ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппаратура из "Применение ЭВМ в химических и биохимических исследованиях" Перечисленные характеристики Бэзика обеспечивают удобства и экономические выгоды при его изучении и использовании в автоматизации эксперимента. [c.30] Сотрудники университета внесли в стандартное программное обеспечение коррективы — разработали на машинном языке серии подпрограмм, которые можно вызывать непосредственно из системы основного программного обеспечения. [c.31] Данные программы предназначены для установления различного типа связей между ЭВМ и экспериментом. Программы PRTB для приема данных и управления экспериментом описываются в следующих разделах. [c.31] Общее описание системы. На рис. 1-3 представлена принципиальная схема неавтономной вычислительной системы. Как видно из рисунка, экспериментальные данные, получаемые на каком-либо научном приборе или установке, направляются для обработки в цифровую ЭВМ с большой скоростью, выполняющую функции управления и расчеты. Связь между ЭВМ и экспериментом осуществляется через электронный интерфейс. Интерфейс осуществляет различные виды обработки данных (аналогово-цифровые и цифро-аналоговые преобразования, декодирование информации, логические операции и т. д.), а также формирование масштаба для точного отсчета времени, синхронизацию и логическое управление. [c.31] Особенности электронного интерфейса необходимо учитывать при вы боре программирующего языка для решения задач автоматизации эксперимента при конструировании интерфейса ужно учитывать основные характеристики и возможности программирующего языка. [c.32] В последующих разделах описываются подпрограммы системы PRTB для проведения эксперимента. Список этих подпрограмм и их краткая характеристика приведена в табл. 1.1. [c.32] Прием данных. В системе PRTB имеется два типа подпрограмм приема данных. Они работают в соответствии с функционированием цифро-аналогового преобразователя, управляемого внешним часовым механизмом. Одна из них (SB3) вызывается программой исследователя всякий раз, когда ЭВМ ожидает поступления очередной точки экспериментальных данных (аналогового сигнала). После завершения преобразования этого сигнала в цифровую форму подпрограмма SB3 берет результат из устройства для приема информации (АЦП), преобразует его в формат с плавающей запятой и помещает в соответствующую ячейку памяти. Отсюда он будет впоследствии вызван программой исследователя. После выхода из подпрограммы ЭВМ возвращается в основную программу (программу исследователя). Затем обрабатывается следующая точка данных. Перед приемом новой точки должна вновь вызываться подпрограмма SB3. [c.32] Подпрограмма второго типа (SB7) позволяет производить прием данных целыми блоками. Внешний часовой механизм настраивается таким образом, что синхронизирующие сигналы поступают в соответствии с процессом приема данных, осуществляемым этой программой. [c.32] Основное различие программ SB3 и SB7 состоит в следующем. SB3 принимает экспериментальные данные только отдельными точками (в промежутках между приемом отдельных точек выполняются операторы основной программы). Исследователь может построить свою программу таким образом, что в ходе эксперимента, параллельно с приемом данных будет производиться их обработка. (Как известно, это называется обработкой данных в реальном масштабе времени.) Чтобы не нарушалась синхронизация работы ЭВМ с ходом экспериментального процесса, величина скорости приема данных должна иметь строгий предел. Фактически подпрограмма SB3 определяет момент выхода ЭВМ из синхронизации с выполняемым экспериментом. В этот момент на терминале печатается сообщение об ошибке и ЭВМ останавливается, Исследователь должен изменить свою программу таким образом, чтобы сократить время обработки данных в реальном масштабе времени. [c.32] Выводить аналоговый сигнал из ЭВМ через ЦАП (D — напряжение на выходе, мВ) Очищать канал АЦП и внешний триггер, управляемый битом EN ODE. Выключать, останавливать эксперимент и т. д. [c.33] Максимальная скорость приема данных с помощью подпрограммы 5ВЗ равна примерно 500 Гц (при этом производится минимальная обработка в реальном масштабе времени). Если в промежутках между приемом отдельных точек данных (с помощью ЗВЗ) необходимо произвести некоторые расчеты, то скорость приема уменьшается до 1 или 50 Гц. Однако даже такой скорости более чем достаточно для проведения с помощью ЭВМ большинства экспериментальных работ, проводимых в химических лабораториях. [c.34] Управление экспериментом и логические схемы. Кроме устройств приема данных связь ЭВМ с экспериментом может осуществлять цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), в котором цифровой выход ЭВМ преобразуется в эквивалентный аналоговый сигнал. [c.34] Одна из подпрограмм РКТВ (8В9) управляет работой ЦАП, выход которого связан с экспериментом. С помощью математического преобразования дискретных точек в основной программе и последующей передачи их в ЦАП (посредством подпрограммы 5В9) в периодической форме, синхронизированной с внешним часовым механизмом, на выходе ЦАП можно создать непрерывный аналоговый сигнал. [c.34] Для управления внешними устройствами подпрограммы 5В8 и 8В11 позволяют исследователю использовать специальные двоичные разряды на выходе выбранного канала ввода-вывода. На это отведено 16 двоичных разрядов (битов). С помощью подпрограммы 5В8 исследователь задает номер нужного ему бита, т. е. его состояние. Выбор того или иного бита приводит к изменению соответствующего двоичного аналогового сигнала на выходном терминале, следствием чего может быть срабатывание переключателей, пуск и останов эксперимента, включение индикаторной лампочки и т. д. [c.34] Подпрограмма 8ВП позволяет выводить аналоговый сигнал в виде заданного сочетания единиц и нулей, на что отводится 16 битов. Выборка этой двоичной комбинации осуществляется с помощью подпрограммы, в которой имеется вызов десятичного эквивалента генерируемого двоичного числа. Это создает возможность одновременного управления несколькими внешними процессами. [c.34] Подпрограммы SB 13 и SB 12 подобны, за исключением того, что SB 13 принимает информацию только от одного специально указанного бита. SB 13 удобна для студентов, так как для проверки состояния какого-либо бита необходимо указать только его номер в операторе вызова. [c.35] Формирование масштаба для отсчета времени и синхронизация. Наиболее существенной операцией, выполняемой системой PRTB при проведении разного рода экспериментов в неавтономном режиме, является формирование масштаба для отсчета времени. Для выполнения этой важной процедуры в аппаратуру интерфейса включены генератор с кварцевой стабилизацией частоты (10 МГц) и электронная логическая схема для вычитания импульсов, с помощью которой частота выходных синхронизирующих сигналов (100 кГц) уменьшается до величины, пригодной для проведения химического эксперимента (0,01 Гц). [c.35] Под управлением программы логическая вычитающая схема может выбрать какую-либо определенную частоту в пределах области, генерируемой декадным вычитающим счетчиком или последовательностью 1, 2, 5 вычитающих счетчиков. Запрограммированная серия синхронизирующих импульсов используется для синхронизации работы АЦП, ЦАП или какой-либо другой внешней аппаратуры. Помимо этих сигналов на выходе имеются импульсы, являющиеся результатом различных ступеней вычитания. [c.35] Вернуться к основной статье