Modulo de la centra unuo (CPU)
La Evoluiga Instituto de la Fabrikaro Csepel entreprenis la evoluigon de fidindega mikrokomputila sistemo, taŭga por mezuri, reguli kaj datumprilabori en metalurgiaj uzinoj. Helpe de ĝi jam pluraj taskoj estas sukcese solvitaj en la uzino. Pluaj aplikoj estas preparataj.
UDK : 669-529 681.3.004-181.48
En la metalurgiaj uzinoj kreskas la postuloj pri la apliko de modernaj ekipaĵoj altigantaj la kvaliton kaj la fidindecon. Ni celas prezenti industrian komputilon, kiu povus formi la kernon de tiuj modernaj ekipaĵoj. La sekvaj kaŭzoj kontribuis al la evoluigo de industria komputilo:
La plej grava vidpunkto ĉe la elformo de la sistemo estas la fidinda funkciado en ĉiuj kondiĉoj. La rezulto de tiu ĉi vidpunkto estis, ke la tutan industrian komputilon ni metis sur ununuran integrita-cirkvitan platon. Kiel alia ebleco prezentiĝis la modulara sistemo, sed la antaŭaj malfavoraj spertoj pri plurkartaj sistemoj instigis nin projekti unukartan sistemon.
Tamen la unukarta realigo en tiu kazo ne kontraŭdiras al la modulareco, ĉar la moduloj troviĝas sur unu karto, sed bone disigite unu de la alia. El tio sekvas, ke oni devas enkonstrui sur la platon nur la elementojn nepre bezonatajn por la apliko. Tiuj partoj de la integrita cirkvito, kiuj servas por la neuzataj moduloj, restas liberaj. Kvankam la neuzataj partoj de la integrita-cirkvita plato signifas ioman superfluan koston, ĉe la modularaj sistemoj la prezo de konektiloj de la unuopaj moduloj estus eĉ pli granda. Koncerne la fidindecon ni atingis plibonigon pro forigo de la konektaj difektoj. Ankoraŭ unu grava vidpunkto estas, ke en la pezindustriaj aplikoj la malgranda loko ne estas signifa postulo, do ĉiam disponeblas la loko bezonata por la granda plato.
Ni prezentas la aparataron sur fig. 1. Tie ni aperigis la plej signifajn modulojn de la aparataro, kies funkciojn kaj karakterizojn ni prezentas en la sekvaj.
Modulo de la centra unuo (CPU)
Ĝi enhavas mikroprocezilon / 8085 kaj cirkvitojn necesajn por la funkciado. Tiu ĉi modelo enhavas ankoraŭ la kontrolilon DMA, inter kies taskoj estas la refreŝigo de la CRT-vidigilo kaj datumtransigo rapida al la disketo por fona storado. Krome, la CPU-modulo entenas la cirkvitojn por konekti magnetofonon. Tiu ĉi interfac-ebleco permesas la aligon de komerce aĉetebla magnetofono al la sistemo, cele al fona storado. Storado en la magnetofono okazas en blokoj, transigo laŭ la normo CANSAS city. Krome la CPU-modulo disponas pri buso, al kiu la aliaj elementoj de la sistemo konektiĝas.
Ĝia tasko estas stori la datumojn. Ĝi konsistas el ROM (nur-legebla storo) kaj RAM (modifebla storo); ROM servas la storadon de fiksaj datumoj, kaj la RAM taŭgas por stori la ŝanĝatajn datumojn. La maksimuma kapacito estas po 16 Kbajtoj.
ĜI informas la aparataron pri la asinkronaj eksteraj eventoj kaj devigas la centran unuon funkciigi programojn, kiuj priservas tiujn eventojn. Ĉe ni tiu ĉi modulo estas inteligenta interrompa kontrolilo / 8259, kiu ebligas 8-nivelan interrompon.
Ili estas iloj por kontakto kun la aplikantoj. La alfanumera klavaro certigas la kontakton inter la maŝino kaj la funkciiganto, la monitoro (alfanumera kaj kvazaŭgrafika kun 24x72 karaktroj) servas la kontakton inter maŝino kaj homo. La refreŝigo de la CRT-enhavo de la monitoro okazas laŭ DMA.
Du tipoj de presiloj aligeblas, unuflanke la paralel-interfacaj presiloj, tipo CENTRONlCS, aliflanke la seri-interfacaj presiloj, tipo IEE 488, kiel ekzemple la Commodore presiloj.
Ĝi prizorgas la kreon de du seriaj lineoj RST 232 R. La rapido (bit/s) de tiuj ĉi lineoj konvenas al la normo. Ili ebligas la konekton al samtipa kaj al grandkomputila sistemoj.
Helpe de la eniga modulo eblas ĝustigi la reĝimon kaj aliajn funkciajn karakterizojn de la aparato. La reĝimo povas esti ON LINE kaj OFF LINE; en la unua ĝi funkcias kiel terminalo. Krome per la enigo ni povas ŝanĝi la rapidon (bit/s) de la seriaj lineoj kaj igi la presilon funkcii kiel grafika kopiilo (hard copy).
Ĝi enhavas altempigan cirkviton, kiu petas interrompon en certaj tempointervaloj - programeble. Ĝia tasko estas la preciza kaj simpla solvo de altempigo per interrompoj.
La interfaco ebligas la aligon de du funkciigiloj por disketoj kun unuobla denseco. La aparato devas stori grandkvantajn datumojn. En nia kazo ankaŭ la storado de la operacia sistemo, kongrua kun CP/M, okazas en disketo.
La ĝis nun priskribitaj moduloj troviĝas ankaŭ ĉe la kutimaj mikrokomputiloj. En la sekvaj ni prezentas la plusajn.
Ĝi enhavas tri 16-bitajn kalkulajn kaj altempigajn kanalojn, kies reĝimoj ŝanĝeblas per programo. Inter la reĝimoj rolas:
Tiuj ĉi reĝimoj ebligas larĝskalan utiligon de la modulo.
Ĝi entenas 72 programeblajn enigajn/eligajn lineojn. El ili eblas asigni grupon, kiu realigas interhelpan datumtransigon. Tiuj lineoj estas TTL-nivelaj kaj ĉe enigo kaj ĉe eligo, kion certigas elsendaj-ricevaj cirkvitoj, tipo 8216.
La modulo baziĝas sur la programebla interfaco, tipo/8279. Ĝi ebligas manipuladon de matrico el 64 kontaktiloj, aŭ ĝi taŭgas por klavaro, tipo interhelpa, kaj por regi 16 dusegmentajn indikilojn por la vidigilo. La modulo komplete prizorgas la vidigon sur la dusegmentaj indikiloj. Estas esence mencii, ke, krom la unukarta modulareco, ni zorgis ankaŭ pri la ebleco de plurkarta modulareco. Tion ni atingis elformante bussurfacon, al kiu konektiĝas ĉiuj internaj moduloj per elsendaj-ricevaj cirkvitoj, kaj tiu bussurfaco havas elir-konekton. Tiu ĉi buso enhavas ĉiujn signalojn, kiuj necesas por kupli la modulojn de la plua karto.
Resume ni povas diri, ke la industria komputilo (ICOM) troviĝas sur unu karto, sed konsistas el modularaj partoj, kiu enmuntita en KONTAKTA-skatolon, provizita per konvenaj konektiloj, formas kompletan aparaton. Sub konvenaj konektiloj ni komprenas ekz. la konektilon por la disketa klavaro. Ĝi disponas ankaŭ pri alia ujo kun loko por plua karto, kiu konektiĝas al la elir-konektilo de la buso kaj konvenas por la lokado de moduloj, necesaj por plua apliko. Koncerne la ĝisnunajn aplikojn la taskoj estis solveblaj helpe de la moduloj troveblaj sur la unua karto.
Ankoraŭ unu karteto apartenas al la sistemo, kiu lokeblas en la ujon de la mikroprocezilo/8085, kaj servas por la eventuala funkciigo de la sistemo per mikroprocezilo Z 80. Tiel oni povas komplete profiti el la efika instrukciaro de Z 80.
La programoj de ICOM por la aplikantoj povas funkcii sub du tipoj de monitoroj. Unu el ili estas la EPROM-baza monitoro, kiu okupas 8 Kbajtojn kaj storeblas sur kasedo. La alia estas surdiska operacia sistemo kongrua kun CP/M 2,2.
Irante pli kaj pli eksteren laŭ la cirkla segmento, la funkcioj iĝas pli kompleksaj kaj komplikaj. La programo por la vidigilo, plej interne, entenas la plej bazajn rutinojn. En tiu nivelo troviĝas la bazaj rutinoj, plenumantaj la iniciatadon de aparataraj elementoj, la diversaj bildredaktaj programoj kaj la regilo de la klavaro. Jam tio taŭgigas la aparaton por plenumi la funkcion de terminalo tra seria lineo. Sur la sama nivelo troviĝas la regilo de la presilo, kiu kapablas priservi - kiel tio evidentiĝis el la priskribo de la aparataro - seriajn kaj paralelajn presilojn. Ĝi troviĝas sur la sama nivelo kiel la programo de la vidigilo, ĉar en terminala reĝimo eblas fari ankaŭ grafikan kopion per ĝi. Kompreneble la regilo de presilo povas kontentigi ankaŭ pli altnivelajn postulojn, do eblas skribi sur ĝi ne nur per grafika kopiado.
Sur la sekva nivelo troviĝas la efektive monitor-funkciojn plenumanta programero. Ĝi baziĝas rekte sur la programo de la vidigilo, uzas ĝiajn rutinojn kaj regilojn. La tasko de tiu ĉi pli altnivela programo estas plene subteni la ekfunkciigon de sistem-programoj kaj helpi en la aparatara laboro. Do tiu ĉi programo plenumas:
Krome, tiu ĉi programnivelo ebligas atingi la regilon de flekseble uzebla sistemhorloĝo, kaj la regilon de magnetofona fona storo.
La rutinaro apartenas jam iomete al la programoj por la aplikantoj, tamen la 8-Kbajta monitoro laŭnorme enhavas ĝin. La subrutinaro faciligas multe la kreon de programoj por la aplikantoj, ĉar ili entenas bazajn funkciojn, kiel aritmetikajn operaciojn, iniciatadon de aparatoj, ne necesaj por la monitorfunkcioj, manipuladon de diversaj tabeloj. ĉi tiuj subrutinoj estas vokeblaj el la programoj de la aplikantoj simple per subrutin-voka ordono, per parametroj ĝustigitaj por la operacio.
La diska operacia sistemo, kongrua kun CP/M 2,2 disponeblas en du variantoj. La unua funkcias sur la mikroprocezilo/8085, la alia sur Z 80. Tio necesis, ĉar granda parto de la programoj, funkciantaj sub CP/M 2,2 bezonas la mikroprocezilon Z 80, kaj per tio ebliĝas ankaŭ ilia uzo. La diska operacia sistemo havas du partojn: la monitoro, lokebla en 8-Kbajtan EPROM, kaj 4-Kbajta programo, kiu troviĝas en disketo kaj ŝarĝendas poste.
La 2-Kbajta monitoro konsistas el la antaŭe traktita vidigila programo, la presil-regilo, disket-regilo kaj el monitorprogramo, plenumanta simplajn funkciojn.
Ĉe la interŝanĝo de la mikroprocezilo, necesas interŝanĝi nur ĉi tiun 2-Kbajtan programon, tiu ĉi EPROM-programo prizorgas la bazajn monitorfunkciojn, nome:
Tiu programo efektivigas ankaŭ la ŝarĝadon de la 4-Kbajta programo, poste ĝi ekfunkciigas tiun. Tre gravas akcenti, ke tiu ĉi operacia sistemo ebligas la uzadon de programoj funkciantaj sub CP/M 2,2 sen ŝanĝo. Tiel disponeblas larĝa skalo de programoj por la aplikantoj, kiuj ebligas ankaŭ programevoluigadon en asembla kaj altnivelaj lingvoj.
Ekipaĵo por mezuri la pezon de gisaĵo estas lokita antaŭ la fornego de la granda laborvico en la Fer-Uzino de la Fabrikaro Csepel. Ĝi devas mezuri precipe la pezon de materialo pluigenda al la granda laborvico, kaj prilabori la mezuritajn rezultojn el donita vidpunkto, pretigi skriban dokumenton pri tio. La kerno de la ekipaĵo estas la ICOM. Al tiu mikrokomputilo aliĝas la pesilo produktita de la Kalibrofabriko de MOM, kiu determinas la pezon per piezorezisteca metodo. Ĝi transigas la datumojn en BCD-kodo. La mikrokomputilo devas interalie korekti la pezojn surbaze de la erarkarakterizaĵoj de la pesilo.
La aplikanto kontaktas la sistemon helpe de alfanumera klavaro kaj CRT-monitoro, la dokumentado okazas per la presilo.
Alia apliko estas, kiam la ekipaĵo ĉe la fino de la granda laborvico mezuras la longon, pezon de tuboj kaj sekvas ilin ĝis la depona forko. Kompreneble ĝi prilaboras ankaŭ la mezuritajn rezultojn kaj pretigas listojn laŭ la postuloj de la aplikantoj. Ankaŭ tiu ĉi ekipaĵo baziĝas sur la mikrokomputilo ICOM.
Pesado okazas simile kiel ĉe la pesilo de gisaĵo. Sed la mezurado de la longo de tuboj estas nova; tio okazas per rulilo kombinita kun optika pordo. Ĉi tie ni ne klarigas la mezuran principon, sed post plurmonata funkciado ni povas konstati, ke la mezurado de longo estas solvita inter 4...16 m kun ± 2 cm precizeco. La sekvado de tuboj okazas per magnetoinduktaj detektiloj. La elvenantajn signalojn pritraktas kompreneble la lCOM. La kontakto kun la uzanto kaj la listigo okazas kiel antaŭe dirite.
Kiel esencan aplikadon ni povas mencii la termovican kurantmetro-mezurilon, kiu mezuras per optika pordo la longon de la ankoraŭ ruĝe ardantaj tuboj, produktitaj ĉe la meza vico, kun ± 5 cm precizeco. ICOM partoprenas ĉi tie ankoraŭ pli aktive, ĉar ĝi demandas ĉ. 100 foje ĉiuminute la staton de la optikaj pordoj kaj kalkulas la longon surbaze de tio. Krom la storado kaj konvena klasado de datumoj tiu ekipaĵo kapablas vidigi la longecojn sur la dusegmentaj indikiloj eĉ ĉe la segantoj kaj stirantoj.
Krom ĉi tiuj jam funkciantaj aplikoj la industria komputilo ICOM estas uzata aŭ estas pretigata por ekuzo en pluraj lokoj.
La aplikoj en industria medio plene konvinkis nin, ke ni sukcesis plenumi la taskojn fiksitajn ĉe la planado de ICOM, ĉar ĝi kontentigas la plej gravan postulon: ĝi funkcias fidinde ankaŭ en la peza industrio.
Estas grave mencii ankaŭ aliajn aplikterenojn, kiuj baziĝas sur la operacia sistemo, kongrua kun CP/M 2,2. La programoj por la aplikantoj kaj aparatara konstruo ebligas apliki la ekipaĵon kiel centra storilo, kiu storas ĝisdatigitajn datumojn el la jam menciitaj kaj la instalotaj ekipaĵoj.
Tiu aplikado esence kontribuas al la preciza registrado de la produktado. Krome la ICOM ebligas la evoluigadon de la programaro, ĉar la programoj kaj aparataraj kondiĉoj disponeblas. Ni devas ankoraŭ mencii ĝian aplikadon kiel personan komputilon; ja ĝi disponas pri BASIC-interpretilo.
Resume, ni povas diri, ke ICOM kontentigas la postulojn por apliko kiel mezurilo, kolektilo de datumoj kaj regilo en la peza industrio, por kiuj ĝi estas planita. Sed krome ĝi estas uzebla efike ankaŭ sur aliaj terenoj.
KATONA Károly
Fonto: revuo Fokuso, n-ro 1987/1, p. 46.
STEB: http://www.eventoj.hu