Анализ алгоритма работы специализированного вычислителя

Данная система регистрации данных должна обеспечивать 2 варианта подключения:

– первый вариант в составе ИВК-079-03;

– второй вариант в составе независимого блока БСИ совместно с ячейкой БСИ-2.

Разъёмы Х3, Х4 расположить на краю ячейки. Расположение элементов необходимо согласовать с отделом 210.

4. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА РАБОТЫ СИСТЕМЫ

Алгоритм работы системы регистр

ации данных во многом будет зависеть от структуры накопителя (рисунок 3.7).

Как было сказано в п. 3.4, накопитель состоит из четырех банков, в каждом банке по четыре микросхемы. Следовательно, в системе присутствует четыре независимых накопителя объемом 2 Гб каждый, что дает возможность производить параллельную запись в четыре банка.

Для обслуживания накопителя такого большого объема необходимо иметь дополнительную служебную информацию о хранящихся данных:

1) так как система регистрации данных может хранить несколько записей испытаний (от начала записи данных до отключения питания), то необходимо иметь таблицу записей, хранящую адреса границ записи испытаний. Данная таблица будет храниться в отдельной (служебной) области накопителя. Таблица записей данных необходима для облегчения работы с накопителем. Она позволяет определить свободное пространство в накопителе, в которое может производиться новая запись;

2) так как накопитель содержит недопустимые блоки, то необходимо хранить таблицу размещения этих блоков. Эта таблица будет также храниться в служебной области накопителя;

3) для выделения отдельных пакетов из записи испытаний необходимо иметь определенный формат записи данных.

Структура микросхем Flash-памяти, примененных в качестве накопителя, во многом определила формат записи данных. Запись в микросхему К09ХХХХХХХ производится «постранично», т.е. минимальным элементом, с которым будет производиться работа (запись и чтение, но не стирание), является «страница». «Страница» состоит из 2112 байт, разделенных на две зоны:

– 2048 байт – основной массив, который будет использоваться для хранения принятых данных;

– 64 байта – дополнительный массив, который будет использоваться для хранения служебной информации.

В запасном массиве каждой страницы накопителя хранится информация о принятой посылке (таблица 4.1).

Таблица 4.1 – Информация о файле, хранящаяся в дополнительном массиве

Таким образом пакет данных, принятый от ячейки АЦП-079-03, будет делиться на 2-х килобайтные блоки и сохраняться в четырех банках накопителя параллельно.

Учитывая перечисленные выше требования по работе с основным накопителем можно приступить к разработке алгоритма работы системы регистрации данных. Так как основным управляющим звеном системы регистрации данных является микроконтроллер, то алгоритм работы всей системы будет определяться алгоритмом работы микроконтроллера.

Общий алгоритм работы системы регистрации данных приведен на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Общий алгоритм работы системы регистрации данных

Система регистрации данных будет функционировать в двух основных режимах:

– режим записи данных;

– режим обмена с ПК.

На рисунке 4.2 приведен общий алгоритм работы системы регистрации данных в режиме записи.

В этом режиме контроллер осуществляет формирование «записей испытаний», прием данных и запись принятых данных.

При включении питания контроллер считывает таблицу записей. Если она заполнена, то контроллер устанавливает соответствующий флаг и выходит из режима записи данных. Если таблица записей не заполнена, то контроллер начинает поиск конца записи испытания. Если найденный конец записи уже занесен в таблицу записей, то ее обновление не происходит, иначе в таблицу записей дописывается найденный конец записи. После чего вычисляется адрес начала новой записи с учетом недопустимых блоков, запускается прием данных через Link и начинается запись принимаемых данных в основной накопитель.

Рисунок 4.2 – Алгоритм работы системы регистрации данных в режиме записи

Запись данных происходит параллельно в четыре банка. Перед началом записи нового блока (64 страницы) каждой микросхемы контроллер проверяет этот блок на допустимость для записи. Если блок допустим, контроллер начинает запись блока. В противном случае микроконтроллер переходит на следующий блок и производит повторную проверку. Запись данных прекращается при заполнении накопителя, либо при выключении питания.

На рисунке 4.3 приведен общий алгоритм работы системы регистрации данных в режиме обмена с персональным компьютером.

В режиме работы с персональным компьютером контроллер постоянно смотрит принятые данные и в зависимости от принятой команды выполняет одну из 6 задач.

Задача 1. Чтение таблицы файлов. Контроллер читает таблицу файлов и передает ее в персональный компьютер.

Задача 2. Перейти в режим работы без персонального компьютера. Контроллер выходит из режима 2.

Задача 3. Поиск конца файла. Контроллер ищет конец файла и передает его в персональный компьютер.

Задача 4. Установка часов. Контроллер получает от персонального компьютера текущее время в двоично-десятичной системе исчисления и прописывает его в часы (через ПЛИС).

Задача 5. Стирание Flash. Контроллер стирает накопитель параллельно 4 банка начиная с первого блока (40h), т.е. стирает данные и таблицу файлов оставляя информацию о недопустимых блоках которая хранится в 0 блоке каждой микросхемы.

 Скачать реферат