Структурная схема ИИС

1. Структурная схема ИИС. Типовые функциональные блоки, [Л.1, глава 1, с.14].  

2.1 Обобщённая структурная схема ИИС.

Устройство управления может формировать командную ин­формацию {Фо*}, принимать информацию {/*} от функциональ­ных блоков и подавать команды на исполнительные устройства 9 для формирования воздействия на объект исследования. Воздей­ствия могут быть, например, в виде электрических U, механиче­ских Р, тепловых Т°, оптических О, гидравлических G и акустиче­ских А величин. Воздействия могут организовываться, во-первых, в целях создания соответствующих условий для проведения экспе­римента и, во-вторых, для уравновешивания

величин, действую­щих на входы датчиков. В последнем случае система называется замкнутой с компенсационной обратной связью, а формируемые воздействия — компенсирующими величинами.

Множество аналоговых преобразователей 2 содержит преобра­зователи 2.1 и нормирующие преобразователи 2.2 аналоговых сиг­налов (например, масштабные преобразователи, преобразователи вида модуляции), коммутаторы аналоговых сигналов 2.3, анало­говые вычислительные устройства (с обозначением F) 2.4, анало­говые устройства памяти 2.5, устройства сравнения аналоговых сигналов 2.6, аналоговые каналы связи (с обозначением КС) 2.7, аналоговые показывающие и регистрирующие измерительные при­боры 2.8.

Интерфейсные устройства ИФУ аналоговых блоков главным образом служат для приема командных сигналов и передачи информации о состоянии блоков (см. гл. 5). Например, через ИФУ могут передаваться команды на изменение режима работы, на подключение заданной цепи с помощью коммутатора. Между аналоговыми и цифровыми устройствами включено множество аналого-цифровых преобразователей 3.1 и аналоговых устройств допускового контроля 3.2.

К цифровым устройствам¹ 4 относятся формирователи импуль­сов 4.1, преобразователи кодов 4.2, коммутаторы 4.3, специализи­рованные цифровые вычислительные устройства 4.4 (с обозначе­нием CPU), устройства памяти 4.5, устройства сравнения кодов 4.6, каналы цифровой связи 4.7 (с обозначением КС), универсаль­ные программируемые вычислительные устройства — микропроцес­соры, микро-ЭВМ и т. п. — 4.8.

Группа цифровых устройств вывода, отображения и регистра­ции 5 содержит формирователи кодоимпульсных сигналов 5.1, пе­чатающие устройства 5.2, устройства записи на перфоленту 5.3 (ПЛ) и считывания с перфоленты 5.4 (также с обозначением ЯЛ), накопители информации на магнитной ленте 5,5 (МЛ) и магнит­ных дисках 5.6 (МД), дисплеи 5.7 (Д), сигнализаторы 5.8, цифро­вые индикаторы 5.9.

Рекомендуемые материалы

В структурных схемах далее используются также обозначения элементов цифровой вычислительной техники, установленные ГОСТ 2.743-82. В частности, применяются следующие обозначения: регистр — RG, счетчик—СТ, устройства задержки во времени — DL, генератор — G (серии импульсов — Gn, непрерывной последо­вательности импульсов — GN, линейно изменяющегося сигнала—G/, синусоидального сигнала — GSJN, одиночного импульса — G1), дешифратор—DС, триггер—Т, память—М( ОЗУ—RAM, SAM, ПЗУ—ROM, ППЗУ—PROM), мультиплексор (цифровой коммутатор)—MUX, демультиплексор—DMX и др.

Кроме указанных на рис. 1.1 условных графических обозначе­ний в структурных схемах используются обозначения, приведенные в приложении 1.

Уместно отметить, что ЭВМ 4.8 могут взять на себя ряд пре­образований, выполняемых, например, в блоках 2.4, 2.5, 2.6, 4.2, 4.4, 4.6, 5.1, а также функции управления (блок 8). Эти преобра­зования, естественно, будут выполняться программным путем.

Конечно, не во всякой ИИС требуется присутствие всех при­веденных на рис. 1.1 блоков. Для каждой конкретной системы количество блоков, состав функций и связи между блоками долж­ны устанавливаться особо.

Нужно отметить, что в технической литературе можно встре­тить название компонентов ИИС, являющихся объединением не­скольких функциональных блоков. Так, например, объединение коммутаторов аналоговых сигналов и аналого-цифровых преоб­разователей иногда называют многоканальными АЦП.

Структурные схемы содержат важную информацию о системе, но эта информация не позволяет судить о последовательности, режимах, об алгоритмах работы данной системы. Это особенно относится к системам, основанным на использовании вычислительных комплексов, цифровых интерфейсов, содержащих  микропроцессоры, ЭВМ и другие многофункциональные устрой­ства.

Ниже предлагаются и рассматриваются содержательные логи­ческие схемы алгоритмов (СЛСА), предназначенные для фор­мального описания работы ИИС, в том числе включающих малые ЭВМ. В СЛСА развиваются и конкретизируются идеи ЛСА при­менительно к специфике таких систем.

При разработке СЛСА предполагалось, что они должны: описывать функционирование как аппаратной, так и програм­мно-управляемой частей ИИС;

Обозначения информационных преобразований в СЛСА в ос­новном выполняются буквами латинского алфавита, а служебной информации — греческого. Аналоговая величина в общем виде обозначается буквой x, множество таких величин — X, цифро­вая — z, а множество цифровых величин — Z. Цифровое выра­жение конкретной аналоговой величины представляется в ви­де Dx.

В лекции "1.3 Проблемы согласования целей" также много полезной информации.

Функциональные операторы получения, преобразования, пере­дачи, выдачи измерительной информации обозначаются І(/*). В скобках дается конкретное содержание таких операторов. Наи­более распространенное содержание операторов связано с опера­тивным хранением информации S(storage), выдачей, чтением ин­формации R (read), записью, регистрацией информации W (write), обработкой информации F (function) и СР (compute), операция­ми сравнения CR (comparison) и контроля СН (checking).

Обозначения операторов с перечисленными преобразованиями над X и Z имеют вид: I(S : X), I(S:Z); I(R:X), I(R:Z); І(W:X), I(W:Z); І(F:X), I(CP:Z); І(CR:xi,xj), I(CR:zi,_Zj); I(CH:x), I(CH:z).

Преобразование сигналов записывается с указанием входных и выходных величин, разделенных наклонной трямой, причем указы­вается вид преобразования информации. Передача аналоговых и цифровых величин обозначается как I(x), I(X), I(z), I(Z).

2.2 Структурная схема ИИС на примере контроллера SSJKS4.