслуживания вызовов
Принципы построения системы СКП определяются: составом коммутационных программ, функциональной структурой памяти данных, используемых программами СКП, принципами взаимосвязи и взаимодействия программ СКП в процессе обслуживания вызова.
Процесс установления соединения на коммутационном узле представляет собой определенную для каждого вида соединения последовательности этапов.
С процессом установления соединения однозначно связан процесс обслуживания вызова так, что каждой паре соседних этапов установления соединения соответствует этап обслуживания вызова. На этом этапе осуществляется перевод вызова от одного этапа установления соединения к другому по определенному входному сигналу. При этом последовательность выполняемых на каждом этапе обслуживания вызова действий подразделяется на три процесса:
прием информации, включающий обнаружение поступающих входных сигналов и ввод соответствующей информации в память ЭУМ;
обработка информации, заключающаяся в анализе принятой информации и подготовке данных для перевода вызова на следующий этап установления соединения;
выдача информации, т.е. выдача последовательности периферийных команд в ПУУ для перевода вызова на заданный этап установления соединения.
Программы приёма информации
Программы приема информации обнаруживают поступление входных сигналов, как правило, путем периодического опроса (сканирования) соответствующих контрольных точек комплектов, в определителях и сравнения их текущего состояния с состоянием’ на момент предыдущего опроса. Изменение состояния контрольных точек означает поступление определенных входных сигналов».
В этом случае программы приема информации формируют заявки на выполнение соответствующих принятым сигналам программ обработки вызова для перевода вызова на новый этап установления соединения.
Конкретный состав программ приема информации определяется набором возможных входных сигналов для того или иного вида соединения. Так, при установлении внутристанционного соединения (см. рис.4) используются следующие основные программы приема информации:
программа сканирования абонентских комплектов (АК), осуществляющая обнаружение сигналов вызова от абонентов;
программа сканирования комплектов приема номера (КПН), осуществляющая обнаружение изменения состояния контрольных точек КПН и прием импульсов (цифр) номера;
программа сканирования комплектов контроля посылки вызова (ККПВ), осуществляющая обнаружение сигнала отбоя вызывающего абонента на этапе посылки вызова;
программа сканирования комплектов посылки вызова (КПВ), осуществляющая обнаружение сигнала ответа вызываемого абонента;
программа сканирования шнуровых комплектов (ШК), осуществляющая обнаружение сигналов отбоя вызывающего и вызываемого абонентов на этапе разговора;
программа сканирования комплекта посылки сигнала занятости (КПЗ), осуществляющая обнаружение сигнала отбоя вызываемого (вызывающего) абонента на этапе отбоя после разговора вызывающего (вызываемого) абонента.
Рис.4 Граф установления внутристанционного соединения.
Кроме того, поскольку номер, набираемый абонентом, не может быть принят за один цикл выполнения программы сканирования КПН, а также в связи с тем, что вызывающий абонент может отказаться от дальнейшего набора номера или задержать набор очередной цифры на недопустимое время, в состав программ приема информации дополнительно вводятся:
программа определения межцифрового интервала (МЦИ) и отказа от продолжения набора номера.
программа определения задержки набора номера.
Источник: studbooks.net