УТВЕРЖДЕН
КИВШ.00225-01 31-ЛУ
Многофункциональный пульт управления МФПУ
Специальное программное обеспечение модуля МВВ
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
КИВШ.00225-01 31
Листов 16
1999 г.
Содержание
TOC \o "1-3"
1 Введение................................................................................................ 4
2 Назначение и
выполняемые функции.................................................. 4
3 Состав СПО........................................................................................... 4
4 Описание
форматов данных................................................................. 5
4.1 Данные в
ОЗУ МВВ-34.................................................................. 5
4.1.1 Адресное
пространство ОЗУ.................................................. 5
4.1.2 Массив «
Данные приема »..................................................... 6
4.1.3 Массив «
Флаги приема »....................................................... 6
4.1.4 Массив «
Данные передачи ».................................................. 6
4.1.5 Массив «
Флаги передачи ».................................................... 7
4.2 Данные в
двухпортовом ОЗУ........................................................ 7
4.3 Данные в
ППЗУ МВВ.................................................................... 7
4.3.1 Адресное
пространство ППЗУ............................................... 8
4.3.2 Массивы «
МПР-МВВ ».......................................................... 8
4.3.3 Массивы
« МВВ-МПР »......................................................... 8
5 Описание
алгоритмов........................................................................... 8
5.1 ПК «
Управляющая программа »................................................. 8
5.1.1 Состав ПК................................................................................ 8
5.1.2 ПКт «
Стартовый запуск »...................................................... 9
5.1.3 ПКт « Обработка прерываний »............................................ 9
5.1.4 ПКт « Управление таймерными задачами »......................... 9
5.1.5 ПКт « Управление фоновыми задачами »............................. 9
5.1.6 ПКт «
Выбор режима работы »............................................ PAGEREF
_Toc447364682 \h 1
#0
5.1.7 ПКт « Обработка аварийных ситуаций »............................ PAGEREF
_Toc447364683 \h 1
#0
5.2 ПК « Обмен ».............................................................................. PAGEREF
_Toc447364684 \h 1
#1
5.2.1 Состав ПК.............................................................................. PAGEREF
_Toc447364685 \h 1
#1
5.2.2 ПКт «
КЛС-МВВ »................................................................ PAGEREF
_Toc447364686 \h 1
#1
5.2.3 ПКт «
МВВ-МПР »................................................................ PAGEREF
_Toc447364687 \h 1
#1
5.2.4 ПКт «
МПР-МВВ »................................................................ PAGEREF
_Toc447364688 \h 1
#2
5.2.5 ПКт «
МВВ-КЛС »................................................................ PAGEREF
_Toc447364689 \h 1
#3
5.3 ПК «
Инициализация »................................................................ PAGEREF
_Toc447364690 \h 1
#4
5.4 ПК «
Непрерывный контроль ».................................................. PAGEREF
_Toc447364691 \h 1
#4
5.5 ПК «
Расширенный контроль »................................................... PAGEREF
_Toc447364692 \h 1
#4
5.6 ПК «
Расширенный контроль аппаратуры обмена».................. PAGEREF
_Toc447364693 \h 1
#5
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ................................................................. PAGEREF
_Toc447364694 \h 1
#6
1
Введение
Настоящий документ определяет организацию функционирования
специального программного обеспечения процессора МВВ-34 из состава пульта МФПУ.
2
Назначение и выполняемые
функции
СПО процессора МВВ-34 из состава МФПУ должно выполнять следующие
функции:
-
прием информации по кодовым линиям связи, ее преобразование
и передача центральному процессору;
-
прием информации от центрального процессора, ее
преобразование и передача в кодовые линии связи;
-
настройку на заданный набор сигналов с заданными
параметрами;
-
непрерывный и расширенный контроль аппаратуры модуля
МВВ-34.
3
Состав СПО
СПО должно состоять из функционально-законченных программных
комплексов ( ПК ), каждый из которых подразделяется на программные компоненты ( ПКт ). ПКт в свою очередь могут
подразделяться на функционально-законченные программные модули ( ПМ ) .
СПО должно состоять из следующих программных комплексов:
-
ПК « Управляющая программа »;
-
ПК « Непрерывный контроль »;
-
ПК « Обмен »;
-
ПК « Инициализация »;
-
ПК « Расширенный контроль »;
-
ПК « Расширенный контроль аппаратуры обмена».
ПК «Управляющая программа» и ПК «Непрерывный контроль» должны
функционировать постоянно. Дополнительно к ним по команде центрального
процессора в вычислительный процесс может включаться ПК «Обмен», «Инициализация», «Расширенный контроль» или
«Расширенный контроль аппаратуры обмена» .
4
Описание форматов данных
4.1
Данные в ОЗУ МВВ-34
В ОЗУ МВВ-34 должна располагаться следующая информация:
-
массивы данных, содержащие информацию о последних
значениях принимаемых и передаваемых сигналов;
-
массивы флагов, содержащие информацию об этапе
обработки сигналов;
-
внутренние переменные программных комплексов;
-
стек.
4.1.1 Адресное пространство ОЗУ
ОЗУ МВВ-34 занимает адресное пространство с адреса 00000 по
адрес 3FFFF.
Распределение адресного пространства ОЗУ должно соответствовать таблице 1.
Адресное пространство ОЗУ
Таблица 1.
|
Начальный
адрес
|
Конечный
адрес
|
Длина
(байт)
|
Назначение
|
|
00000
|
0EFFF
|
61440
|
Внутренние переменные
|
|
0F000
|
0FFFF
|
4096
|
Регистры различных устройств
|
|
10000
|
17FFF
|
32768
|
Массив «Данные приема»
|
|
18000
|
19FFF
|
8192
|
Массив «Флаги приема»
|
|
1A000
|
1С3FF
|
9216
|
Массив «Данные передачи»
|
|
1C400
|
1CFFF
|
3072
|
Резерв
|
|
1D000
|
1D8FF
|
2304
|
Массив «Флаги передачи»
|
|
1D900
|
1FFFF
|
9984
|
Резерв
|
|
20000
|
2FFFF
|
65536
|
Стек
|
|
30000
|
3FFFF
|
65536
|
Резерв
|
4.1.2
Массив « Данные приема »
Массив должен представлять собой матрицу 32 x 256 32-разрядных слов (unsigned long). Каждой строке должен
соответствовать номер входной линии, каждому столбцу – адрес в линии. Каждый
элемент массива должен содержать значение, принятое последним из данной линии с
данным адресом.
Информация в массив должна записываться ПКт «КЛС-МВВ» из регистров
приемо-передатчиков; использоваться ПКт «МВВ-МПР» для преобразования и записи в
двух-процессорное ОЗУ.
4.1.3
Массив « Флаги приема »
Массив должен представлять собой матрицу 32 x 256 байт ( signed char). Каждой строке
должен соответствовать номер входной линии, каждому столбцу – адрес в линии.
Каждый элемент массива должен содержать:
-
0
- если информация не обновлялась;
-
1 – если информация обновилась, но не изменилась;
-
2 – если информация изменилась;
-
3 – если
канал заблокирован на запись;
-
-1 – если к каналу идет обращение;
-
-2 – если канал заблокирован на чтение.
Нулевую информацию в элемент массива должен записывать ПКт
«МВВ-МПР» после обращения к соответствующему элементу массива «Данные
приема». На время обращения к нему
устанавливается значение -1 во избежание записи в этот элемент новой информации
программным компонентом «КЛС-МВВ»
Значение 1 или 2 должен устанавливать ПКт «КЛС-МВВ» в момент
записи новой информации.
Значение –2 или 3 может устанавливаться технологическим ПО
во время отладки и испытаний.
4.1.4
Массив « Данные передачи »
Массив должен представлять собой матрицу 9 x 256
32-разрядных слов
( unsigned long). Каждой строке должен соответствовать номер входной
линии, каждому столбцу – адрес в линии. Каждый элемент массива должен содержать
последнее значение, переданное центральным процессором для передачи в данную
линию с заданным адресом.
Информация в массив должна записываться ПКт «МПР-МВВ» на основании
информации, принятой от
центрального процессора; использоваться ПКт «МВВ-КЛС» для записи в
соответствующий приемо-передатчик.
4.1.5
Массив « Флаги передачи »
Массив должен представлять собой матрицу 9 x 256
байт (signed char). Каждой строке должен соответствовать номер
выходной линии, каждому столбцу – адрес в линии. Каждый элемент массива должен
содержать:
-
0
- если информация не обновлялась;
-
1 – если информация обновилась;
-
3 – если
канал заблокирован на запись;
-
-1 – если к каналу идет обращение
-
-2 – если канал заблокирован на чтение;
Нулевую информацию в элемент массива должен записывать ПКт
«МВВ-КЛС» после обращения к соответствующему элементу массива «Данные
приема». На время обращения к нему
устанавливается значение -1 во избежание записи в этот элемент новой информации
программным компонентом «МПР-МВВ»
Значение 1 должен устанавливать ПКт «МПР-МВВ» в момент
записи новой информации.
Значение –2 или 3 может устанавливаться технологическим ПО
во время отладки и испытаний.
4.2
Данные в двухпортовом ОЗУ
В двухпортовом ОЗУ должен располагаться ряд массивов данных,
через которые осуществляется обмен между процессорами МВВ и МПР. Формат данных
в этих массивах приведен в документе КИВШ.00225-01 92 01 « Протокол
взаимодействия центрального процессора и модуля ввода-вывода МФПУ ».
4.3
Данные в ППЗУ МВВ
В ППЗУ должны содержаться массивы, содержащие информацию о
количестве и параметрах принимаемых и передаваемых сигналов. Информация в ППЗУ должна заноситься
программным комплексом «Инициализация» на основании информации, полученной от
центрального процессора, использоваться программным комплексом «Обмен».
4.3.1 Адресное пространство ППЗУ
Часть ППЗУ модуля МВВ-34, доступная для записи без наличия напряжения
на технологическом разъеме, занимает адреса памяти 60000-6FFFF.
В этой
части ППЗУ должны располагаться настроечные массивы информации, записываемые ПК
“Инициализация” и используемые ПК “Обмен”.
4.3.2
Массивы « МПР-МВВ »
Каждый из массивов «МПР-МВВ» содержит информацию об одной из
групп передачи информации от МПР в МВВ. Возможное количество таких массивов от
0 до 8. Структура информации в каждом из таких массивов аналогична приведенной
в протоколе взаимодействия КИВШ.00225-01 92 01.
4.3.3 Массивы « МВВ-МПР »
Каждый из массивов «МВВ-МПР» содержит информацию об одной из
групп приема информации от МВВ в МПР. Возможное количество таких массивов от 0
до 8. Структура информации в каждом из таких массивов аналогична приведенной в
протоколе взаимодействия КИВШ.00225-01 92 01.
5
Описание алгоритмов
5.1
ПК « Управляющая программа »
5.1.1
Состав ПК
ПК « Управляющая программа » должен состоять из следующих программных
компонентов:
-
ПКт « Стартовый запуск »;
-
ПКт « Выбор режима работы »;
-
ПКт « Обработка прерываний »;
-
ПКт « Управление таймерными задачами »;
-
ПКт « Управление фоновыми задачами »;
-
ПКт « Обработка аварийных ситуаций ».
5.1.2
ПКт « Стартовый запуск »
ПКт должен осуществлять следующие операции:
-
инициализацию аппаратных устройств модуля МВВ-34 в
соответствии с документом « Техническое описание ».
-
инициализацию обмена с модулем МПР в соответствии с
документом КИВШ.00225-01 92 01 «Протокол
взаимодействия центрального процессора и модуля ввода-вывода МФПУ »
5.1.3 ПКт « Обработка прерываний »
При появлении заданных прерываний ПКт должен передавать управление
соответствующим модулям программы. При появлении любых других прерываний ПКт
должен передавать управление ПКт «Обработка аварийных ситуаций ».
К задачам, выполняемым по специальным прерываниям,
относятся:
-
ПКт «Выбор режима работы»;
-
ПКт «КЛС-МВВ».
5.1.4 ПКт « Управление таймерными
задачами »
ПКт должен производить запуск компонентов различных ПК,
требующих определенного периода запуска, с заданными периодами.
К таймерным задачам относятся:
-
ПКт «МПР- МВВ»;
-
ПКт «МВВ- МПР»;
5.1.5 ПКт « Управление фоновыми
задачами »
ПКт должен производить запуск компонентов различных ПК, не
требующих определенного периода запуска.
К фоновым задачам относятся:
-
ПКт «МВВ-КЛС»;
-
ПК «Непрерывный контроль»;
-
Включаемое в вычислительный процесс технологическое ПО;
5.1.6
ПКт « Выбор режима работы »
ПКт должен запускаться по прерываниям, поступающим в случае
изменения управляющего слова, а также программным компонентом «Управление
таймерными задачами» с наинизшим приоритетом. ПКт должен сравнить значения
разрядов управляющего слова с его копией, созданной в предыдущем запуске.
В случае изменения
разрядов управляющего слова, определяющих режим функционирования МВВ, должен
быть произведен запуск программного комплекса
«Инициализация», «Обмен» или
«Расширенный контроль».
5.1.7 ПКт « Обработка аварийных
ситуаций »
ПКт должен подразделяться на ряд ПМ, каждый из которых
обрабатывает одну из аварийных ситуаций:
-
аварийный сбой питания;
-
выход на запрещенный адрес;
-
прерывание по неопознанному вектору;
-
выход указателя стека за допустимый диапазон.
При появлении прерывания по аварийному сбою питания должно
произойти зацикливание на одном из регистров без выхода в шину продолжительностью
80 мс с последующим выходом из прерывания.
В других аварийных ситуациях должны быть произведены
следующие действия:
-
заблокирован таймер;
-
вновь проинициализирован стек;
-
в буфер вывода по RS-232 записана информация о состоянии процессора в соответствии
с протоколом взаимодействия
АИРЦ.00231-92 01;
-
разблокирован таймер;
-
перезапущен ПКт « Управление фоновыми задачами ».
5.2
ПК « Обмен »
5.2.1
Состав ПК
ПК « Обмен » должен состоять из следующих программных
компонентов:
-
ПКт « КЛС-МВВ »;
-
ПКт « МВВ-МПР »;
-
ПКт « МПР-МВВ »;
-
ПКт « МВВ-КЛС ».
5.2.2 ПКт « КЛС-МВВ »
ПКт должен запускаться по прерываниям, поступающим от
приемо-передатчиков в момент приема ими информации. ПКт должен проанализировать
значение регистра состояния приемо-передатчика, от которого поступило
прерывание и при наличии
единиц в разрядах младшего байта регистра состояния для каждого из таких
разрядов произвести следующие действия:
-
Если
флаг приема по данного сигнала установлен в –1 – дальнейших действий не
производить.
-
Прочитать значения сначала младшего (MSW), а затем старшего (LSW) слов буфера сообщения
соответствующего канала с записью их в промежуточное 32-разрядное слово.
-
Если флаг
приема по данному каналу установлен в 3 – дальнейших действий не производить.
-
Если принятое значение равно значению в соответствующем
элементе массива «Данные приема» - установить флаг приема в 1, если не равно –
установить флаг в 2 и переписать полученное значение в массив «Данные приема».
5.2.3 ПКт « МВВ-МПР »
ПКт должен принимать один параметр – номер группы приема.
ПКт должен запускаться управляющей программой для каждой из
групп приема с частотой функционирования соответствующей группы.
ПКт должен на основании информации, содержащейся в массивах
«Данные приема» и «Флаги приема» обновить информацию в массивах
двухпроцессорного ОЗУ.
С этой целью ПКт для каждого из сигналов группы, значение
флага приема которого положительно ( информация обновилась ), должен произвести
следующие действия.
-
Переписать
значение матрицы состояния ( 30 и 29 разряды элемента массива “Данные приема” )
в соответствующий элемент буферного массива матриц состояния ( если массив
матриц состояния в данной группе предусмотрен ). По его значению центральный
процессор сможет контролировать обновление информации .
-
Если
флаг приема сигнала меньше 2 ( сигнал возможно обновился, но не
изменился ) – дальнейших
действий не производить.
-
Значения 28 – 8
разрядов преобразовать в соответствии с ценой старшего разряда сигнала в
число с плавающей точкой (типа float),
или ( при нулевой цене старшего разряда ) сдвинуть на 3 разряда влево.
-
Полученное
значение записать в соответствующий элемент буферного массива значений сигналов.
-
Записать единицу в соответствующий элемент
буферного массива флагов изменения ( если массив флагов изменения в данной группе предусмотрен ).
-
Сбросить
в 0 флаг приема.
По окончании обработки всех сигналов группы ПКт должен
произвести следующие действия:
-
Прочитать значение семафора доступа к соответствующим
данным в двухпроцессорном ОЗУ, и если он открыт, закрыть семафор.
-
Переписать информацию из буферных массивов значений
сигналов, матриц состояния и флагов обновления в соответствующие массивы
двухпроцессорного ОЗУ.
-
Открыть семафор.
-
В случае, когда произошло изменение значения хотя бы
одного сигнала, установить соответствующий разряд в слове состояния ( если такой режим предусмотрен ).
5.2.4 ПКт « МПР-МВВ »
ПКт должен принимать один параметр – номер группы передачи.
ПКт должен запускаться управляющей программой для каждой из
групп передачи с частотой функционирования соответствующей группы.
ПКт должен преобразовать информацию, содержащуюся в массивах
двухпроцессорного ОЗУ в формат КЛС с записью ее в массив «Данные передачи».
ПКт должен произвести следующие действия:
-
Прочитать значение семафора доступа к соответствующим
данным в двухпроцессорном ОЗУ, и если он открыт, закрыть семафор.
-
Переписать информацию о значениях сигналов из
двухпроцессорного ОЗУ в буферный массив.
-
Открыть семафор.
Далее для каждого из сигналов группы
должен произвести следующие действия.
-
Eсли
флаг приема по данному каналу установлен в –1 или –3 – дальнейших
действий не производить;
-
Прочитать
значение из соответствующей ячейки межпроцессорного ОЗУ;
-
Преобразовать
полученное значение из числа с плавающей точкой в 20 –разрядное значение с
использованием цены старщего разряда, или ( при нулевой цене старшего разряда
) -
сдвинуть значение вправо на 3 разряда.
-
Дополнить полученное значение матрицей
состояния, битом четности и адресной частью.
-
Записать полученное значение в соответствующий
элемент массива «Данные передачи».
-
Установить в 1 соответствующий флаг передачи.
5.2.5 ПКт « МВВ-КЛС »
ПКт должен производить перепись сформированной информации из
массива «Данные передачи» в очереди сообщений кодовых линий связи.
ПКт должен производить опрос флагов передачи на предмет
установки их в единицу. С целью разведения во времени обращений к одной и той
же КЛС очередность опроса должна быть следующей: сначала опрашиваются флаги
нулевых адресов всех линий поочередно, затем первых и т.д.
При обнаружении установленного в 1 флага анализируется
очередь сообщений соответствующей КЛС. Если она не переполнена, производятся
следующие действия:
-
Флаг
передачи установить в –1.
-
Переписать значение из массива «Данные передачи»
в очередь сообщений соответствующей КЛС.
-
Флаг
передачи сбросить в 0.
5.3 ПК « Инициализация »
ПК «Инициализация » должен состоять из одного ПКт. Он должен
произвести перепись информации из двухпроцессорного ОЗУ в ППЗУ модуля МВВ.
5.4 ПК « Непрерывный контроль »
ПК должен осуществлять непрерывный контроль аппаратуры
модуля МВВ-34 во взаимодействии с аппаратными средствами встроенного контроля
МВВ, как описано в подразделе 4.6 «Встроенный контроль» документа «Техническое
описание».
Алгоритмы непрерывного контроля аппаратуры обмена с
приведены в документе КИВШ.00225-01 92 01 «Протокол взаимодействия…».
По окончании каждого цикла контроля информация о его
результатах должна быть отражена в ячейках двух-процессорного ОЗУ в
соответствии с «Протоколом взаимодействия…».
5.5 ПК « Расширенный контроль
»
ПК должен произвести
расширенный контроль приемо-передатчиков, установленных на модуле МВВ-34. Для
этого приемо-передатчики должны быть переведены в тестовый режим с отключением
от линий. На выходы передатчиков должны подаваться тестовые значения, после
чего сравниваться с этими же значениями, принятыми приемниками.
По окончании контроля информация о его результатах должна
быть отражена в ячейках двух-процессорного ОЗУ в соответствии с «Протоколом
взаимодействия…».
5.6
ПК « Расширенный контроль аппаратуры обмена»
Алгоритмы расширенного контроля аппаратуры обмена приведены
в документе КИВШ.00225-01 92 01 «Протокол взаимодействия…».
ПЕРЕЧЕНЬ
СОКРАЩЕНИЙ
ЖКИ - Жидко-кристаллический индикатор
КЛС - Кодовая линия связи
КПП - Контрольно-проверочная программа
МБД - Модуль базы данных
МВВ - Модуль ввода-вывода
МДК - Модуль дисплейного контроллера
МДС - Модуль дискретных сигналов
МИП - Модуль источника питания
МКК - Модуль контроллера клавиатуры
МПР - Модуль процессора
МФПУ - Многофункциональный пульт управления
ОЗУ - Оперативное запоминающее устройство
ПДС - Преобразователь дискретных сигналов
ПЗУ - Постоянное запоминающее устройство
ПО - Программное обеспечение
ППЗУ - Перепрограммируемое ПЗУ
РК - Разовая команда
РМП - Рабочее место программиста
СПО - Специальное программное обеспечение
ТК - Технологический компьютер