Словесное описание цикла сбора данных.
Составим словесное описание работы УСД в виде последовательности
выполняемых в нем микроопераций.
1. Цикл сбора данных начинается с того, что в счетчик СТ21блока выработки адресов ячеек памяти производится запись адреса первой ячейки области памяти ОЗУ, отведенной для хранения данных. Очевидно, что в качестве СТ21удобно использовать такой счетчик, в котором предусмотрена возможность предустановки начального адреса (НА). Ввод начального адреса осуществляется параллельным кодом. Подав на одни входы установки НА логический ноль (потенциал земли или корпуса), а на другие — логическую единицу (напряжение источника питания), можно обеспечить запись требуемого адреса в счетчик в одном такте.
2. Счетчик СТ22блока выработки номера канала сбрасывается в «О». Тем самым в нем формируется адрес аналогового канала, опрашиваемого первым.
3. Производится сброс в «О» триггера ТфЛ (гашение флага). При записи данных первого из опрашиваемого каналов ТфЛ = 0. Однако перед началом опроса всех последующих каналов, поскольку состояние триггеров флага фиксируется, ТфЛ = 1. Поэтому эта микрооперация необходима.
4. Адрес аналогового канала из СТ22 выдается на адресные входы коммутатора. Коммутатор подключает первый опрашиваемый канал ко входу АЦП.
5. Производится запуск АЦП, и в нем начинается процесс аналого-цифрового преобразования.
6. Проверяется содержимое триггера Тфл. Пока ТфЛ = 0, устройство
пребывает в режиме ожидания окончания преобразования в АЦП. По
окончании преобразования АЦП вырабатывает сигнал ОК,
устанавливающий Тфл в состояние 1. Как только ТфЛ устанавливается в 1,
при наличии разрешающего сигнала, осуществляется запись данных с
выхода АЦП в требуемую ячейку памяти.
7. В СТ21 подготавливается адрес следующей ячейки ОЗУ путем прибавления единицы к содержимому счетчика (к адресу предыдущей
ячейки).
8. В СТ22 формируется адрес следующего аналогового канала путем прибавления единицы к содержимому счетчика.
9. Проверяется содержимое счетчика СТ22. Если (СТ2) = 0, то операции 3-8 повторяются. В противном случае происходит завершение цикла сбора данных (выход из цикла), так все каналы оказываются опрошенными.
На основании словесного описания составим в соответствующем порядке список микроопераций, необходимых для управления ОУ:
Y1 - установка в 0 СТ22(сброс), (СТ22← 0);
Y2 - разрешение записи начального адреса G в СТ21;
YЗ - сброс ТфЛ (Тфл ← 0);
Y4 - разрешение передачи адреса аналогового канала на коммутатор [комм. ← (СТ22)];
Y5 - запуск АЦП (зап. АЦП);Y6 - разрешение записи данных из АЦП в ОП [ОП ← (АЦП) ];
Y7 - увеличение на 1 (СТ21) приращение счетчика [инкремент СТ21← (СТ21)+1];
Y8 - увеличение на 1 (СТ22) - приращение счетчика [СТ22 ← (СТ22) + 1];
В процессе выполнения цикла сбора данных в ОЗУ УСД вырабатываются осведомительные сигналы: сигнал XI = 1 - сигнал ОК и сигнал Х2 = 1 - завершение цикла сбора данных (опроса всех каналов). Если количества каналов меньше 16, а используется 16-разрядный счетчик, то необходимо составить схему, вырабатывающую сигнал логической единицы для обнуления счетчика после опроса всех каналов.
6. Блок-схема алгоритма функционирования ЦУ в микрооперациях и микрокомандах
На основе изложенного выше цикла сбора данных составляем блок-схему алгоритма функционирования (рис.5)
Рисунок 5.
Анализ алгоритма показывает, что микрооперации у1, у2; а также у3, у4, у5 и у6, у7, у8 не зависят друг от друга и могут выполняться одновременно в одном такте. Таким образом, эти микрооперации в группах могут быть объединены в микрокоманды. На основании этого можно составить блок схему алгоритма в микрокомандах (рис.6)
Рисунок 6.
Произведём разметку блок-схемы. Начало и конец блок-схемы обозначим а0, что соответствует исходному состоянию управляющего автомата (УУ). Вход каждого блока, следующего за операторными блоками, которые имеют прямоугольную форму, помечаем символами а1, а2, а3, соответствующими последующим состояниям УУ.