Аппаратные средства объединения МП в сеть на базе последовательного интерфейса. Обобщённая функциональная схема распределённой системы управления на базе последовательного интерфейса

Аппаратные средства объединения МП в сеть на базе последовательного интерфейса

Обобщённая функциональная схема распределённой системы управления на базе последовательного интерфейса

Количество периферийных станций (SLAVE) в современных системах  управления не превышает 256: 16-32 станции – малые LAN; более 32 – средние LAN.

Устройство “MASTER” должно иметь не менее 2-х портов

Наиболее дорогостоящим элементом LAN является кабель, чаще всего рекомендуется применять 4-жильные экранированные провода или «витую пару»

Общая длина сетевой среды влияет на скорость передачи данных, поэтому желательно ограничить длину до минимума

Для защиты LAN от электромагнитных и электростатических помех необходима гальваническая развязка станций от сетевой среды. Это достигается с помощью оптронов.

Для снижения стоимости и объёма аппаратных затрат в LAN в основном используются два типа интерфейсов:

-модифицированный интерфейс RS-232;

-  интерфейс RS-485

В последнее время во многих контроллерах станций устанавливается дополнительный интерфейс SPI

Типовая схема сетей на базе последовательного интерфейса

Получение любой из периферийных станций команды от ведущего (Master) устройства

Передача ведущему устройству результатов измерений от любой станции ( по запросу)

Выполнение любой станцией самотестирования по команде Master с передачей результатов тестирования в Master

Желателен аппаратный сброс и синхронизация всех станций по инициативе Master

Возможна передача в Master информации об аварийных ситуациях по инициативе любой станции

Оценка предельной производительности последовательного канала

Выбирается наиболее медленнодействующий контроллер станции

Выбирается тактовая частота МК и определяется длительность машинного цикла (для МК 8051 11.059МГц, Т=0,090424 мкс, Тц=1,085089мкс)

Определяются наиболее короткая и самая длинная команды

Примерно рассчитывается суммарное время, затрачиваемое на формирование посылки Master и обработки ответа

Разрабатывается тестовая программа станции

С помощью отладочных средств определяется количество циклов и время выполнения различных модулей программы управления обменом по последовательному каналу

Определяется полный цикл обмена, который состоит из:

Тс=Тм+Tr+Tget+Tmonitor+Tcommand+Tsend+Ts,

где Тм- суммарное время реакции Master;

Tr – время приёма одной посылки от Master на определённой скор.;

Tget- время выполнения блока приёма посылки от Master;

monitor- время выполнения блока монитора;

- Tcommand- время выполнения блока команды;

-Tsend- время выполнения блока передачи ответа;

-Ts- время передачи одного ответа на определённой скорости.

Если приём и передача осущ. на одной скорости и посылки имеют одинаковую длину, то формула примет вид:

Тс=Тм+2Tr+Tget+Tmonitor+Tcommand+Tsend

Рассчитывается производительность сети в зависимости от скорости