Самостоятельная работа №1 По предмету: Электроника и схемы 1

2. Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому компьютер не различает, что хранится в данной ячейке памяти — число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными. Это открывает целый ряд возможностей. Например, программа в процессе своего выполнения также может подвергаться переработке, что позволяет задавать в самой программе правила получения некоторых ее частей (так в программе организуется выполнение циклов и подпрограмм). Более того, команды одной программы могут быть получены как результаты исполнения другой программы. На этом принципе основаны методы трансляции — перевода текста программы с языка программирования высокого уровня на язык конкретной машины.
3. Принцип адресности. Структурно основная память состоит из перенумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка. Отсюда следует возможность давать имена областям памяти, так, чтобы к запомненным в них значениям можно было впоследствии обращаться или менять их в процессе выполнения программ с использованием присвоенных имен.
Компьютеры, построенные на этих принципах, относятся к типу фон-неймановских. Но существуют компьютеры, принципиально отличающиеся от фон-неймановских. Для них, например, может не выполняться принцип программного управления, т.е. они могут работать без “счетчика команд”, указывающего текущую выполняемую команду программы. Для обращения к какой-либо переменной, хранящейся в памяти, этим компьютерам не обязательно давать ей имя. Такие компьютеры называются не-фон-неймановскими.
ФУНКЦИИ ШИН И ДРУГИХ МЕЖСЕТЕВЫХ И КОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЕЙ
Изначально разработанный компанией Hewlett-Packard для своих лабораторных измерительных и тестовых установок протокол IEEE-488 сначала назывался HPIB (Hewlett-Packard Interface Bus). Это была параллельная шина, и она могла работать без микропроцессора, используя транзисторно-транзисторную логику (TTL).
HPIB стала стандартом де-факто, потому что могла связать до 15 устройств, причем каждый имел свой адрес. Когда другие производители стали применять этот стандарт, его стали называть GPIB (General Purpose Interface Bus), а затем IEEE-4888. Со временем Институт инженеров по электротехнике и электронике (Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE) и Международная электротехническая комиссия (International Electrotechnical Commission, IEC) превратили его в двойной стандарт IEEE/IEC-488.1 и.2. К сожалению, пока канал связывает устройства, он не определяет общие команды, таким образом устройства, поддерживающие IEEE-488, зачастую несовместимы друг с другом.
IEEE-488 — 8-битная шина Master/Slave с максимальной скоростью передачи данных 1–8 Мбит/с, в зависимости от реализации. Сейчас мы считаем, что это довольно медленное соединение. Но поскольку лабораторное измерительное и проверочное оборудование имеет долгий срок службы, стандарт GPIB все еще в ходу.
Представленный компанией Modicon в конце 70-х годов Modbus (сокр. от Modicon Bus) был разработан специально для промышленных контроллеров. В те времена фирме (теперь это часть Schneider Electric) принадлежала существенная доля рынка ПЛК и промышленных контроллеров, и требовалось разработать надежный метод передачи данных между ними.
Шина Modbus надежна, распространяется по лицензии «роялти-фри», проста в эксплуатации и способ передачи данных по ней не накладывает серьезных ограничений на поставщиков оборудования.
Modbus стала самой успешной шиной в истории, и тому было несколько причин. Во-первых, простота и надежность. Во-вторых, она распространяется по лицензии «роялти-фри» и администрируется сторонней организацией (Modbus Organisation). В-третьих, этот стандарт прост в обслуживании и использовании, и способ передачи данных не накладывает серьезных ограничений на поставщиков оборудования. Сейчас Modbus существует в нескольких разновидностях:
Modbus RTU используется для соединения SCADA-систем и RTU в таких областях, как водоснабжение и канализация, электроснабжение, источники альтернативной энергии, нефте- и газопроводы.
Modbus TCP/IP используется для соединения через порт 502.
Современные внешние устройства ввода/вывода подключаются к контроллерам через какой-либо цифровой канал передачи данных, а внутренние — непосредственно к контроллеру через внутреннюю структуру шины.
Часто не совсем понятно, из чего на самом деле складывается стоимость подключения контроллера к устройству ввода/вывода и другим компонентам. Большая часть ее составляет фактическая прокладка проводки от устройства к контроллеру и от контроллера к системе автоматизации и информирования. Например, в опасной зоне, где требуются специальные взрывозащищенные провода, трубы и соединительные коробки, затраты могут доходить до до $3000 за фут (около 30,5 см).
Во многих случаях, например на отдельной части производства и технологических установок, пространство ограничено, и использование концентраторов и сортировочных шкафов не требуется. Это означает, что продолжительность жизни устройства ввода/вывода ожидается больший, чем у контроллера, к которому оно подключается, потому что замена устройства ввода/вывода требует крайне дорогостоящей замены всей проводки.