Tématický okruh

28.      Řídící počítače pro práci v reálném čase

·        Nezbytné vlastnosti řídících počítačů

·        Pojmy multitasking, prioritní přerušovací systém, přerušitelné programy, check pointy

·        Obsloužení přerušení podle priorit

Sylabus:

  Studentská práce:

ŘÍDÍCÍ POČÍTAČE

 Jiří Fuka

Architektura řídícího počítače

Od počítačů pro hromadné zpracování dat se liší tím, že je bezprostředně spojen s fyzickým okolím (technologickým procesem). Signály, které se vyskytují ve I/O části počítače pro zpracování dat mají jiný charakter než signály, které přicházejí z technologického procesu a než signály kterými ovládáme technologický proces. Propojení tvoří „jednotka styku s prostředím“, skládající se z analogových a číslicových vstupů a výstupů.

Struktura řídícího počítače
Důležitým požadavkem na řídící počítače je jejich řízení v reálném čase. K tomu je nutný rozsáhlý přerušovací systém a hodiny reálného času. Vzhledem k tomu, že počítač zpracovává v paměti několik programů (řídí paralelně několik procesů), je nutné zabezpečit jednotlivé programy před náhodným přepsáním svých buněk tzv. obvody ochrany paměti.
Řídící počítač musí byt vybaven prostředky pro styk operátora technologa s řízeným procesem. Obvykle se skládají z operačního pultu nebo panelu, který obsahuje vizuální indikátory a zobrazovací zařízení pro určení stavu technologického procesu a dále ovládací členy (funkční klávesnice) pro zajištění zásahu do technologického řízeného procesu. Pult je většinou doplněn grafickým obrazovým displejem a klávesnicí na zobrazení toku výrobků v technologickém procesu a pro vlastní konverzaci s řídícím počítačem.

Funkční vlastnosti

·        vysoká spolehlivost celého řídícího systému;

·        rozsáhlá diagnostika jak technického tak i programového vybavení;

·        operační systém organizující multiprogramování v reálném čase;

·        standardní aplikační vybavení pro typické funkce, jako je měření provozních údajů, kontrola stavu procesu, regulace, optimalizace,… ;

·        stavebnicovost, především v paměťovém podsystému, periferních zařízeních a jednotce styku s prostředím.

Hlavními odlišnostmi řídících počítačů jsou tedy:

·        Víceúrovňový přerušovací systém

·        Hodiny reálného času

·        Ochrana paměti

·        Jednotka styku s prostředím

Použití: Pro řízení technologických procesů, řízení obráběcích strojů, řízení dopravy (křižovatky, letecký provoz) se používají řídicí počítače.

Multitasking

-Termínem multitasking (z angličtiny, multi = mnoho, task = úloha) se v informatice označuje schopnost počítače, resp. operačního systému provádět (přinejmenším zdánlivě) několik úloh současně. Dnešní operační systémy jsou typicky víceúlohové – sem patří např. Microsoft Windows či Linux. Naopak MS-DOS je příkladem jednoúlohového systému, na kterém vždy běží pouze jediný program a teprve po jeho ukončení je možno spustit jiný.

Checkpoint

-Je to kontrolní bod v procesech systému.