Локальные системы автоматики

3.4 Примеры проектирования программы

Проектирование программы включает следующие этапы 1

Постановка задачи

На этом этапе описывается технологический процесс и выбирается система управления.

Необходимо реализовать управление конвейером, который может двигаться в двух направлениях. Его привод состоит из редуктора и реверсивного двигателя. Панель управления оснащена кнопками: вперед, назад, стоп, ключ-марка. Конвейер движется вперед, если вставлен ключ-марка и нажата кнопка «вперед». Движение будет происходить до тех пор, пока не будет нажата кнопка стоп. Конвейер движет детали в обратном направлении, если в гнездо был вставлен ключ - марка, затем нажата и отпущена кнопка НАЗАД. Двигатель вращается, пока не будет нажата кнопка СТОП.

Все выше перечисленное можно представить так:\

Рис. 3.5

Управление конвейером осуществляется контроллером в соответствии с программой пользователя. По программе контроллер обрабатывает сигналы, поступающие от датчиков процесса к входам. Результат обработки сигналов подается через выходы к акторам процесса.

В приведенном примере контроллер работает с такими адресами для входов и выходов:

ВХОДЫ	СЕНСОРЫ
E.32.0	Кнопка ВПЕРЕД
Е.32.1	Кнопка НАЗАД
Е 32.2	Кнопка СТОП
E 32.3	КЛЮЧ - МАРКА

Разработаем схему согласования с технологическим интерфейсом

После формулирования задачи управления разрабатывается программа. Это осуществляется следующими шагами:

*проектирование программы;

*составление программы;

*отладка (тест) программы.

Рассмотрим проектирование и составление программы на программаторе.

Проектирование

Для большей наглядности составляется алгоритмическое представление программы

1. Алгоритм движения вперед



если	нажата кнопка ВПЕРЕД	(Е32.0 сигнал 1)
и	вставлен КЛЮЧ-МАРКА	(Е32.3 сигнал I)
или	мотор уже включен вперед	(А32.0 сигнал 1)
и - не	нажата кнопка СТОП	(Е32.2 сигнал 0)
тогда	мотор/вперед	(А32.0 сигнал 1)

2. Алгоритм движения назад

если	нажата кнопка НАЗАД	(Е32.1 сигнал I)
и	вставлен КЛЮЧ-МАРКА	(Е32.3: сигнал 1)
или	мотор уже включен назад	(А32.1: сигнал 1)
и - не	нажата кнопка СТОП	(Е32.2: сигнал 0)
тогда	мотор/вперед	(А321. сигнал 1)

Наиболее удобный вид представления программы - релейно-контактный. В STЕР 7 существуют специальные команды, позволяющие переходить из одного вида представления в другой.

Ниже рассмотрены примеры автоматизации технологического процесса с использование микропроцессора фирмы Siemens семейства Semantic.

Пример. Разработать программу управления открыванием и закрыванием ворот гаража, находящегося на территории завода. Панель управления находится снаружи и изнутри (см. рис. 1). Для управления с наружной панели необходимо вставить ключ-марку, для управления с внутренней панели достаточно просто нажать кнопку «Открыть» или «Закрыть».

Рис. 3.6

Если ворота закрываются, то срабатывает концевой датчик внизу, а если открываются, то срабатывает концевой датчик вверху (см. рис. 2).

Рис. 3.7

Осуществляем присвоение адресов:

Входы: Е 15.0 Е 15.1 Е 15.2 Е 15.3 Е 15.4 Е 15.5 Е 15.6	Сенсоры: Кнопка «Открыть» снаружи Кнопка «Закрыть» снаружи Кнопка «Открыть» изнутри Кнопка «Закрыть» изнутри Концевой датчик «верх» Концевой датчик «низ» Ключ-марка	Выходы: А 15.0 А 15.1	Акторы: Двигатель вверх Двигатель вниз

Всего должно быть 4 контура: контур закрытия гаража изнутри, контур закрытия гаража снаружи, контур открытия гаража изнутри, и контур открытия гаража снаружи. Понятно, что кнопки снаружи и изнутри гаража не должны быть включенными параллельно, т.к. для наружных кнопок «Закрыть» и «Открыть» последовательно с ними должна стоять еще кнопка «Ключ-марка». А для внутренних кнопок ключ-марка не требуется, управление ведется непосредственно с кнопок «Открыть» и «Закрыть».

Схема согласования входов и выходов

Упростим представление программы, сделав вместо 4 контуров 2 контура. Получим контур открытия ворот гаража (кнопками «Открыть»), и контур закрытия ворот гаража (кнопками «Закрыть»). При этом объединим кнопки управления снаружи и изнутри по схеме «Или». При этом нужно помнить, что ключ-марка находится только снаружи.

Концевые датчики положения нормально замкнутые. Если через них пропустить контур управления, то, когда ворота гаража достигнут крайней точки, сработает концевой датчик, он разомкнется, и, соответственно, цепь питания двигателя разомкнется, двигатель остановится.

Алгоритм движения ворот вверх - открытие гаража.

Словесный алгоритм.

Если нажата кнопка «Открыть» снаружи (Е 15.0 сигнал «1»)

Или нажата кнопка «Открыть» изнутри (Е 15.2 сигнал «1»)

И вставлен Ключ-марка (Е 15.6 сигнал «1»)

Или двигатель уже «Вверх» (А 15.0 сигнал «1»)

И-не сработал концевой датчик «Верх» (Е 15.4 сигнал «0»)

Тогда двигатель вверх (А 15.0 сигнал «1»)

Релейно-контактный вид

Функциональный вид

Последовательность команд

:U (

:U E 15.2

:U E 15.6

:)

:О(

:O E 15.0

:O A 15.0

:)

:UN E 15.4

:= A 15.0

***

Алгоритм движения ворот вниз - закрытие гаража.

Словесный алгоритм.

Если нажата кнопка «Закрыть» снаружи (Е 15.1 сигнал «1»)

Или нажата кнопка «Закрыть» изнутри (Е 15.3 сигнал «1»)

И вставлен Ключ-марка (Е 15.6 сигнал «1»)

Или двигатель уже «Вниз» (А 15.1 сигнал «1»)

И-не сработал концевой датчик «Низ» (Е 15.5 сигнал «0»)

Тогда двигатель вниз (А 15.1 сигнал «1»)

Релейно-контактный вид

Функциональный вид

В виде последовательности команд

:U (

:U E 15.3

:U E 15.6

:)

:О(

:O E 15.1

:O A 15.1

:)

:UN E 15.5

:= A 15.1

***

Пример 2. Разработать программу управления участком сортировки деталей по заданным исходным данным, привести три вида представления полученной программы и ввести её в контроллер для проверки правильности и корректности её работы.

Разработка программы осуществляется в два этапа: постановка задачи и проектирование программы.

Первый этап.

Постановка задачи. Требуется составить программу управления участком сортировки со следующими исходными данными : По конвейеру поступают детали типа А и В , разные по длине. Детали типа А перекрывают один фотодатчик , деталь типа В - два. На конвейере установлены толкатели сбрасывающие детали А в тару , установленную слева от конвейера, детали типа В - в тару справа от конвейера. Участок работает , если в гнездо был вставлен « КЛЮЧ - МАРКА » , а затем нажата и отпущена кнопка « ПУСК» . Останов участка кнопка « СТОП » . Сбрасываемые детали должны подсчитываться. При перевыполнении тары деталями хотя бы одного наименования конвейер останавливается и выдает сигнал « СМЕНИТЬ » ТАРУ. Конвейер продолжает работу после прихода сигнала « ТАРА » СМЕНЕНА.

Второй этап.

1. Присвоение адресов.

Присвоим каждому входному и выходному сигналу адрес:

Входы	Сенсоры	Выходы	Акторы
E 1.0	ПУСК	A 1.0	Конвейер вкл.
E 1.1	СТОП	A 1.1	Деталь А влево
E 1.2	КЛЮЧ-МАРКА	A 1.2	Деталь В вправо
E 1.3	Датчик D1	A 1.3	Сменить тару А
E 1.4	Датчик D2	A 1.4	Сменить тару В
E 1.5	Тара А сменена
E 1.6	Тара В сменена

2. Схема согласования входов-выходов

3. Разработка программы.

1. Составим словесный алгоритм работы конвейера:

1) Начало движения конвейера: ЕСЛИ нажата кнопка «ПУСК» (Е 1.0 := 1) ИЛИ конвейер уже запущен (А1.0:=1)

ИЛИ пришёл сигнал сменена тара А (Е 1.5:=1 )

ИЛИ пришёл сигнал сменена тара В (Е 1.6:=1 )

И вставлен КЛЮЧ-МАРКА (Е 1.2 := 1) И-НЕ нажата кнопка «СТОП» (Е 1.1 := 0) И-НЕ пришёл сигнал «сменить тару А» (А 1.3 := 0) И-НЕ пришёл сигнал «сменить тару В» (А 1.4 := 0) Тогда конвейер вперёд (А 1.0 := 1)

2) Алгоритм подсчёта деталей типа А:

Этап 1. Установка счётчика Z1: ЕСЛИ нажата кнопка «ПУСК» (Е 1.0 := 1) ИЛИ есть сигнал «тара А сменена» (Е 1.5 := 1) Тогда установить по входу S параметр счета KZ (S:=1)

Этап 2. Начало работы счётчика: ЕСЛИ сработал датчик D1 (E 1.3:= 1)

И НЕ сработал датчик D2(Е 1.4:=1) И-НЕ взведён меркер М (М 1.0:= 0) Тогда содержание счётчика уменьшается на 1.

3) Алгоритм подсчёта деталей типа В:

Этап 1. Установка счётчика Z2: ЕСЛИ нажата кнопка «ПУСК» (Е 1.0 := 1) ИЛИ есть сигнал «тара В сменена» (Е 1.6 := 1) Тогда установить по входу S параметр счета KZ (S:=1)

Этап 2. Начало работы счётчика: ЕСЛИ сработал датчик D2 (E 1.4 := 1) И сработал датчик D (E 1.3:= 0) И взведён меркер М (М 1.0 := 1) Тогда содержание счётчика уменьшается на 1.

4) Алгоритм управления меркером М:

По входу S ЕСЛИ сработал датчик D1 (E 1.3 := 1) И сработал датчик D2 (E 1.4 := 1) Тогда меркер устанавливается в 1

По входу R ЕСЛИ сработал датчик D2 (E 1.4 := 1) И-НЕ сработал датчик D1 (E 1.3 := 0) Тогда меркер в нуле.

5) Алгоритм сбрасывания детали «Вправо»

ЕСЛИ сработал датчик D1 (E 1.3 := 1)

И сработал датчик D2 (E 1.4 := 1)

И взведён меркер М (М 1.0 := 1)

Тогда ДТАЛЬ ВПРАВО (А 1.2:=1)

6) Алгоритм сбрасывания детали «Влево»

ЕСЛИ сработал датчик D2 (E 1.4 := 1) И-НЕ сработал датчик D1 (E 1.3 := 0)

И-НЕ взведён меркер М (М 1.0:= 0)

Тогда ДЕТЕЛЬ ВЛЕВО (А 1.1:=1)

7) Алгоритм контроля переполнения тары А

ЕСЛИ счетчик Z1 в нуле (А 1.6:=0)

И-НЕ сигнал тара А сменена (Е 1.5:=0)

Тогда сменить тару А (А 1.3:=0)

8) Алгоритм контроля переполнения тары В

ЕСЛИ счетчик Z2 в нуле (А 1.5:=0)

И-НЕ сигнал тара А сменена (Е 1.6:=0)

Тогда сменить тару В (А 1.4:=0)

4. Приведём разработанную нами программу в трёх видах представления.

Включения конвейера.

а) релейно-контактный вид

б) функциональный вид

в) в виде последовательности команд

Подсчет деталей типа А

а) релейно-контактный вид

б) функциональный вид

в) в виде последовательности команд

Алгоритм управления меркером

а) релейно-контактный вид

Подсчёт деталей типа В

а) релейно-контактный вид



Данные программы строятся не только на простейших логических операциях, здесь используются функции памяти и функции счёта. Данная задача имеет большой практический интерес: она ярко демонстрирует как можно реализовать сложный технологический процесс путём несложных алгоритмов и с использованием простых логических элементов и элементов памяти. Кроме того, реализованный нами алгоритм управления участком сортировки деталей находит практическое применение во многих отраслях, поэтому имеет большую практическую важность и заслуживает внимания для усовершенствования и упрощения механизма работы.

3.5 Промышленные микропроцессорные контроллеры координирующего типа

Программный задачник

Данное устройство предназначено для выработки напряжений постоянного тока по заданной технологической программе, и представляемой кусочно-линейной функцией времени. ПрЗУ может быть использовано в качестве программного задатчика в локальных и распределительных системах управления.

Функционирование ПрЗУ определяется как аппаратной, так и программной частью. При выбранной аппаратной части, программная часть задает последовательность выполнения команд для достижения функционального назначения ПрЗУ. Аппаратная часть представлена в виде функциональной схемы на рис.3.13.

Информация вводится в контроллер с помощью клавиатуры на панели пульта, на которой имеются цифровые и сигнальные индикаторы, позволяющие осуществлять контроль вводимых и текущих параметров технологического процесса. Программный задачник построен на программно-аппаратных средствах. Обмен информацией между модулями осуществляется по системе шин, организованных тремя портами A,B,C параллельных адаптеров, каждый из которых связан с восьмиразрядной двунаправленной линией.

С помощью программы модуль контроллера подключает те или иные источники-приемники, которые обмениваются информацией в ходе выполнения функций задачи программного задатчника. Для сохранения информации в аппаратной памяти, в случае отключения источника питания, имеются резервные источники питания.

Рис 3.13 «Функциональная схема микропроцессорного программно-задающего устройства»

Функционально и конструктивно ПрЗУ состоит из пяти устройств:

Модуля контроллера. Является центральным устройством блока. В состав модуля входят (рис 3.13.): центральный процессор (ЦП), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), блок приоритетного прерывания (БППр), параллельный адаптер (ПА), дешифратор (ДТП), регистр (Per) слова состояния, генератор (Г) фазовых сигналов. Модули контроллера связаны шиной адреса, шиной данных, шиной управления.

Работа блока осуществляется следующим образом:

Процессор на шину адреса выставляет адрес, по которому из ПЗУ извлекается очередная команда и, расшифровывая ее, процессор записывает слово состояния в регистр. Комбинация разрядов в данном слове несет информацию о типе выполняемой операции (чтение, запись, пересылка,…) и, в зависимости от этого, подключает те внешние, по отношению к центральному процессору устройства, которые будут принимать участие в следующих циклах выполнения работы модуля (ПЗУ, ОЗУ, ПА1, ПА2, БППр).

Платы таймера. Здесь осуществляется хранение параметров технологической программы, и формирование текущего времени для работы блока. Плата таймера состоит из: генератора (Г), счетчика (СТ), оперативного запоминающего устройства (ОЗУ), мультиплексора (МКС), шинного формирователя (ШФ).

Когда модуль контроллера запрашивает значение текущего времени работы блока, оно через МКС и шинный формирователь поступает на порт В ПА1. Для этого контроллер через порт С посылает сигналы управления, который вход x_n МКС подключает к его выходу, а вход А ШФ подключает к выходу В. В ОЗУ хранятся параметры участка технологического параметра. Для записи в ОЗУ контроллер через порт А ПА1 посылает адрес ячейки ОЗУ. Данные для записи с порта В ПА1 поступают на вход Д (записи ОЗУ). С порта С ПА! поступают сигналы управления, которые вход В ШФ подключают к выходу С. По входу СЕ ОЗУ разрешает запись. При чтении из ОЗУ адрес ячейки поступает от контроллера с порта А ПА1. Считываемые данные с выхода D_u ОЗУ через МКС и ШФ поступают на порт В ПА1. При этом с порта С ПА! поступают сигналы управления, которые вход А ШФ подключают к выходу В, а вход Y_n МКС подключают к его выходу. По СЕ ОЗУ (разрешение операции чтения) W осуществляет чтение . Запуск таймера осуществляется с панели оператора сигналами «Пуск» и «Продолжение».

Модуля распределителя. Этот модуль предназначен для управления выходными реле. В состав модуля входит: дешифратор (ДШ), регистр (Per), и ключи с гальваническим разделением (КГР).

С порта А ПА» на вход Д ДШ поступает в двоичном коде адрес управляемого ключа. Появившийся на выходах ДШ сигнал выбирает ячейки в регистре, в который записывается информация о состоянии ключа (замкнут/разомкнут). Информация о состоянии ключа, для записи, поступает на вход С ДШ с порта С ПА2. А сигнал с выхода регистра управляет ключами гальванический развязки.

Платы цифро-аналогового преобразователя. Плата предназначена для преобразования вычисленного значения выходного сигнала блока из цифровой формы в аналоговую. Она состоит из регистра (Per) и цифро-аналогового преобразователя (ЦАП).

Панели пульта. Через панель пульта осуществляется ввод информации с помощью клавиатуры и представления вводимой и контрольной информации оператору с помощью цифровых сегментных и сигнальных индикаторов. В состав пульта входят: регистр (Per), мультиплексоры (МКС), ОЗУ, счетчик (СЧ), дешифраторы (ДШ), генератор (Г), клавиатура (KB), ключи сегментов (КС), ключи индикаторов (КИ), индикаторы (Ин).

Каждой клавише Кв присвоен адрес. При вводе информации адрес нажатой клавиши записывается в регистр и формируется сигнал прерывания. Для этого импульсы с непрерывного генератора поступают на счетчик. На выходе СТ формируется сигнал в двоичном коде, который изменяется с каждым импульсом генератора. На входы ДШ поступают страршие разряды с выходов СТ. Выход ДШ соединен с входом W МКС, по этому входу осуществляется выбор кристалла МКС. МКС непрерывно осуществляет опрос состояния клавиш, подключенных к его входу А. Появление сигнала на входах МКС при нажатой клавише не синхронизирован по частоте с генератором, но частота генератора выбрана такой, что в течении самого малого интервала времени состояние всех входов в МКС будет опрошено. Импульсный сигнал нажатой клавиши поступает в регистр, по этому сигналу происходит запись в регистр кодового сигнала. Присутствующий в этот момент времени на входах СТ сигнал является адресом клавиши и, одновременно, сигнал с выхода МКС является сигналом прерывания для контроллера. В соответствии с полученным сигналом просходит обращение к определенной ячейке ПЗУ, где хранится фрагмент программы. При последующей выборки команды этого фрагмента контроллер управляет выполнением необходимых операция по обработке.

Работа платы индикации.

Программно - задающее устройство, выполненное по функциональной схеме на рис 5., обеспечивает скорость изменения выходного сигнала 0,1 - 25 % от верхнего значения диапазона изменения в часах; время выдержки на одном участке от 3 минут до 90 часов с погрешностью ±2%; дискретность задания выходного напряжения составляет 0,01% от верхнего предела выходного сигнала, погрешность выходного сигнала относительно задаваемого по программе не превышает 0,1% от верхнего предела диапазона изменения.

3.6 Регулирующий микропроцессорный контроллер - ремиконт

Ремиконт является аппаратно - программным средством многоканальных систем автоматического регулирования (на 8-16 каналов) и ориентирован по своим функциональным возможностям как для работы в локальных системах, так и в распределительных системах управления. В последних, ремиконт, является узлом локальной управляющей вычислительной машины, выполняющим типовой состав функций регулирования. Для включения ремиконта в распределительную систему управления в его состав входит специальный блок сопряжения с сетевой магистралью.

Особенностью ремиконта является:

Внутреннее программное обеспечение, не требующее внешних программных средств - операционных систем, транслятора, ассемблера и тому подобное.

Другая особенность ремиконта состоит в возможности подключения к его входам аналоговых и дискретных датчиков, а на выходах ремиконта формируются аналоговые и дискретные сигналы сигнализации и управления стандартными исполнительными установками.

Третья особенность ремиконта заключается в программной реализации типового состава функций для систем автоматического управления локального уровня и подсистем АСУ ТП. Типовой состав функций ремиконта включает 25 алгоритмов регулирования.

Оператор работает с ремиконтом, как с традиционным аналоговым средством, и требуемый алгоритм, его параметры, связи с внешней аппаратурой набираются оператором с помощью обычных клавиш, обозначенных на панели оператора терминами и символами, общепринятыми в промышленной практике автоматизации. Представление информации оператору осуществляется при помощи светодиодных и цифровых индикаторов.

Рис. 3.14 «Блок-схема ремиконта»

МСО - модуль сигнализации отказа. Предназначен для индикации отказов источников питания (основного и резервного), сообщает о сбоях в выполнении программы.

ПЗУ - содержит программу управления пультом оператора, программы тестирования и самодиагностики комнтроллера.

Устройство ввода-вывода информации содержит узлы гальванической развязки, которые исключают взаимное влияние входных и выходных цепей друг на друга, источников от приемников, работающих под различными потенциалами.

Процессорный модуль состоит из: процессора, двух ПЗУ, двух ОЗУ(ОЗУ1 хранит промежуточные вычисления, ОЗУ2 хранит программируемые параметры ремиконта). Для сохранения параметров в ОЗУ имеется резервный источник питания.

Блок сопряжения используется для связи контроллера с внешней сетью контроллеров, с ведущим контроллером (координатор).

Регулирующие микроконтроллеры обладают виртуальной структурой. Большое количество алгоритмов дает возможность создавать несколько каналов регулирования.

Ремиконт - автономное устройство, основу которого составляют средства аналогового и дискретного ввода-вывода, микропроцессор и панель оператора с устройствами отображения информации. Физическая структура ремиконта изображена на рис. 3.14 и мало чем отличается от других типовых блок-схем микропроцессорных контроллеров.

Широкие аппаратные возможности ремиконта, библиотека алгоритмов управления, включающая большинство используемых в промышленной автоматике функций регулирования и управления, позволяют без каких-либо трудностей конфигурировать ремиконт в каждом конкретном случае. Способность ремиконта к реконфигурации и созданию канала регулирования с нужными динамическими свойствами является еще одной особенностью ремиконта и программируемых микропроцессорных контроллеров вообще.

Основные тенденции в развитии программируемых контроллеров состоят в модульном принципе построения; в использовании программирования, средств диагностики работоспособности отдельных модулей контроллера в целом; в способности работать автономно и, что обеспечивает наибольший эффект, в сети контроллеров; в резервировании, как на уровне отдельных плат, так и на уровне целого устройства; в расширении функциональных возможностей до уровня рассмотренных выше типовых микропроцессорных станций, встроенных устройств.

4. ЦИФРОВЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ

4.1 Термины и определения

При решении задач проектирования систем автоматики и телемеханики ключевым моментом является создание средств сопряжения объекта управления или исследования, ЭВМ и прочего оборудования, позволяющих объединить отдельные устройства в единую, целенаправленную функциональную систему.

Под устройством сопряжения (или, как еще называют, электронным интерфейсом) понимают технические средства, обеспечивающие совместную работу различной аппаратуры, прежде всего измерительной, ее взаимодействие со средствами обработки, отображения регистрации, накопления информации и, в первую очередь, с ЭВМ. Под интерфейсом также понимают совокупность правил (протоколов) и программного обеспечения процесса обмена информацией между функциональными блоками, а также соответствующих технических средств сопряжения функциональных блоков в системе. Примером систем сопряжения ЭВМ с объектами могут служить средства КАМАК, КТСЛИУС, МЭК, GPIP и др. Фактически интерфейс реализует идею совместимости различных приборов, блоков, машин, делая возможным их объединение и последующее использование как единого целого.

В принципе существуют различные виды совместимости отдельных составных частей системы. Выделяют информацию, энергетическую и конструктивную совместимости. Важнейшей из них является информационная совместимость, позволяющая отдельным устройствам обмениваться информацией в соответствии с заданным алгоритмом функционирования, а также различными служебными сигналами (командами, адресами и т.п.). Требование информационной совместимости является обязательным для любого интерфейса, в то время как обеспечение энергетической и конструктивной совместимости, вообще говоря, не обязательно.

В связи с тем, что в настоящее время промышленностью, как и у нас, так и за рубежом выпускается очень широкая и все пополняющаяся номенклатура научного оборудования, приборов, средств вычислительной техники, задача обеспечения их совместимости может быть решена лишь путем стандартизации интерфейса. Известно весьма большое число стандартов на интерфейсы, отличающихся сферой основного приложения, различной степенью универсальности, основополагающими принципами, техническими характеристиками и т. д. В современных системах обработки информации, базирующихся на ЭВМ, преобладает цифровая форма представления информации. Даже для чисто функциональных аналоговых устройств, цифровые сигналы используются при управлении этими устройствами, анализа их состояния и других вспомогательных операций. Именно поэтому в большинстве стандартов на интерфейс главное внимание обращено на обеспечение совместимости именно цифровых элементов, обмен информацией между которыми, происходит с помощью дискретных сигналов - кодов того или иного типа.

Следует отметить, что перечисленные ранее специфические особенности систем автоматизации экспериментальных исследований накладывают свой отпечаток на характер требований, предъявляемых к электронному интерфейсу в системах автоматического контроля управления и регулирования. Интерфейс должен в первую очередь обеспечивать гибкость системы, т.е. возможность её быстрой перестройки, замены отдельных устройств, оперативного изменения их характеристик, подключения новых блоков. Для реализации этих требований современные интерфейсы строятся с учётом принципов модульности, программной управляемости и магистральности.

Модульность предусматривает выполнение отдельных элементов интерфейса, осуществляющих определенные функциональные преобразования, в виде законченных функциональных модулей фиксированного назначения. Совокупность таких модулей должна покрывать основную часть задач сопряжения экспериментального оборудования и измерительной аппаратуры со всеми частями систем, включая и ЭВМ. Принцип модульности в некоторых случаях трактуется как принцип агрегатируемости, когда вся система в целом собирается из отдельных автономных устройств, в числе которых может быть и ЭВМ. Каждое из этих устройств предназначено для решения той или иной конкретной задачи, например, для измерения определённого показателя, регистрации данных и т.п., причём сохраняется возможность их индивидуального использования в виде самостоятельных приборов и вне рамок системы. В этом их отличие от модулей, которые, как правило, могут лишь совместно при выполнении некоторых дополнительных условий (наличие источника питания, соответствующих конструктивных элементов, где размещаются модули и т.д.).

Программная управляемость модулей или автономных устройств систем означает такую их схемную реализацию, которая даёт возможность программным путем, с помощью определенного набора команд, подаваемых от специального управляющего блока или ЭВМ, изменять их конфигурацию и, технические характеристики. Тем самым программная управляемость элементов систем , объединенных интерфейсом , позволяет оперативно изменять возможности всей системы в зависимости от конкретных требований эксперимента.

Магистральный принцип организации предусматривает наличие общей системы шин, к которой подключаются отдельные модули, устройства, а также, быть может, ЭВМ. Обращение к тому или иному из устройств системы осуществляется путем адресации точно так же, как это делается в ЭВМ при обращении к ОЗУ. Естественно, что каждому устройству должен соответствовать свой индивидуальный адрес. Наличие общей магистрали упрощает подключение новых модулей дополнительных блоков, т.е., обеспечивает гибкость и мобильность Магистральный принцип организации интерфейса аналогичен магистральному принципу структурной организации некоторых мини-ЭВМ . Принцип магистральности зачастую реализуется многократно на разных иерархических уровнях в сочетании с радиальной схемой между отдельными узлами интерфейса. В такого рода схемах сопряжения отдельные группы модулей подключенные к некоторой местной системе шин работают под управлением соответствующего местного устройства управления. В свою очередь, сами эти устройства объединяются другой общей магистралью, подключенной к групповому устройству управления или к ЭВМ.

4.2 Основные разновидности структур и интерфейсов

Структуры ИИС

Все реальные ИИС могут быть представлены в виде совокупности связанных между собой функциональных блоков (ФБ), Особенно отчётливо это видно в системах, созданных методом проектной компоновки из выпускаемых промышленностью функциональных блоков.

Под ФБ подразумеваются структурные единицы, выпускаемые в составе агрегатных комплексов ГСП. Отметим, что в номенклатуру комплексов ГСП в качестве таких единиц входят как одно-функциональные (АЦП, ЦАП, унифицирующие преобразователи и т.п.), так и многофункциональные преобразователи и комплексы (включая ИВК). Вообще под ФБ будем далее подразумевать части системы, выполняющие информационные и управляющие функции и нуждающиеся в организации совместной и согласованной работы. При этом подразумевается, что ФБ выполняет свои функции в законченном виде и для организации взаимодействия с другими ФБ не требуется знания их внутренних структур и особенностей функционирования.

Структура любой ИИС может быть представлена совокупностью ФБ и технических средств информационных, а также служебных связей между этими блоками. Объединение ФБ в одноступенчатой структуре может быть выполнено в следующих вариантах:

a) цепочечная структура, в которой управление работой последующего ФБ производится после окончания преобразования в предыдущем ФБ. На этом рисунке выделена цепочная схема управления, включающая интерфейсные устройства (ИФУ) и шину управления. При жестком соединении блоков схема управления практически может отсутствовать;

b) радиальная структура, в которой управление работой ФБ ведётся, централизовано от одного устройства управления;

c) магистральная структура с централизованным управлением;

d) магистральная структура с децентрализованным управлением;

e) магистральная петлевая структура с централизованным управлением;

f) радиально-магистральная структура с централизованным управлением.

Из приведенных ниже структур наибольшим быстродействием обладает радиальная структура, т.к. и адрес функционального блока и команда передаются одновременно.

Кроме показанных на рис. 36 структур можно представить многопетлевую магистральную структуру, структуру со сложными связями между ФБ и т.п.

При большом количестве ФБ целесообразно организовать объединённую работу нескольких одноступенчатых подсистем (рис.4.2). Подсистемы могут быть реализованы и объединены с помощью любого варианта из числа показанных на рис.4.1. ЭВМ второй ступени (часто мини-ЭВМ) выполняет в двухступенчатой структуре функции не только управления, но и обработки и выдачи информации. Двухступенчатые магистральные структуры с распределенными микропроцессорными средствами находят всё большее применение

а) цепочная структура

в) магистральная структура

автоматизированный контроль контроллер интерфейс



Рис. 4.1 «Основные одноступенчатые структуры интерфейсов» б,в,д,е - с централизованным управлением; а, г - с децентрализованным управлением.

Рис. 4.2 Двухступенчатая структура

4.3 Основные признаки интерфейсов

Для работы ИИС необходимо между всеми ее ФБ организовать взаимодействие. В ИИС, имеющих жёсткую, неизменяемую структуру с постоянным составом ФБ, как правило, совместная работа ФБ обеспечивается индивидуальным сопряжением блоков друг с другом. Когда же необходимо в процессе эксплуатации изменять структуру или алгоритм действия системы, унифицировать управление ФБ и обмен информацией между ними, то во многих случаях целесообразно использование так называемых стандартных интерфейсов (ИФ). Кроме того, не вызывает сомнения, что такая унификация сопряжения и управления ФБ позволяет существенно уменьшить трудоёмкость проектирования, затраты на эксплуатацию, обеспечить кооперацию работы многих изготовителей ФВ систем, любая ИИС представляет объединение аналоговых, цифровых и аналогово-цифровых ФБ. Следовательно, для ИИС нужно было бы иметь ИФ, обеспечивающие совместное действие всех названных ФБ. Однако достаточно полно разработаны лишь цифровые ИФ, обеспечивающие совместную работу цифровых ФБ и цифровых частей аналоговых и аналого-цифровых ФБ. Остановимся на некоторых причинах этого положения. В современных ИИС большая доля служебной информации, необходимой для управления функционированием блоков системы, представляется в цифровом коде. Цифровые измерительная и вычислительная части занимают существенную долю в ИИС, и имеется тенденция к увеличению последних . Это определяется во многом тем, что промышленность выпускает относительно дешёвые АЦП, в том числе в микроминиатюрном исполнении, обладающие неплохими метрологическими характеристиками, ЗУ, микропроцессоры и другие средства цифровой информационной техники. Использование таких средств позволяет приблизить аналого-цифровое преобразование и цифровую первичную обработку информации к измерительным цепям и датчикам и наделить ИИС рядом существенных положительных качеств.

Сказанное определяется тем, что далее рассматриваются в основном цифровые программируемые интерфейсы. Для краткости именно этот тип интерфейсов обозначается сокращенно ИФ.

Перейдем к рассмотрению основных признаков классификации ИФ. Заметим, что в табл. 4.1 производится выделение основных признаков главным образом так называемого информационного ИФ, который должен обеспечивать информационную совместимость в системе.

Таблица 4.1 «Основные признаки программируемых интерфейсов»

Основные признаки	Граничные состояния
	а	б
А. Характер управления	Централизованное	Децентрализованное
Б. Система шин для информационных и служебных потоков сигналов	Объединённая	Раздельная
В. Организация системы шин	Коллективная (магистральная)	Индивидуальная (радиальная)
Г. Порядок выполнения операций обмена информацией	Параллельный	Последовательный
Д. Типы информационных ФБ	Источники	Приёмники
Е. Метод обмена информацией	Синхронный	Асинхронный
Ж. Тип используемых ЭВМ	Любой	Заданный
3. Унификация конструкции	Да	Нет
И. Унификация питания	Да	Нет

Приведём некоторые пояснения к содержанию табл. 4.1

В централизованном ИФ (Аа) осуществляется программное управление работой всех ФБ и имеется возможность изменения не только алгоритмов работы, но и состава ФБ, используемых в данной ИИС.

В ИФ с несколькими уровнями централизации должна предусматриваться стандартизация сопряжении ФБ не каждом из этих уровней.

В ИФ с децентрализованным управлением (Аб) обработка информации и обмен информацией между ФБ производится без непосредственного участия устройств управления. В системе определяются приоритеты для каждого активного ФБ, и выделяется «судья»-- ФБ, определяющий в необходимых случаях последовательность работы ФБ. Обычно такую роль выполняет центральный процессор.

Система шин может быть использована для обмена как информационными, так и служебными сигналами (объединенная система шин, Ба). Но в некоторых случаях ИФ для прохождения информационных и служебных потоков сигналов используются раздельная система шин (Бб). Организация обмена информацией в таких системах шин может отличаться друг от друга.

Обмен информацией между ФБ в централизованных ИИС может быть осуществлён по индивидуальным (радиальным) или коллективным (магистральным) системам шин. Под шинами подразумевается несколько линий сигналов, выполняющих определенные функции (передача данных, команд, адресов и т.п.). Система шин определяет совокупность шин, используемых в данном ИФ.

В индивидуальной (радиальной) системе шин (Ва) для обмена информацией используются шины, связывающие блок управления системой с каждым ФБ (см. рис. 4.1, б). Коллективная или магистральная система шин (Вб) предусматривает ее использование для обмена информацией между ФБ последовательно, с разделением передаваемых сообщений по времени (см. рис. 4.1, В,Г). Следует заметить, что в ИФ используются и смешанные индивидуально-коллективные системы шин, позволяющие (за счёт некоторого увеличения технических средств по сравнению с системой коллективных шин) упростить управление, программное обеспечение и повысить быстродействие. При использовании магистральной системы шин обеспечивается большая гибкость в изменении состава и алгоритма работы ИИС.

Операции обмена информацией между ФБ могут выполняться последовательно (по битам) либо параллельно (по байту одновременно). При последовательном выполнении (Га) таких операций для обмена информацией используется одна линия связи и происходит разделение сигналов во времени, а при параллельном (Гб) - несколько(>2) линий связи. В последнем случае реализуется разделение сигналов в пространстве. Нужно отметить, что на разных уровнях централизации системы при обмене информацией может использоваться разный порядок выполнения этих операций. Быстродействие и аппаратная сложность систем при последовательном или параллельном порядке выполнения операций обмена информацией существенно различаются.

Функциональные блоки можно разделить на информационные и управляющие. Управляющие функциональные блоки (ФБУ), или контроллеры, выполняют функции организации обмена информационными и управляющими сигналами в системе. Наличие ФБУ характерно для систем с централизованным управлением.

По отношению к "информационным потокам можно выделить следующие основные разновидности ФБ:

ФБ - источники информации (ФБИ), предназначенные для выдачи информации другим ФБ системы (Да); примеры ФБИ - измерительные цепи с датчиками, устройства считывания информации с перфоленты и т.п.;

ФБ - приёмники информации (ФБП), служащие для получения информации от других ФБ предназначенные информации от других ФБ системы (Дб); примеры ФБП - устройства индикации и регистрации;

ФБ - приемники и источники информации (ФБПИ), предназначенные для приема и, после выполнения определенных преобразований, выдачи информации (Да, Дб); примеры ФБПИ-АЦП, ЦАП, функциональные преобразователи, микропроцессоры, микро-ЭВМ.

ФБИ, ФБП, ФБПИ могут быть активными (инициирующими), выступающими инициаторами в обмене информационными сигналами, и пассивными, выполняющими операции обмена информацией только по командам, поступающим извне. Степень активности ФБ может быть различной. Так, например, активные ФБ могут формировать при необходимости запрос на обслуживание, адреса (свой и ФБ, с которыми нужно провести обмен информацией), прерывать работу других ФБ и т.п.

Для передачи цифровой информации между ФБ возможно использовать синхронный (Еа) и асинхронный (Еб) методы.

При синхронной передаче сигналов в цепи ФБИ-ФБП передача и прием производится в фиксированные моменты времени, определяемые синхронизирующими (стробирующими) импульсами, при этом размер интервалов между этими импульсами несколько превышает время, необходимое для передачи сигнала с учетом технологических разбросов и дрейфа параметров устройств, входящих в канат передачи сигналов. Использование синхронного обмена информацией повышает помехоустойчивость передачи информации и упрощает алгоритм действия системы.

Темп обмена информацией при асинхронном методе определяется ФБП путем передачи от него на ФБИ сигнала квитирования об окончании приема информации. Это позволяет проводить обмен информацией за интервалы времени, в среднем меньшие (при том же быстродействии ФБ), чем при использовании синхронного метода. Особенно эффективен асинхронный метод обмена информацией в системе ФБ, имеющей различное быстродействие.

Некоторые -ИФ рассчитаны на то, что в системе могут быть использованы любые средства обработки информации--универсальные ЭВМ, специализированные вычислительные устройства (Жа). Часто же ИФ обеспечивает обмен информацией в основном только с данной ЭВМ (Жб). По сути дела такие ИФ организуют ввод и вывод информации этой ЭВМ.

Следует заметить, что в последние годы изменяется идеология построения информационных систем. До недавнего прошлого инженер-системотехник при построении информационных систем, предназначенных для сбора и обработки данных от объектов, распределённых в пространстве, использовал преимущественно схему централизованного сбора и обработки информации с помощью одной ЭВМ. В таких системах обработка информации обычно производится централизовано, передача и обработка информации ведутся с учетом приоритетов, передача информации - с разделением сигналов во времени, отображение информации производится на центральном пункте.

К основным недостаткам таких систем можно отнести то, что их надёжность определяется в основном надёжностью центрального устройства, программное обеспечение имеет большую сложность, имеются затруднения с работой в реальном времени, требуется большое количество линий связи в системе ввода информации в ЭВМ.

В настоящее время усиливается тенденция построения информационных систем, в которых функции обработки информации и управления разделяются между многими процессорами, что обеспечивает больше живучесть системы, позволяет повысить быстродействие, несколько упрощает программное обеспечение по сравнению с централизованными комплексами, выполненными на базе одной ЭВМ. Для управления работой вспомогательных процессоров в таких системах используются центральный процессор и радиальное либо кольцевое объединение ФБ системы. Развитию информационных систем такого типа способствует расширяющийся промышленный выпуск мини-ЭВМ и микро-ЭВМ, микропроцессоров и терминального оборудования. Физический ИФ ИИС должен обеспечить техническими средствами совместимость ФБ в системе. Для этого каждый ФБ имеет соответствующий интерфейсный узел (ИФУ), а в системе должны быть реализованы функции управления работой таких узлов (заметим, что в технической литературе интерфейсные узлы часто, видимо для краткости, называются интерфейсами).

В некоторых случаях физический ИФ обеспечивает конструктивную и энергетическую совместимость.

Под конструктивной совместимостью (За) подразумевается стандартизация в рамках системы используемых разъёмов, плат, модулей, стоек и других конструктивов.

Имеются ИФ, не накладывающие ограничения на конструктивное оформление ФБ и их совокупности.

Унификация питания ФБ (Иа), связанная с наличием общих источников питания на группу ФБ, существенно упрощает ФБ, но, как правило, усложняет сами источники питания. Это объясняется тем обстоятельством, что источники питания должны обладать определённой универсальностью и мощностью, достаточной для питания полного набора ФБ.

Многообразие информационных систем явилось основной причиной того, что в настоящее время разработано и продолжает разрабатываться большое количество ИФ. После тщательной оценки качеств и проверки на практике, лишь небольшая часть ИФ рекомендуется для широкого применения соответствующими международными организациями называются стандартными. Ниже описаны принципы построения и основные характеристики некоторых интерфейсов.Такой материал предназначен для начального изучения интерфейсов и может быть полезным для выбора типа ИФ , пригодного для реализации в конкретных ситуациях.

4.4 Общий магистральный канал

Особенности интерфейса. Общий магистральный канал

Для подсистем, решающих в основном задачи сбора данных с объекта в реальном времени и управления экспериментом, ЭВМ должны обеспечивать непосредственно подключение большого количества функциональных модулей для связи с датчиками и исполнительными органами объекта. Большинство микро- и мини-ЭВМ имеет структуру с общим магистральным каналом/рис.4.3 /

Рис 4.3 «Общий магистральный канал»

В такой структуре для соединения процессора с запоминающими устройствами /ЗУ/, устройствами ввода-вывода информации /уВВ/ и внешними устройствами связи с экспериментальной установкой /ВУ1 ,..., ВУn/ используется одна совокупность шин, называемая общим магистральным каналом /ОМК/. Все устройства ЭВМ обмениваются по ОМК числовой, адресной и управляющей информацией с помощью одного итого же набора сигналов. Следовательно, все команды обращения к памяти могут использоваться для обращения к внешним устройствам. Каждый регистр внешнего устройства, ячейки ЗУ и внутренние регистры процессора имеют адрес на магистрали. Обычно последние 4 слова адресного пространства отведены для регистров ВУ и УВВ. Следовательно, к подобным ЭВМ может быть подключено практически неограниченное число регистров внешних устройств, а от процессора требуется меньшее число управляющих сигналов.

Общий магистральный канал ЭВМ состоит из набора трех групп линий, называемых шинами адреса /ША/, данных /ЩД/ и управления /ШУ/.

Код, установленный на шине адреса /ША/, представляет собой ключ к ячейке ОЗУ, УВВ или ВУ. Каждое устройство, подключенное к ОМК, имеет дешифратор адреса. Код, установленный на ША, будет соответствовать только одному дешифратору, и, следовательно, только одно устройство будет связано с процессором в каждый момент времени. С помощью m-разрядной ША можно подключить к процессору до 2^m устройств /ячеек ОЗУ, регистров УВВ ВУ/. В большинстве современных микро-ЭВМ используется 16-разрядная ША.

Шина данных /ШД/ двунаправленная n-разрядная используется для передачи данных между процессором, ОЗУ, УВВ и ВУ. Разрядность ШД определяется разрядностью процессора.

С целью сокращения числа связей в микро-ЭВМ иногда совмещают шины данных и адресов, что приводит к некоторому уменьшению быстродействия из-за последовательной передачи адресов и данных по одной шине данных-адреса.

Шина управления включает проводники, по которым передаются управляющие сигналы.

Связь между устройствами, подключенными к каналу, осуществляется по принципу "активный - пассивный". В любой момент времени только одно устройство является активным и управляет обменом информацией в канале. Активным кроме процессора могут быть внешние устройства, способные работать в режиме прямого доступа к памяти /ПДП/.

При выборе ЭВМ следует иметь в виду, что в общем случае любая микро-ЭВМ может удовлетворять самым различным требованиям до тех пор, пока не учитывается ее быстродействие.

Структура интерфейса определяет количество внешних устройств, которыми можно управлять, количество логических схем, необходимых для управления, возможности прерывания основной программы и не программного обмена данными.

4.5 Интерфейс программного обмена данными ЦВМ с объектами

4.5.1 Интерфейс безусловной передачи данных

Для интерфейса программно-управляемой передачи данных характерны следующие функции: буферирование данных, дешифрирование адреса, дешифрирование команды, синхронизация и управление для реализации обмена данными между ВУ и ячейками ОЗУ. Интерфейсы имеют следующие способы программно-управляемой передачи данных: безусловный, условный и с прерыванием программы.

Безусловная передача данных используется для процессов, строго фиксированных во времени, когда ВУ всегда готово к обмену, т.е. его быстродействие выше быстродействия процессора или если данные передаются через достаточно большие интервалы времени. Реализуется безусловная передача при минимальных затратах программных и технических средств.

Функциональная схема интерфейса безусловного ввода данных из ВУ ЭВМ представлена на рис.4.4 . Регистр данных интерфейса /РД/ служит для временного хранения n-разрядного слова данных, подготовленного ВУ для ввода в ЭВМ. На выходе РД установлено n двухвходовых логических схем "И" /Иⁿ/, называемых информационными вентилями. Вторые входы всех вентилей соединяются с выходом селектора ВУ. Селектор ВУ состоит из дешифратора адреса ВУ и ряда двухвходовых схем "И".

Рис. 4.4 «Функциональная схема интерфейса безусловного ввода данных из ВУ ЭВМ»

Для ввода данных в ЭВМ процессор устанавливает на шину адреса /ША/ общего магистрального канала адрес регистра данных внешнего устройства, на шину управления /ШУ/ - сигнал "чтение". В результате действия обоих этих сигналов выход селектора ВУ переводится в активное состояние. Сигнал с выхода селектора открывает информационные вентили, данные из РД поступают на шину данных /ШД/ и считываются процессором.

Если разрядность слова данных ВУ меньше разрядности ШД ЭВМ, то РД может содержать меньшее число разрядов.

Интерфейс безусловного вывода данных из ЭВМ во ВУ /рис.4.5 / строится аналогично интерфейсу безусловного ввода. Регистр данных ВУ заполняется данными с шины данных ЭВМ в тот момент, когда одновременно активны выход дешифратора адреса и сигнал на линии «запись» шины управления.

Схемы интерфейсов безусловного ввода и вывода легко могут быть реализованы в виде единой БИС.

Рис. 4.5 «Интерфейс безусловного вывода данных из ЭВМ во ВУ»

4.5.2 Условная передача данных интерфейса

В отличие от безусловной передачи данных условная передача осуществляется лишь в случае готовности внешнего устройства к обмену данными.

Перед выполнением операции ввода или вывода слова данных ЭВМ проверяет состояние внешнего устройства и в случае его готовности осуществляет обмен данными. Блок-схема алгоритма условной передачи данных представлена на рис. 4.6

На первом шаге выполняется команда ввода в ЭВМ информации о состоянии внешнего устройства. На следующем шаге эта информация анализируется, и в случае готовности внешнего устройства на третьем шаге осуществляется передача данных. Если ВУ не готово, процессор возвращается к первой команде. По завершении передачи процессор сбрасывает сигнал готовности внешнего устройства.



Условная передача является идеальной в смысле согласования временных различий в работе процессора и различных ВУ. Функциональная схема интерфейса условного ввода данных приведена на рис.4.6 . Она содержит все элементы интерфейса безусловного обмена и, кроме того, регистр состояния интерфейса /РСИ/ с элементами записи - считывания информации. В простейшем случае РСИ содержит один триггер, называемый триггером флага готовности внешнего устройства. Если ВУ занято выполнением предыдущей команды или готовит данные, то оно сохраняет триггер флага в нулевом состоянии. Когда ВУ готово к обмену, оно передает данные в РД интерфейса и устанавливает сигналом "Готов" триггер флага готовности РСИ в единичное состояние. Чтобы проверить готовность ВУ к обмену, процессор должен считать информацию из РСИ, как при безусловном способе обмена. Если триггер флага находится в нулевом состоянии, то организуется цикл чтения содержимого РСИ и его анализ. При готовности ВУ выполняется команда чтения данных из РД и запись их в ячейку ОЗУ. После передачи слова данных триггер флага может быть сброшен в нулевое состояние командой "запись" по адресу РСИ при нулевой информации на шине данных.

Триггер флага готовности может быть установлен в единицу только сигналом ВУ на линии "Готов", а процессор может лишь считать хранящуюся в нем информацию или сбросить его в ноль. Схему вывода разработать самостоятельно

4.5.3 Передача данных с прерыванием программы процессора

При реализации данного типа обмена осуществляется прерывание программы процессора. Этот интерфейс применяется в случае очень низкого быстродействия внешних устройств. Его отличие от предыдущих интерфейсов в том, что инициатором обмена является внешнее устройство. В этом случае невозможно продолжение фоновой программы. Когда ВУ готово для обмена данными, оно формирует сигнал запроса на прерывание основной программы.

Сигнал запроса на прерывание заставляет процессор отложить исполнение основной программы и перейти к выполнению программы ввода-вывода. Обычно прерывания допускаются только между отдельными командами, а не во время выполнения команды. Каждый процессор имеет средства полной блокировки прерываний. Ясли прерывания разрешены, то выполняется следующая последовательность действий:

1. Запоминается информация о текущем состоянии процессора.

2. Идентифицируется устройство, от которого поступил запрос на прерывание.

3. Осуществляется переход по адресу требуемой подпрограммы обработки прерываний и выполняется передача данных под управлением этой программа.

4. Восстанавливается состояние процессора и возобновляется работа прерванной программы.

В первом из перечисленных шагов под "состоянием процессора" подразумевается состояние счетчика команд /СК/, регистра состояния процессора /РСП/ и всех внутренних регистров процессора. Для запоминания этих состояний используется стековая память, которая работает по принципу магазина: "вошедший последним выходит первым".