Средство программирования алгоритмов работы микроконтроллеров

• Автор: Зюбин, Владимир Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 121 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Лист
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР И АНАЛИЗ ЯЗЫКОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ПЛК
1.1 Международный стандарт 1ЕС
1.2 Человеческий фактор и методологические аспекты построения модели автоматизации
1.3 Факторы, влияющие на надежностные характеристики программы
ГЛАВА 2 . МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗАЦИИ
2.1 Основные положения теории конечных автоматов
2.2 Создание описания объекта автоматизации на базе теории конечных автоматов
2.3 Предлагаемый способ описания
ГЛАВА 3. СИНТАКСИС И СЕМАНТИКА ЯЗЫКА
3.1 Основные компоненты языка
3.2 Формат исходной программы
3.3 Описания компонентов языка
3.4 Текст программы для иллюстративного примера
ГЛАВА 4 . СТРУКТУРА ТРАНСЛЯТОРА И ЕГО РЕАЛИЗАЦИЯ
4 .1 Эквивалентная программа на языке Си
4.2 Синтаксический анализатор
4.3 Семантический анализатор и генерация выходных файлов
4.4 Реализация транслятора
ГЛАВА 5. ПОСТРОЕНИЕ УПРАВЛЯЮЩИХ ПРОГРАММ ДЛЯ СЛОЖНЫХ ОБЪЕКТОВ
АВТОМАТИЗАЦИИ
5.1 Основные параметры объекта автоматизации
5.2 Требования к системе управления
5.3 Аппаратура системы управления
5.4 ПО системы управления

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Список резервированных слов
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Приоритеты операций
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Синтаксический граф СПАРМ
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Тексты выходных файлов для иллюстративного
примера
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Информация о внедрении полученных результатов

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время наблюдается повышенный интерес к проблемам применения программируемых контроллеров для различных задач автоматизации. При этом темпы роста производительности микропроцессоров обусловливают постоянное расширение круга таких задач, как за счет разработок новых многомерных технических систем, так и за счет изменения функциональной наполненности ранее созданных.
Возрастающая сложность технических систем и проблема их автоматизации диктуют необходимость создания принципиально новых методик проектирования. Ключевым требованием к таким методикам является требование надежности создаваемого программного обеспечения(ПО). В первую очередь это касается класса задач автоматизации сложных научно-технических экспериментов, связанных с "критическими" производствами на предприятиях металлургической и химической промышленности, атомных электростанциях, предприятиях космической индустрии. Исследования, проводимые в таких условиях, изначально предполагают: во-первых, высокую вероятность выхода эксперимента из-под контроля, например, из-за возникновения непредвиденных ситуаций или отсутствия теоретической модели объекта управления; во-вторых, высокую функциональную наполненность алгоритма управления; в-третьих, предсказуемость и жесткие требования по времени реакции на внешнее событие; в-четвертых, изменения алгоритма управления по мере получения новой информации об объекте. Этот класс задач включает в себя и проблему отработки новых технологий, и проблему исследования объекта в граничных по ресурсам надежности областях, и проблему проведения эксперимента в условиях, исключающих непосредственное присутствие испытателя. В этих случаях возникновение ошибки не только влечет неприемлемые материальные и финансовые потери, но зачастую имеет катастрофические последствия - вплоть до человеческих жертв. В качестве примера такого эксперимента можно привести проблему автоматизации процесса выращивания монокристаллического кремния методом Чохральского. Условия исследовательских работ характеризуется: а) отсутствием теории, позволяющей в

а) имени порта;
б) адреса порта;
в) размера порта (8 или 16);
г) типа порта (вход или выход).
2. Описание переменных с указанием:
а) имени переменной;
б) имени порта, которому эта переменная принадлежит;
в) номера бита внутри указанного порта.
3. Описание состояний автомата с указанием:
а) имени состояния;
б) выходного сигнала;
в) переходов в другие состояния в зависимости от входного
сигнала.
Такой вид описания позволяет получить однозначное отображение математической модели устройства в виде конечного автомата, однако, не является достаточным, поскольку на практике встречаются качественно новые, по сравнению с приведенным примером перегружателя, случаи.
Случай 1. Устройства, требующие логического управления, простые, но их несколько. При этом устанавливать на каждое устройство процессор нецелесообразно, а более выгодно установить один процессор на несколько устройств. Но для такого случая описание алгоритма работы в виде одного автомата связано с усложнением, которое выражается в увеличении количества состояний. Для п параллельно и асинхронно работающих идентичных устройств, каждое из которых в случае несвязанного описания имеет гп состояний, количество состояний эквивалентного классического автомата будет близко к шп (незначительное сокращение количества состояний может быть достигнуто, например, за счет оптимизации начальных состояний). Или, в общем случае, будет выражаться следующим соотношением

N « П % , где

п - число асинхронно работающих устройств,