Программно-математическое обеспечение устройства специализированного вычислительного телеметрического - Программирование, компьютеры и кибернетика курсовая работа

Главная

Программирование, компьютеры и кибернетика
Программно-математическое обеспечение устройства специализированного вычислительного телеметрического

Описание и назначение устройства специализированного вычислительного телеметрического. Главные требования к информационному составу кадра при КРП, ОПС и ОР. Разработка программного обеспечения первого процессора (прием информации и ее передача).


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


ПРОГРАММНО-МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКОГО
В качестве темы курсового проектирования была выбрана тема разработки программного обеспечения устройства потому, что в современных устройствах и технологиях программирование является неотъемлемой частью. Программирования блоков позволяет сократить использование сложных, порой даже невозможных схемотехнических решений, увеличить скорость работы устройства.
Программными средствами решается не только упрощение устройства, но и анализ всех сигналов, проходящих через контроллер или процессор, в том числе и цифровой информации. В процессе прохождения всего тракта цифровой информации, она может изменяться, упаковываться, сортироваться, фильтроваться и так далее, и все это стало простым и доступным средством благодаря программированию «железа».
· Формировать служебное слово УСВТ по результатам самоконтроля
· Формировать и выдавать в СТИ кадр заданной структуры с произвольным содержанием и длительностью по включению питания до момента поступления входной информации
· Осуществлять сбор информации из магистральных кодовых линий связи БАСУ за интервал времени между поступлением из БЦВС в УСВТ КС «Конец выдачи в СТИ»
· Формировать кадр заданной структуры и составом информации в соответствии с разделами 3.2, 3.3, 3.4
Структура выходного кадра УСВТ должна быть следующая:
· Три маркерных слова с кодом 0хFFFF
· Слово данных при КС «Конец выдачи в СТИ»
Длительность кадра УСВТ равна интервалу времени между поступлением в УСВТ первых командных слов после массива с КС «Конец выдачи в СТИ».
Начало считывания выходного кадра УСВТ должно соответствовать моменту прихода первого КС после массива с КС «Конец выдачи в СТИ».
УСВТ должен сформировать признак «Конец выдачи в СТИ», если на его вход не поступил КС «Конец выдачи в СТИ», при условии наполнения по входу прибора 1200 слов. Сформированный признак «Конец выдачи в СТИ» является условием для формирования маркера кадра.
При длительности цикла БЦВС (60±1) мс и частоте считывания информации в СТИ 12,8 кГц объем информации, передаваемой в СТИ в выходном кадре прибора, составляет 376-387 16-разрядных слов.
Информационный состав кадра УСВТ определяется в зависимости от режима работы БАСУ, признаки которого содержаться в 16-12 разрядах СД при КС «Конец выдачи в СТИ»:
· Режим ОР (Временной интервал t0 - t0\) - 01110
· Режим ОР (Временной интервал t0\ - tk) - 111XX
Требования к информационному составу приведены в ИД на программно-математическое обеспечение (ПМО) УСВТ, в данной пояснительной записке к курсовой работе не приводиться по причине коммерческой тайны.
Прибор должен анализировать признак режима работы БАСУ в каждом кадре для режимов КРП и ОПС. Анализ режима работы в каждом кадре для режима ОР не требуется.
Выдача в СТИ информации последнего зарегистрированного в приборе слова кадра обеспечивается поступлением из БАСУ КС «Конец выдачи в СТИ».
Информационный состав кадра УСВТ при КРП одинаковый для первого и второго выходных потоков УСВТ приведен в таблице 1.
Таблица 1 - Структура и состав кадра для одного потока УСВТ при КРП
На выход УСВТ должна быть передана вся информация (КС, ОС, СД) трех каналов обмена между БЦВС и СУ, циркулирующая в магистралях. Порядок слов в кадре должен соответствовать порядку их поступления на вход УСВТ.
Допускается не контролировать цифровую информацию, циркулирующую в магистралях обмена БЦВС с абонентами, в течении 1 мс после прихода СД при КС «Конец выдачи в СТИ».
УСВТ должен сформировать порядковый номер кадра и передать его в шестом слове кадра. Начало счета кадров с момента поступления информации на вход УСВТ после включения питания.
Информационный состав кадра УСВТ приведен в таблице 2 для первого и второго выходных потоков УСВТ.
Таблица 2 - Структура и состав кадра УСВТ при ОПС
СД командного слова «Конец выдачи в СТИ»
Обменная информация из I канала БЦВС
Обменная информация из II и III каналов БЦВС
Нечетные массивы расчетной информации
Четные массивы расчетной информации
Обменную информацию с КС AE06 ввести в состав выходного кадра УСВТ с 3-х каналов.
Информационный состав кадра УСВТ при ОР, номера слов кадра БЦВС (из состава массивов КС E220), включенных в состав кадра УСВТ, временные интервалы контроля разовых параметров и логико-временная диаграмма работы БЦВС приведены в исходных данных. В ПЗ не приводится по причине коммерческой тайны и большого объема информации, носящей чисто технический характер.
Всю входную информацию, поступающую на УСВТ условно можно разделить на 5 групп, если не считать деление на каналы БЦВС. В каждой группе информация объединяется по первым пяти битам командного слова - они имеют одинаковую кодировку: E000, 9800, C800, 4000 и A800. Так же необходимо сохранять порядок поступление слов на вход УСВТ, поэтому всю входную информацию необходимо сохранять по порядку их поступления. Прием информации осуществляется по сигналам внешних прерываний, причем для КС предусмотрено одно внешнее прерывание, для СД другое внешнее прерывание. Так же для предотвращения случайных помех по входу при включении всей аппаратуры необходимо предусмотреть запрет каких либо действий в течении 10 секунд после включения питания. Так же у процессора есть возможность хранить данные в своей ПЗУ (памяти программ) и загружать эти данные в память данных. У процессора еще имеется возможность перехода в памяти программ по адресу, находящемуся в аккумуляторе, т.е. переход к необходимым местам программы, адреса которых можно хранить в памяти программ в виде константы. В процессоре имеется 8 регистров общего назначения, которые позволяют производить обращение к ОЗУ, операции сравнения, участвовать в операциях условного перехода и подчиняются операциям инкремента и декремента. ОЗУ картирована. Первые адреса занимают вектора прерывания и различные регистры процессора, затем идет нулевой банк ОЗУ, к которому имеется доступ из любого уровня доступа (в нем обычно размещают своеобразный стек при обработке прерываний и глобальные переменные). Затем идет остальная часть ОЗУ, которая используется при работе программы. Для условного обозначения конца кадра в ОЗУ или пользовательской таблицы в ПЗУ используется кодировка FFFF.
Исходя из выше сказанного, организуем ОЗУ, ПЗУ и программу следующим образом:
· Поделим ОЗУ на 3 зоны по 1200 слов в каждой для хранения входной информации. Каждая зона для отдельного потока.
· Так же выделим 5 зон для хранения адресов каждого из 5 групп КС. Для каждой зоны максимальное количество КС в одном цикле приведено в ИД.
· Создадим таблицу в ПЗУ, в которой будут храниться адреса процедур сохранения ссылок на КС-ы каждой группы.
· Используем счетчик таймер для организации 10-секундной задержки по включению питания.
Таким образом получаем 4 основных куска программы:
· Начальная инициализация, очистка ОЗУ, настройка таймера на отсчет 10 секунд, разрешение прерываний от таймера, запрет внешних прерываний, настройка регистров и переменных.
· Обработка прерывания по таймеру, после отсчета 10 секунд отключение таймера и разрешение внешних прерываний.
· Обработка внешнего прерывания по КС. Сохранение трех потоков в ОЗУ, сохранение адресов пришедших КС в соответствующую группу, проверка на наличие КС «Конец выдачи в СТИ», в случаи отсутствия данного КС формирование собственного признака по переполнению.
· Обработка прерывания по СД. Сохранение в памяти трех потоков в ОЗУ, проверка на наличие конца цикла БЦВС, обозначение конца кадра.
Таблица с адресами функций обработки КС и деления их по группам построена так, что при прибавлении адреса начала таблицы к выделенным по маске старшим 5 битам КС, сдвинутым в право на 11 разрядов попадаем на ячейку, в которой хранится адрес процедуры обработки КС соответствующей группы. Блок-схемы программы приведены в приложении 2. Карта памяти приведена в приложении 1. Исходный текст программы на языке ассемблера приведен в приложении 4.
Принципы, используемые в первом процессоре, применяем и здесь. Так как память, переключаемая между процессорами, то карта памяти сохраняется и для второго процессора. Процесс выдачи происходит по запросам от СТИ, не зависимо от режима работы. Так как в различных режимах работы БЦВС состав и структура кадра отличаются, поэтому продолжаем отслеживать режим работы БЦВС. При переключении памяти генерируется внешнее прерывание. По запросу от СТИ генерируется прерывание от последовательного порта ввода / вывода. Исходя из циклограмм, логико-временных диаграмм, структуры и состава выходного кадра в различных режимах работы БЦВС составляются таблицы, в которых указаны функции обработки данных и функции их инициализации в том порядке, в котором необходимо их запускать. Так же составляются функции вызова этих таблиц в зависимости от режима, в котором находится БЦВС. В функциях производиться полный перебор таблицы с функциями, по окончании таблицы программа переходит в бесконечную петлю. Так же в функциях используется переход в бесконечную петлю по определенным условиям. Вся программа строится на двух потоках. Первый поток работает в фоновом режиме и подготавливает данные для передачи, запускается по прерыванию, генерируемого в момент переключения ОЗУ и работает вплоть до бесконечной петли. Второй поток производит непосредственную выдачу подготовленных данных в заданной последовательности. Второй поток работает по прерываниям, генерируемым по запросам от СТИ. В случаи, если данные закончились, а запросы продолжаются, происходит выдача нолей. Вся программа построена на условных и безусловных переходах, а так же переходах по адресам, которые задаются в ходе работы процессора в таблицах и определенных переменных.
Так как при вызове прерывания по запросу от СТИ необходимо сохранить контекст программы в стеке и загрузить контекст процедур выдачи, то подпрограмма обработки данного прерывания строится следующим образом:
· Сохраняем в стек статусные регистры, аккумулятор, регистры общего назначения
· Загружаем контекст процедур выдачи
· Переходим по адресу, содержащемся в определенной переменной на соответствующую процедуру
· По окончанию процедуры переходим на завершение обработки прерывания.
· Сохраняем в стек контекст процедур выдачи
· Загружаем регистры общего назначения, аккумулятор, статусные регистры, выходим из прерывания.
Обработка прерывания по переключению ОЗУ запускает фоновый поток, фактически это и есть основная программа процессора. Соответственно программа обработки выглядит следующим образом:
· Выбор функций для обработки данных
· Загрузка адресов в определенные переменные для последующих процедур и процедур выдачи данных.
· После завершения переход в бесконечную петлю в ожидании следующего кадра
Так же некоторые параметры накапливаются в течении длительного времени, т.е. на протяжении нескольких кадров. В частности параметры системы спутниковой навигации. Поэтому в конце ОЗУ выделена специальная область памяти, которая является хранилищем, и заполняется по мере прихода данных от кадра к кадру. Соответственно выдача этих параметров производиться в определенное время, что учтено в функциях и таблицах.
Блок-схемы программы второго процессора, приведенные в приложении 3, являются обобщенными, описывают алгоритм в общих чертах. Исходный код программы, приведенный в приложении 5, так же является не полным, ввиду коммерческой тайны таблиц и параметров, передаваемых в телеметрии.
В процессе написания программы происходила отладка по частям на симуляторе с использованием имитационных данных. Так же производилась отладка программы на автономном рабочем месте программиста с использованием реального прибора и того же имитационного материала. По завершению отладки, была произведена отработка на центральном моделирующем комплексе и комплексном стенде с использованием реального оборудования, используемого в ракетоносителе. УСВТ прошла данную отработку без ошибок, что говорит о верности написания ПМО УСВТ. Полученная информация при отработке на комплексном стенде и центральном моделирующем комплексе соответствует контрольным данным.
2. ТЗ «Устройство специализированное вычислительное телеметрическое
Исходный текст ПО первого процессора
BEGIN_OF_PR .set BEGIN_OF_I+SIZE_OF_I*3
INDEX_OF_4000 .set BEGIN_OF_I+SIZE_OF_I*3+200
INDEX_OF_C800 .set BEGIN_OF_I+SIZE_OF_I*3+365
INDEX_OF_9800 .set BEGIN_OF_I+SIZE_OF_I*3+420
INDEX_OF_E000 .set BEGIN_OF_I+SIZE_OF_I*3+495
INDEX_OF_A800 .set BEGIN_OF_I+SIZE_OF_I*3+530
Исходный текст ПО второго процессора
BEGIN_OF_PR .set BEGIN_OF_I+SIZE_OF_I*3
INDEX_OF_4000 .set BEGIN_OF_I+SIZE_OF_I*3+200
INDEX_OF_C800 .set BEGIN_OF_I+SIZE_OF_I*3+365
INDEX_OF_9800 .set BEGIN_OF_I+SIZE_OF_I*3+420
INDEX_OF_E000 .set BEGIN_OF_I+SIZE_OF_I*3+495
INDEX_OF_A800 .set BEGIN_OF_I+SIZE_OF_I*3+530
ADR_END_QUEUE .set ADR_BEGIN_QUEUE+QUEUE_SIZE
ref ADR_9800, ADR_A800, ADR_E220, ADR_C800
ref MARK_COUNT, ADR_ROW, ADR_ROW_PAR
ref BEGIN_QUEUE_PAGE1, END_QUEUE_PAGE1, EMPTY_PAGE1, ENABLE_PAGE1, EXTERN_PAGE1
ref BEGIN_QUEUE_PAGE2, END_QUEUE_PAGE2, EMPTY_PAGE2, ENABLE_PAGE2, EXTERN_PAGE2
ref KADR, STREAM_COUNT, KADR_NUM, NEXT_KS_KC, VAR_SINGLE_C6, VAR_SINGLE_C6_28, VAR_SINGLE_C6_32
Функциональное диагностирование вычислительного устройства (ВУ), требования к нему по производительности, диапазону представления чисел, точности вычислений, сложности реализации и достоверности функционирования. Контроль по модулю ВУ с плавающей точкой. реферат [1,2 M], добавлен 14.12.2012
Разработка виртуального вычислительного устройства с кассетной структурой. Массивы и кластеры. Вычисления над элементами массива. Вычислительные функции пакета LabVIEW. Логическая последовательность выполнения отдельных частей программы (подпрограммы). контрольная работа [252,4 K], добавлен 15.01.2009
Моделирование работы вычислительной системы из двух процессоров и общей оперативной памяти. Структурная схема модели системы. Укрупненная схема моделирующего алгоритма. Результаты моделирования и их анализ. Машинная программа объекта исследования. курсовая работа [1,0 M], добавлен 21.06.2011
Разработка вычислительного комплекса для преобразования параллельного десятичного кода в двоичный; вычисления суммы или разности; преобразования результата обратно в десятичный код и отображения на дисплее. Схемы логических элементов программы Minecraft. курсовая работа [2,5 M], добавлен 25.01.2013
Разработка структурной схемы вычислительного устройства, выбор системы команд и определение форматов. Разработка алгоритма командного цикла, выполнения арифметических и логических операций. Проектирование операционного автомата, устройств управления. курсовая работа [2,8 M], добавлен 15.05.2014
Написание программы, моделирующей работу вычислительного центра и возможные пути ее улучшения. Разработка моделирующего алгоритма и машинная реализация. Возможные улучшения в работе системы. Математическое описание системы, листинг и отчет программы. курсовая работа [99,0 K], добавлен 03.07.2011
Разработка вычислительного устройства для умножения двоичных чисел с фиксированной запятой, без знака, представленных в прямом коде. Алгоритм операции, структурная схема АЛУ, диаграмма управляющих сигналов, функциональная схема устройства управления. контрольная работа [180,2 K], добавлен 01.10.2014
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Программно-математическое обеспечение устройства специализированного вычислительного телеметрического курсовая работа. Программирование, компьютеры и кибернетика.
Реферат: Политика 101
Курсовая работа по теме Конструктивно-технологические характеристики здания
Скачать Реферат Бесплатно Животные Пресных Водоемов
Шпаргалка: Ответы на экзаменационные вопросы по литературе 11 класс 2006г.
Курсовая Работа Договор Аренды Здания И Сооружения
Курсовая работа по теме Основные ошибки и осложнения при проведении реанимационных мероприятий
Контрольная работа: Классификация методов психодиагностики, их достоинства и недостатки
Реферат: Коллективный договор содержание, порядок заключения, сроки действия, контроль за выполнением
Аптека Души При Раскопках Дворца Сочинение
Дипломная Работа Этапы
Баскетбол Совершенствование Техники Бросков Реферат
Курсовая работа по теме Социалистическое право как особый исторический тип права
Как Делать Дипломную Работу Образец 2022
Реферат по теме Медицинский туризм в Ханты-мансийском автономном округе (ХМАО)
Критерии Психического Здоровья Реферат
Эссе Вов
Сочинение На Тему Почему Быть Хорошо
Контрольная работа по теме Фонетика как научая дисциплина. Речевой аппарат и основные органы речи
Контрольная работа по теме Аппарат теории двойственности для экономико-математического анализа. Анализ одномерного временного ряда
Абай Құнанбайұлы Туралы Эссе
История газеты "Курская правда" - Журналистика, издательское дело и СМИ курсовая работа
Яшма и её разновидности - Геология, гидрология и геодезия реферат
Гражданский процесс - Государство и право контрольная работа