Cтраница 4
Принято различать системные, машинные и приборные интерфейсы. Системный интерфейс охватывает вею систему в целом и решает задачу сопряжения ее составных частей. Машинный интерфейс ввода-вывода, так же как и приборный интерфейс, решает задачу сопряжения технических устройств в пределах составных частей системы. Первый из них обеспечивает совместную работу ЭВМ и периферийных устройств, а второй - объединение и совместную работу приборов. Любо интерфейс обязательно должен обеспечивать информационную совместимость элементов, позволяющую им обмениваться между собой служебными сигналами и измерительной информацией, а энергетическая ( питающее напряжение) и конструктивная ( геометрические размеры элемента) совместимость не являются обязательными. [46]
Самым важным часто является выбор интерфейсов для конкретной реализации ИИС. Как правило, используется несколько видов интерфейсов: ядра системы, МП-набора, реализующего центральную микро - ЭВМ или МП-систему, - системный интерфейс; измерительных модулей, выполненных по одному из стандартов, - приборный интерфейс; интерфейсы нестандартных измерительных устройств, а также МП-наборов, реализующих конкретные измерительные модули. [47]
Большое разнообразие устройств, входящих в состав подсистем измерения, контроля и отображения выдвигает на первый план задачу обеспечения информационной совместимости этих устройств. Эта задача еще более усложняется, если при построении ИВК заранее не определен тип ЭВМ. Раньше было рассмотрено построение ИВК на основе стандарта КАМАК при использовании мини - ЭВМ типа СМ-3, СМ-4, построение ИВК на базе ЭКВМ, когда потребовалось разработать простейший, но специальный интерфейсный блок. При использовании средств АСЭТ задача обеспечения информационной совместимости решается при помощи приборного интерфейса для программируемых измерительных приборов по стандарту МЭК. Выбор данного интерфейса объясняется тем, что он позволяет осуществлять местное ( автономное) и дистанционное управление с возможностью перехода от одного вида к другому, а также обеспечивает возможность его использования как при автономной работе подсистем, так и при работе совместно с ЭВМ. [48]
Ни инженерные микрокалькуляторы, ни измерительные приборы недавнего прошлого не были рассчитаны на работу в связке с ЭВМ. Только в конце 70 - х годов Международный электротехнический конгресс ( МЭК) развернул работы по стандартизации приборного интерфейса; следствием этого явилось создание в СССР соответствующего стандарта. [49]
При создании ИИС, базирующихся на использовании агрегатных комплексов ГСП, в настоящее время возникает проблема информационной и метрологической ( по характеристикам точности) совместимости устройств АСЭТ между собой и с устройствами других агрегатных комплексов, входящих в ИИС. Эта проблема обусловлена как неполной реализацией системных требований к средствам АСЭТ, так и недостатками приборного интерфейса ЕИЧ, регламентирующего взаимодействие устройств и приборов АСЭТ в ИИС. Отмеченные обстоятельства приводят к тому, что компоновка конкретной ИИС на базе АСЭТ невозможна без значительных доработок, направленных на создание согласующих устройств. Современные подходы к решению указанной проблемы связаны с организацией ИИС на базе средств интерфейсной системы КАМАК или использованием международного приборного интерфейса МЭК. [50]
Благодаря использованию микропроцессоров в ЦИП стало возможным определение показателей точности результата измерения, диагностика состояния отдельных функциональных узлов, включение и выключение прибора в заданные моменты времени. Построение ЦИП на базе МП позволяет быстро создавать новые программно-перестраиваемые измерительно-вычислительные устройства. Примером такого устройства являются и интегральные перепрограммируемые аналсго-цифро-аналоговые МП, на основе которых создаются многофункциональные ИП с несколькими входными сигналами и простейшие замкнутые системы цифрового управления. Для ЦИП, допускающих автономное применение или работу в составе небольших наборов ( измеритель-регистратор, измеритель-дисплей, измеритель-калькулятор-регистратор), ГОСТ 26003 - 80 регламентирует приборный интерфейс. Все разрабатываемые цифровые средства измерений оснащаются микропроцессорами и встроенным интерфейсом. Конструкции ЦИП выполняются на основе стандартизованных универсальных технологических конструктивов УТК2, которые обеспечивают конструктивную совместимость их между собой. Все большее значение приобретают разработки ЦИП для измерения неэлектрических величин, динамических и статистических характеристик сигналов. [51]
В этой связи интерфейс в значительной степени определяет гибкость САЭИ ( возможность ее быстрой перестройки, подключения новых блоков, замену устаревшего оборудования и пр. Все это предопределяет характер требований, предъявляемых к интерфейсу, реализация которых обеспечивается использованием соответствующих стандартов на интерфейс. К настоящему времени наибольшее распространение как за рубежом, так и в СССР получили и получают стандарт КАМАК на системный интерфейс и стандарт МЭК на приборный интерфейс. [52]
Из приведенного перечня интерфейсных функций следует, что микропроцессор среднего быстродействия типа К580ИК80 может обеспечить обмен с магистралью с помощью двух программируемых портов параллельного ввода-вывода, например с помощью специализированного параллельного интерфейса К580ИК55 с магистральными буферами. Центр тяжести разработки интерфейса при этом переносится на программное обеспечение. Действительно, передача 1 байта с процедурой согласования потребует выполнения передатчиком и приемником последовательности операций, показанной на рис. 4.21. В программе для К580ИК80 эта последовательность займет около 100 мкс; соответственно скорость передачи информации при этом снизится до 10 кбайт / с. Но и это значение относится только к наиболее простому случаю заранее заданного жесткого формата сообщения. Между тем в развитой информационно-измерительной системе приборный интерфейс должен обладать определенным уровнем интеллекта и понимать сообщения в гибком формате - с произвольным числом байтов в блоке, с различными функциональными значениями байтов внутри блока. [53]