Методы и средства обработки аналоговых сигналов

Заполнение циклограммы начинают с отведения тактов для датчиков с меньшими тактовыми расстояниями. Датчикам присваиваются двухзначные номера, где первая цифра означает номер группы датчика, а вторая цифра номер датчика в группе.

После построения циклограммы опроса рассчитываются rрт и rп для выбранного оборудования, и проверяется условие:

rп ³ rрт + R0 (7)

Если необходимо дел

аются замены в составе аппаратно-программного обеспечения и вновь проверяется условие. Таким образом выбирается необходимое оборудование.

С целью уменьшения трудоемкости расчетов целесообразно на начальном этапе исключить из рассмотрения сочетание программно-аппаратных средств АСНИ, заведомо недопустимых по производительности. Для этих вариантов не выполняется хотя бы одно из следующих неравенств:

rп(С0) ³ rрт(С0) + R0 (8)

МVзсд+Vос+Nц+С0 n0 Tсб £ maxVозу (9)

Здесь М - число датчиков в системе; Vзсд и Vос - объем занимаемой ОП выбранными ЗСД и ОС соответственно; Тсб - время сбора данных (задается в техническом задании); Vозу - имеющийся объем ОП в выбранной ЭВМ; n0=[nацп/8], где[ ] означает дополнение до большего целого.

Объем занимаемой оперативной памяти ЭВМ в РТ рассчитывается по формуле:

Vозу= МVзсд+Vос+Nц+Срт n0 Tсб

Также необходимо чтобы объем занимаемой памяти был меньше максимально допустимого объема ОП выбранной ЭВМ:

Vозу£ maxVозу.

Конкретного алгоритма выбора оптимальных устройств мы предложить не можем. Выбор может осуществляться как простым перебором, так и с использованием анализа оборудования (например, отсеять устройства для которых заведомо не выполняются описанные выше устройства). Задачу выбора работоспособного варианта системы сбора и обработки данных по проектированной системе можно было бы решить простым перебором, но такой подход даже в данном случае (ЭВМ-7, интерфейс-3, УСД-4, ОС-3) предполагает проверку 7*3*4*3=252 возможных вариантов решения, что является достаточно трудоемкой задачей.

Задача выбора оптимального варианта состава системы относится к классу целочисленных аддитивных задач динамического программирования, решение которых предполагает определенную последовательность выбора функциональных элементов системы [3], учитывающую характер изменения целевой функции при выборе последовательности шагов нахождения работоспособной системы минимальной стоимости (в нашем случае).

Подбор начинают с выбора подходящего варианта элемента системы, обладающего большим значением целевой функции (наибольшей стоимостью), после которого переходят к выбору элементов, обладающих наибольшей стоимостью по отношению к оставшимся и т.д.

До выполнения топологического расчета неизвестной является стоимость системы связи, поэтому выполненный нагрузочный расчет является неокончательным и требует уточняющей проверки после определения стоимости интерфейсов.

Также, рекомендуется проверять условие (9) на любом этапе нагрузочного расчета.

РАСЧЕТ:

Так как для нашего варианта имеется только один алгоритм ЗСД, то можно рассчитать объем ОП занимаемый ЗСД:

МVзсд=27×200=5400 байт

Также можно рассчитать объем ОП занимаемый циклограммой и регистрируемой измерительной информацией на этапе сбора данных (так как при выборе оборудования они остаются неизменными):

Срт×n0×Tсб+Nц=1748,786688 ×1×15+512= 26732 байт

Минимальный объем ОП занимаемый ОС:

Vос=10×1024=10240 байт

Таким образом минимальный требуемый объем ОП:

Vозу=МVзсд+Vос+Nц+Cрт×n0×Tсб = 5400+26732+10240=42581 байт

Vозу < 64 кб=42581байт

Поэтому выбор ЭВМ возможен между 1-ой ,2-ой, 3-ей,4-й, 5-ой, 6-ой и 7-ой машиной. Дальнейший подбор устройств КТС рекомендуется проводить в такой последовательности, когда сначала подбираются более дорогостоящие составляющие КТС и ПО: ЭВМ, интерфейс, УСД и ОС. Так как все параметры задержек задаются в методическом пособии для третьей машины, соответствующие параметры для других ЭВМ определяются с помощью коэффициентов. В нашем случае, так как 1-ая ЭВМ дешевле, то целесообразнее выбрать ее. Проверим выполнение условия для 1-ой ЭВМ:

Пересчитаем tпо на 1-ую машину:

мкс

Выберем самое быстродействующее оборудование и ПО:

параллельный интерфейс

сек

3-й вариант УСД

сек

3-й вариант ОС (пересчитаем на 1-ую ЭВМ)

сек

Так как резерв по нагрузке для выбранных устройств значительно превышает допустимый, то выберем более дешевые и менее быстродействующие устройства. Так как львиная доля стоимости приходится на сеть связи, то желательно значительно снизить стоимость интерфейса. Возьмем самый дешевый 3-й вариант интерфейса, а также более дешевое УСД - 1-й вариант.

Проверим выполнение условия (7):

tусд=100 мкс

tинт=100 мкс

Так как нам необходимо добиться максимальной приближенности к резерву по нагрузке, то возьмем более дешевое ОС(2-й вариант):

Так как нам необходимо добиться максимальной приближенности к резерву по нагрузке, то возьмем самое дешевое ОС(1-й вариант):

В курсовом проекте рассмотрена только 1 ЭВМ, остальные шесть ЭВМ также проверены. На основе проверки всех семи ЭВМ выбрана наиболее оптимальное 1 ЭВМ с оптимальными величинами УСД, интерфейса и ОС.

Рассчитаем объем ОЗУ необходимый для нашей АСНИ и число блоков памяти по 16 кб=16384 байт:

Как указывалось выше

МVзсд = 5400 байт

Nц+Cрт×n0×Tсб = 26732байт

Для выбранного варианта ОС:

Vос = 5 кб = 5210 байт

Таким образом требуемый объем памяти:

Vозу = МVзсд+Vос+Nц+Cрт×n0×Tсб = 26732+5400+5210=37532 байт

Количество блоков памяти:

h= [Vозу / 16 кб]=[ 37532/ 16384]=[5,04]=3

Таким образом получим следующий состав аппаратно-программного обеспечения:

1-ый вариант УСД tусд=100 мкс

1-ой вариант ЭВМ

3-й вариант интерфейса (последовательный) tинт=100 мкс

1-й вариант алгоритма ЗСД tпо=27 мкс

1-ый вариант ОС rп(С)=1-168×10-6×С

3 блоков памяти по 16 кб h=3

Основные величины:

Срт=1748

rрт(Срт) = 0,396796

rп(Срт)=0,706336

Рассчитываются следующие величины:

t - величина средних затрат процессорного времени на однократное выполнение одной задачи. Численно равна тангенсу угла наклона отрезка прямой соединяющей РТ с началом координат.

t = rрт / Срт

Сs – производительность системы в РТ, является проекцией точки пересечения ПНХ с прямой проходящей через начало координат и РТ. Определяется как корень следующего уравнения:

 Скачать реферат