微型计算机控制技术7多微处理机控制系统.pptVIP

3．DTE和DCE及DTE和DTE之间的连接 按RS一232C规定，两个设备连接应用25条 引线(扁平电缆)，但在简单的应用中只用三线连 接即可，常用的还有9线连接。如图所示 4．RS一422A总线 RS一232C总线规定DTE和DCE之间的通信距离不大于15m，传送速率不大于20K波特。 (二)并行进程的同步与互斥 在一个多微处理机系统中，为了求解一个较大的问题，控制一个复杂的系统，往往将给定的任务分解成许多子任务(进程)，这些子任务被分配到不同的处理机上去并行执行。但是为了协调地完成给定的任务，这些进程之间需要进行信息交换，以达到进程间的同步或互斥。 同步分为互斥和条件同步两种基本形式。 1．互斥 2．同步一信号灯同步法 三、并行算法 (一)算术表达式的并行算法 算术表达式并行算法的求取，是从给出的表达式的最直接形式出发，利用交换律、结合律和分配律，将运算的操作数和运算符号进行适当变形、配对，尽可能作并行运算，以减少运算的级数。 运算的级数称为树高，运用树高的概念，算术表达式的并行算法就是研究如何将算术表达式变形，是树高减少。 （二）线性递归的并行算法 第五节 集散控制系统简介 集散控制系统(Total Distributed control System)，也称为分散或分布式控制系统(Dis—tributed Contr01 System)统一称为集散控制系统，简记Dcs，它是随着现代大型工业生产自动化的发展和过程控制要求的日益复杂而产生的综合控制系统： 一、集散控制系统的产生及发展 (一)集散控制系统的产生 在生产过程控制中，最先采用的是常规模拟式调节仪表构成的过程控制系统，由于其具有技术成熟、可靠性高、价廉、便于维护和操作等优点，因而在工业控制中得到广泛的应用。 集散控制系统既有计算机控制系统精度高、响应速度快的优点，又有模拟调节仪表控制系统安全可靠、维护方便的优点。 (二)集散控制系统的发展 目前，集散控制系统朝着以下几个方向发展： 1)随着微型计算机向系列化发展，集散控制系统“全微机化”，不仅在直接控制级都用微型机，而且在过程监控级使用高性能的微型计算机。 2)集散榨制系统向小规模发展，如单回路控制器发展很快。 3)在直接控制的调节器一级，将逐步采用一些较为有效的新算法。 4)通信功能和人机联系功能将进一步加强。 二、集散控制系统的组成 它主要由监督计算机、高速数据通道、CRT操作站、数据采集器、基本控制器等部分所组成： 基本控制器是集散控制系统的最基本的单元，其构成框图 如图所示： 基本控制器具有如下几个特点： 1)基本控制器是一个微机小系统，带有固化软件，除监控程序外，固化有多种标准算法。如TDCS一2000系统的基本调节器是以微处理机CP一1600为核心的一个部件。 2)算法可以组态，形成相对高级的控制算法。 3)基本控制器通过高速数据通道与上级监督计算机配合，完成高级控制功能，如最优化控制规律控制。 4)功能可变，改变控制方案不必更换硬件。 5)可以在就地操作员单元上显示和调整各种参数。 6)基本控制器的CPU具有逻辑判断功能、自诊断功能。 三、集散控制系统的优点 1．系统具有很高的可靠性 2．系统功能全面，可实现控制和管理一体化 3．系统使用、操作方便 4．性能/价格比好 第六节 多微处理机控制系统举例 一、系统构成 多微处理机数控系统构成框图如图所示。它是一个总线结构式紧耦合的多微机系统。采用公共存储器(Shared RAM，下简写为s—RAM)实现机间高速通信。 二、8098单片机模杉 其主要特点如下： 1)模板自身带有RAM、EPROM、高速输入／输出口、带有采样／保持电路的10位A／D转换器、中断控制器、一个同步／异步串行口、两个16位定时器，一个可供D／A转换器使用的脉冲宽度调制(PwM)输出等。 2)符合STD总线规范，多个单片机系统可在公用STD总线的前提下，通过共享s—RAM互连方式构成紧耦合的多微机系统。 3)板内设计了带掉电保护的程序和数据存储器。 三、总线管理和机间通信 本系统的总线管理、机间通信、共享设备采用主从式结构。1”cPu模板为主机，其余单片机模板为从机，共有五个从机。 (一)通信机构—S—RAM和STD总线 S—RAM模板上有一8KB RAM区(6264)，作为多微机系统数据交换的公共存储器(S—RAM)。S—RAM通过总线缓冲器与STD