0_МПиИСТС_Все главы. Микропроцессоры и интерфейсные средства транспортных средств
 Скачать 10.01 Mb.
|
9.4 Разработка устройств сопряжения для Q-busВ связи с тем, что в новых разработках магистраль Q-bus практически не используется, рассмотрим в качестве чисто учебной задачи примеры проектирования интерфейсных узлов модулей ввода-вывода. Задача 1: Разработать интерфейсный узел модуля вывода, содержащего два 12-ти разрядных регистра с адресами 177750 и 177752, не использующий сигнал ВУ.
Реализацию модуля выполним на микросхемах шинного формирователя (рис. 9.29).
Представим схему селектора адреса
Пример 2: Разработать модуль вывода. Адреса трех регистров: 170002, 170004, 170010. Разрядность данных 8 бит. Сигнал ВУ используется.  Рис. 9.31 Схема сопряжения с магистралью 9.5 Контрольные вопросы и задания1. Какие задачи должны быть решены при разработке устройств сопряжения? 2. Какая логика используется на магистрали ISA? 3. Синхронной или асинхронной магистралью является магистраль ISA? 4. На каких элементах могут быть реализованы селектора адреса на магистрали ISA? 5. Охарактеризуйте достоинства и недостатки реализации селектора адреса на магистрали ISA на разных элементах. 6. В чем специфика устройств сопряжения для магистрали Q-bus? 7. Какие наиболее перспективные варианты реализации интерфейсных блоков существуют в настоящее время? Глава 10. Промышленные интерфейсы. Сетевые протоколы в автомобиле10.1 Промышленные Fieldbus (полевые) сетиВ настоящее время интенсивно развиваются распределенные системы автоматизации. Их цель – удешевление и упрощение технология производства и эксплуатации системы автоматизации за счет обеспечения сквозного сетевого доступа от мощных супервизорных компьютеров и многофункциональных контроллеров до интеллектуальных пассивных компонентов. Возможности управления с верхнего уровня технологического процесса на уровни производства. Под термином «fiеldbus» (полевая шина) или по-другому промышленная сеть, понимается коммуникационная технология построения единой информационной сети, объединяющие контроллеры, датчики и исполнительные механизмы, т.е. fieldbus включает в себя некоторую физическую компоненту (обычно RS – 485 или оптоволокно) и программно-логический протокол взаимодействия элементов. Сейчас на рынке существует 50 вариантов промышленных сетей и основная проблема это проблема выбора конкретного варианта (закрытые системы или открытые системы). Под закрытыми системами понимают уникальные системы, т.е. производит и поддерживает одна компания, работающие по уникальным протоколам связи. Большинство этих систем зародилось в те времена, когда проблема интеграции изделий различных производителей не считалось актуальной. Для стандартизации сетей была разработана специальная модель. 10.1.1 Модель OSI (Open System Interconnection) (ISO/OSI) для стандартов.Таблица 10.1 Модель OSI для стандартов сетей
7-ми уровневая система. Когда организация или фирма разрабатывает собственный интерфейс, должна ориентироваться на эту модель. В стандарте на интерфейс могут быть представлены не все уровни, но в основном нижние уровни, представлены. Могут встречаться и другие уровни.
Первыми после RS-232 появились RS-422, RS-423, но наибольшее распространение получил интерфейс RS-485, т.к. он позволяет реализовать сеть (многоточечное соединение). RS-232 и RS-423 используют несимметричные линии интерфейса. В RS-423 использование дифференциального кода повышает показатели. Для того, чтобы обеспечить высокую помехоустойчивость, в RS-422 и RS-485 используется симметричная линия (источник с противофазным выходом, а приемник с дифференциальным входом). Физическое представление симметричной линии – витая пара. 10.1.2 Локальная сеть на основе интерфейса RS-485, объединяющая несколько приемо-передатчиков.RS-485 – физический интерфейс, который позволяет подключить несколько устройств с помощью 2-х проводов. Причем сеть будет работать только в полудуплексном режиме. Количество устройств до 32 стандартных приемников, т.е. 1 передатчик может работать на 32 стандартных приемников, но существуют приемники, у которых сопротивление составляет 1/2, либо 1/4 , либо 1/8 от R standard, тогда количество приемников в системе увеличивается соответственно до 64, 128 и 256. Протоколы и разъемы. Стандарт RS-485 не нормирует формат информации и протокол обмена. Тип соединителей и распайка также не оговариваются стандартом. Обычно используется кабель на основе витой пары , только если условия требуют повышенной помехозащищенности, применяется экранированный кабель и экран, подключенный к контакту земли. Величина терминальных резисторов составляет нормально 120 Ом, но обычно это значит согласование с учетом волнового сопротивления кабеля, который для Ethernet имеет сопротивление 100 Ом. Уровни сигналов для RS-485 Даже в отсутствие передачи разность V=200 мВ, в отсутствие нагрузки разница не должна превышать 6 В(режим х.х.), а при 32 устройствах и 2-х Rt не менее 1,5 В (max нагрузка). Осциллограмма реального обмена. Для повышения помехоустойчивости в отсутствие сигнала вводят специально смещение, превышающее зону неопределенности в 200 мВ. Провод А через резистор Rсмещ. подтягивают к источнику питания, провод В через другой Rсмещ к общей шине.
Открытая система характеризуется, как минимум, следующими параметрами: Наличием опубликованных полных спецификаций и возможностью их приобретения за разумные деньги. Наличием критического минимума доступных компонентов (интерфейсные кристаллы и готовые изделия) ряда независимых поставщиков. Организацией хорошо определенного процесса ратификации возможных дополнений к стандартам и спецификациям. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
