Синтез оптимальной стратегии обслуживания группы стационарных объектов двумя mobile-процессорами Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

не по карте, а «в лицо». Задания вопросов содержат фотографии многочисленных улиц, площадей, зданий, расположенных во всех районах Нижнего Новгорода. Фотографии сделаны под тем ракурсом, в то время суток, которое с точки зрения автора передают неповторимый облик города. Цель представить в банке не какой-то район, не какой-то спектр зданий, а весь город, заставила включить в банк около сотни вопросов с видами вокзалов и театров, стадионов и магазинов, центральных улиц и небольших улочек. На основе банка разработаны тесты по городу в целом и по отдельным районам, что позволяет использовать их на различных районных и городских краеведческих конкурсах, олимпиадах.

Список литературы

1. Международная конвенция по подготовке и дипломированию моряков и несению вахты (ПДМНВ 78/95)

2. Международной конвенции по охране человеческой жизни на море (COJIAC 74/88)

3. Международной конвенции по предотвращению загрязнения моря (МАРПОЛ)

4. Международный кодекс по спасательным средствам (Кодекс J1CA)

5. Руководство по оставлению судна. РД 31.60.25-97.

6. Положение о подготовке капитанов, лиц командного и рядового состава танкеров.

7. Бабиков И.Н., Карпов В.Ф., Попов С.С., Щуров Н.В. Специализированный курс подготовки персонала нефтяных танкеров. СПб, 1997.

8. Селиверстов В.М., Бажан П И. Термодинамика, теплопередача, теплообменные аппараты. - М.: Транспорт. 1988.

Волжская государственная академия водного транспорта.

603600, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5, e-mail: konmark@mail.ru. solwrk@inbox.ru

DEVELOPMENT OF BANKS OF QUESTIONS FOR AUTOMATIC SYSTEM OF CHECKING A COMPETENCY

O. P. Shuraev, K. V. Markov, O. V. Kulizina

With using an automatic system of checking a competency development hanks of questions and on their base created tests of checking the knowledges. Amongst tested listeners of single-purpose courses of refresher course centre personnel, students, as well as all wanting check its knowledge of Nizhny Novgorod. Brought technical information on a develop tests. Told on experience of testing.

УДК 519.8

СИНТЕЗ ОПТИМАЛЬНОЙ СТРАТЕГИИ ОБСЛУЖИВАНИЯ ГРУППЫ СТАЦИОНАРНЫХ ОБЪЕКТОВ ДВУМЯ МОВ1ЬЕ-ПРОЦЕССОРАМИ

А. В. Синий

Рассматривается задача синтеза оптимальной стратегии обслуживания двумя тоЬИе-процессорами группы стационарных объектов, расположенных вдоль одномерной зоны.

Математическая модель. Имеется я-элементная группа 0„- {о/, о2, ..., о„] независимых стационарных объектов, расположенных в фиксированных точках рабочей зоны 3\ зона Е представляет собой направленный отрезок

Начальная точка А отрезка £ является стартовой для первого /иобг'/е-процессора Р(1), поступательно перемещающегося в направлении к конечной точке В отрезка I (прямой рейс Я+). Аналогично точка В является стартовой для второго тоШе-процессора Р(2), поступательно перемещающегося в направлении к точке А (обратный рейс А^). Не ограничивая общности считаем, что оба процессора начинают свое перемещение в момент времени / = 0.

Каждый объект группы Оп подлежит однократному без прерываний однофазному обслуживанию: процессором Р{1) при реализации рейса Ъ.. или процессором Р{2) при реализации рейса Неоправданные простои процессоров запрещены. Длительности обслуживания каждого объекта процессорами Р{1) и Р(2), затраты времени на перемещения последних между любыми двумя соседними объектами, а также индивидуальные штрафы за задержки в обслуживании объектов характеризуются известными целочисленными параметрами и функциональными зависимостями.

Оптимальная стратегия определяет, каким из двух процессором будет обслуживаться каждый из стационарных объектов (процессором Р{1) в рейсе X, или процессора Р{2) в рейсе Ц) при условии минимизации суммарного штрафа за задержки в обслуживании по всем объектам потока Оп.

На содержательном уровне описанная модель описывает «встречную» технологию снабжения топливом двумя танкерами- заправщиками плавучих добывающих комплексов в крупномасштабных районах русловой добычи нерудных строительных материалов.

Постановка экстремальной задачи. Примем следующие обозначения: а,, оьа„ - точки отрезка Ь, в которых расположены соответственно объекты о/, о2, .... о„\ у,.и - затраты времени на перемещение процессора Р(1) между точками а„ и «,+; расположения соседних объектов (г= 1,л-1); у0, - затраты времени на перемещение Р{1) из стартовой точки А к объекту о,; у+ц - затраты времени на перемещение процессора Р(2) между точками а,+/, и а, (»' = 1, п -1); уп+1л - затраты времени на перемещение процессора Р(2) из конечной точки В к объекту о„; Тц, нормы

длительности обслуживания объекта о, (/ = 1,я) соответственно процессорами Р(1) и Р(2). Все введенные временные параметры считаем неотрицательными целочисленными.

С каждым объектом о, (»'= 1,я) связана монотонно возрастающая в нестрогом смысле функция индивидуального штрафа <р){{)■. если обслуживание объекта завершается в момент времени I, то значение д>/0 есть величина потерь, связанных с обслуживанием.

Стратегия обслуживания V представляет собой упорядоченный набор (2/, гг,..., г„), где г, е {0, 1}. Если г,= 1, то 1-й объект обслуживается процессором Р(1), т.е. в рейсе Х+, в противном случае (г( = 0) этот объект обслуживается процессором Р(2), т.е. в рейсе

Для объекта о, (/' = 1 ,п) через /*,(К) обозначим момент завершения его обслуживания в случае реализации стратегии К; при этом У)) - соответствующая величина индивидуального штрафа.

Пусть //-множество всех допустимых стратегий обслуживания. Тогда в рамках рассматриваемой модели формулируем следующую экстремальную задачу:

ш (1)

Л. пч- ирппптао! лпии и, лпии I

> (ти. Тц,Ту,..., ти), т.е. £», е: |егЛ1 I 5 с {1,2.|}| .

шш

Алгоритм синтеза оптимального расписания. Для решения данной задачи (1) применим метод динамического программирования.

Пусть В(г, £>/, й:) - минимально возможная величина суммарного штрафа по объектам совокупности о/, о2, ..., о, при условии, что при реализации рейса ^ суммарное время их обслуживания процессором Р(1) равно О/; соответственно О? -суммарное время обслуживания объектов процессором Р(2) при реализации рейса X.. Ясно, что

О - А - Ег>.1 и0<02< £г,2 .

У»1 ;'=/+]

Значение функции В(г, й,. 02) = если выполняется одно из следующих утверждений:

1. Д не принимает значение либо 0, либо суммы всех возможных комбинаций

из Г

2. £>2 не принимает значение либо 0, либо суммы всех возможных комбинаций

ИЗ (Т,+,.а Т,+2.2, Гц.},2.... тп?), т.е. £>2 е | £т}2 IА С {/ + 1,1 + 2, я}|.

п

Например, для ( = 1£);6 {0, ти}, а/)2е 2 }.

У-2

При поступлении к первому объекту в рейсе Х.+ для процессора Р{1) имеется два варианта действий: либо обслужить данный объект, либо пропустить его и тогда он будет обслуживаться процессором Р(2) в рейсе X.. В первом варианте момент завершения обслуживания первого объекта однозначно определяется параметрами у0/ и ти. Во втором случае момент завершения обслуживания первого объекта определяет-

П

ся продолжительностью ^ уМ1 перемещения к нему процессора Р(2) из точки В, и 1=1

величиной £>г, т.е. суммарной продолжительностью обслуживания вторым процессором объектов из множества {о/+/, 0/+?.....о„).

Таким образом, функция В(1, £>,, й2) задается следующим образом:

В(1, Г/.,. /):) = <р,(у0.! + ти), (2)

В(1, 0, £>,) = <р,( £>1+и + г,., + О,), (3)

/-1

л

В(1, й,. 02) =00, при £>! г {О, Г,./} или Я2 Й {0.2 }. (4)

В(1, ти, Э2) - штраф по первому объекту, если он обслуживается в рейсе Х+ первым процессором.

В{1, О, й2) - штраф по первому объекту, если он обслуживается в рейсе А_ процессором Р(2).

Предположим что все В(і-І, В,, Д?) известны. При обслуживание (-го объекта возможны два варианта: объект может быть обслужен в рейсе Я+ процессором Р(1), либо в рейсе Л_ процессором Р{2). Таким образом, повторяя рассуждения, приведенные для первого объекта, получаем:

5(/',£>,,£>2) = min

У h\.i +D]) + B(i-\,D[- ти, D2),

(5)

+ Т1Л + °г) + в(‘ -1. Д. А + г,:).

Если минимум при вычислении В(г, £>/, 02) достигается на первом выражении, то обслуживание /'-го объекта происходит первым /«о6/7е-процессором в рейсе Л+, если на втором - вторым процессором в рейсе Л_.

В процессе вычислений по соотношениям (5) происходит последовательное заполнение п таблиц значениями функций штрафа В(/,£>,, £>?). При этом в 1-й таблице хранятся значения функции /?(/', О,, £К) для /'-го объекта (»= \,п ). Строки каждой таблицы соответствуют значениям аргумента й2, а столбцы - значениям аргумента О,. На пересечении строки и столбца /-й таблицы размещается значение функции 5(/, £>;, £>?).

В первой таблице, будет заполнено только два столбца, т.к. аргумент й, принимает два значения £), е {0, г;;}.

Гак как соотношения (5) позволяют вычислять значение функции £(/', й,, В2), если известно значение £(/'-/, Ои £>?), то заполнение таблиц производится последовательно, т. е. заполнение /-й таблицы начинаем после завершения заполнения (/' - /)-й таблицы. Таблицы заполняются по строкам в порядке увеличения аргумента 02.

В каждой таблице значение функции штрафа В(/, £>/, 0:) в столбце, который соответствует значению £>, = 0, вычисляется при условии, что соответствующий объект обслуживается процессором Р(2) в рейсе

В последней п - й таблице будет заполнена только одна строка, т.к. для //-го объекта Э2 = 0.

Незаполненные ячейки таблиц соответствуют значениям функции штрафа, равным бесконечности.

Для получения оптимальной стратегии, в процессе последовательного заполнения таблиц в ячейках кроме полученных значений функции штрафа отмечается, каким процессором (#1 - Р(1), или #2 - Р(2)) должен быть обслужен данный объект, при данных значениях £>, и £Ь. После заполнения всех таблиц необходимо в последней таблице найти минимальное значение. Это будет и минимально возможное значение суммарного штрафа (1).

Рассмотрим ячейку (О,, й2) /'-й таблицы, которая соответствует значению функции ВЦ, Ои й2). Если данная ячейка помечена символом #1, то г(/') = 1 и переходим к рассмотрению ячейки (О/-*/,/. й2) таблицы с номером (/' - I). Иначе, если в /-й таблице ячейка (£,, 02) помечена символом #2, то г(0 = 0 и переходим к рассмотрению ячейки (О,, В2+ Г/2) таблицы с номером (/'-/). В первой таблице определяется, каким процессором обслуживается объекте,.

Таким образом, будет выстроена стратегия обслуживания объектов V= (z(J), z(2),..., z(n)), где z(0 e {0, 1}, определяющая какие объекты будут обслуживаться в рейсе Я+ процессором Р(1), а какие - в рейсе Л_ процессором Р(2).

Приведем пример синтеза оптимальной стратегии однократного однофазного обслуживания для группы из четырех пространственно рассредоточенных стационарных объектов.

Исходные данные: п = 4; продолжительности перемещений процессоров Р[1] и Р[2]\ Уо.1 = 6, уК2 = 4, у2,3 = Ю, y3t4 = 2, у5,4 = 1, у4,з ~ 5, у3,1 = 2, y:j = 1; продолжительности обслуживания объектов первым и вторым процессором: г,, = 2, г?,/= 4, т31 = 4, *>./ = 4, Г; J = 1, Г** = 2, Т3 2 ~ 2, г* _> = 2.

Введем функцию индивидуального штрафа вида:

J 0. если I £ Гад ,

Ч>'( * \A?(t-Ttl),ecmt>T0l.

Здесь приняты обозначения: А, - коэффициент функции штрафа /-го, зависящий от его технических характеристик; Г0,- - момент времени, начиная с которого, начисляется штраф; /- момент времени окончания обслуживания объекта. Полагаем к,=2 , *.-15 , кг2 , ^=5, 7'0/= 10, Гог= 10, %= 10, 7^= Ю.

Так как Z), принимает значение либо 0, либо суммы всех возможных комбинаций из (г,.1,т:1,тз,,т4i.Tsi), получаем £>/е{0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14}. Соответственно £>,е{0, 2, 4,6}.

Для первого объекта D, е {0, 2}, Д>е {0, 2,4, 6}. По формулам (2) и (3) находим все возможные значения B(1,Di,Dt), т.е.

5(l,2D,) = p,(8)=0(#l),

5(1, 0, 0) = р,(10) = 0 (#2); 5(1, о, 2) = (9,(12) = 8 (#2), в( 1, 0, 4) = ¥>/( 14) = 16 (#2); 5( 1, 0, 6) = <р,( 16) = 24 (#2).

Результат вычислений заносим в Таблицу 1.

Таблица 1

Далее по формуле (5) для каждого п>1 вычисляем 5(и, £>,, Эт).

Для п = 2:

5(2,0, 0) = рХЮ) + 5(1, 0, 2) = 8 (#2), 5(2, 0, 2) = <рД\2) + 5(1,0, 4) = 466 (#2);

5(2, 0,4) = ^14) + 5(1, 0, 6) = 924 (#2);

5(2, 2,0) = «><10)+ 5(1, 2, 2) = 0 (#2), 5(2,2,2) = рД 12) + 5(1,2, 4) = 450 (#2);

5(2, 2, 4) = л<14) + 5(1, 2, 6) = 900 (#2);

5(2, 4, 0) =^14)+ 5(1, 0, 0) = 900 (#1), 5(2, 4, 2) = ^14) + 5(1, 0, 2) = 908 (#1);

5(2, 4, 4) = 14) + 5(1, 0, 4) = 916 (#1);

5(2, 6,0) = ^16)+ 5(1,2, 0)=1350(#1), 5(2, 6, 2) = ?ь(16) + 5(1, 2, 2) = 1350 (#1);

5(2, 6, 4) = «ь(16) + 5(1, 2, 4) = 1350 (#1).

Результат вычислений заносим в Таблицу 2.

Таблица 2

\ 0 2 4 6

0 8{#2) Г. К) 900(#1) 1350(#1)

2 466(#2) :т 908(#1) 1350(# 1)

4 924(#2) 90Щ2) 916(#1) 1350(#1)

Для п = 3:

5(3, 0, 0) = <р0) + 5(2, 0, 2) = 466 (#2), В(3, 0, 2) = ^(10) + 5(2, 0,4) = 924 (#2); 5(3, 2, 0) = <р3(8) + В(2, 2, 2) = 450 (#2), 5(3, 2, 2) = <^10) + 5(2, 2, 4) = 900 (#2); 5(3, 4, 0) = тт{(о/24) + 5(2, 0, 0), ^(8) + 5(2, 4, 2)} = тіп {64, 908} = 64 (#1);

5(3, 4, 2) = шіп{^(24) + 5(2, 0, 2), ^(10) + 5(2,4, 4)} = тіп{522, 916} = 522 (#1); 5(3, 6, 0) = тіп{^Х26) + 5(2, 2, 0), рД8) + 5(2, 6, 2)} = тіп{64, 1350} = 64 (#1); 5(3,6, 2) = тіп{^(26)+ 5(2, 2, 2), ^(Ю) + 5(2, 6, 4)} =тіп{524, 1350} = 514 (#1); 5(3, 8, 0) = ^(28) + 5(2,4, 0) = 972 (#1), 5(3, 8, 2) = ^28) + 5(2, 4, 2) = 980 (#1); 5(3, 10, 0) = ср3(30) + 5(2, 6, 0) = 1430 (#1),

5(3, 10, 2) = рХЗО) + 5(2, 6,2) = 1430 (#1).

Результат вычислений заносим в Таблицу 3.

Таблица і

0

0 466(#2)

2 924(#2)

450(#2)

900(#2)

64(#1)

522(#1)

8

972(#і)

980(#1)

10

1430(#1)

1430(#1)

Для п = 4: 5(4, 0, 0) ■ 5(4, 4, 0) = 5(4, 6, 0) * 5(4, 8, 0) = 5(4,10,0) 5(4,12,0)

= ч>13) + 5(3, 0, 2) = 924 (#2); 5(4, 2, 0) = р,(3) + 5(3, 2, 2) = 900 (#2);

= шіп{^(26) + 5(3, 0, 0); рДЗ) + 5(3,4, 2)} = шіп{866,522} = 522 (#2);

= гтп{<г>,(28) + 5(3, 2, 0); р,(3) + 6(3, 6, 2)} = тіп{900,514} =514 (#2);

= тіп{^(30) + 5(3, 4, 0); <р<(3) + 5(3, 8, 2)} = тіп{564,950} = 564 (#1);

= тіп{р/32) + 5(3, 6,0); ір^З) + 5(3, 10, 2)} = тш{614; 1430} = 614 (#1);

= ч>134) + 5(3,8,0) = 1572 (#1); 5(4,14, 0) = р<(36)+5(3, Ю, 0) = 2080 (#1).

Результат вычислений заносим в Таблицу 4.

Таблица 4

О

10

12

14

О 924(#2) 900(#2) 522(#2) 514(#2) 564(#1) 614(#1) 1572(« I.) 2080(#1)

В Таблице 4 находим минимальное значение 5(4,£>,, £>2), оно соответствует 5(4, 6, 0) = 514(#2), т. е. 4-й объект обслуживается в рейсе А_ процессором Р(2). На

обслуживание данного объекта вторым процессором затрачивается две единицы времени, получаем £>» = 0 + 2 = 2, й, = 6, переходим к ячейке (6,2) Таблицы 3. Третий объект обслуживается первым процессором (символ (#1)), г(3) = 1, на его обслуживание затрачивается четыре единицы времени, соответственно £Ь = 2, £>, = 6 - 4 = 2, переходим к ячейке (2, 2) Таблицу 2. Второй объект обслуживает процессор Р(2) в течение двух единиц времени (г(2) = 0), £), = 2 + 2 = 4, £>/ = 2. Так как первый объект обслуживается в рейсе А+ процессором Р(1) (г( 1) = 1), получается следующая стратегия обслуживания: У=( 1,0, 1,0). Решение задачи вместе с исходными данными можно представить в виде Таблицы 5.

Таблица 5

/ 1 2 3 4

И-/.. 6 4 10 2

п*и 1 2 5 1

1и 2 4 4 4

Ч: 1 2 2 2

к, 2 15 2 5

То, 10 10 10 10

У 1 0 1 0

Для реализации алгоритма нахождения оптимальной стратегии обслуживания разработана конфигурация в пакете 1С Предприятие и выполнены вычислительные эксперименты на различных массивах исходных данных. Примеры результатов синтеза оптимальной стратегии для п = 15, 10 и 8 объектов приведены соответственно Таблицах 6, 7, 8.

Таблица 6

/' 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Гн.1 6 4 10 2 2 4 б 60 28 8 16 2 6 8 10

К*и 3 2 5 1 1 2 3 30 14 4 8 1 3 4 5

Ти 2 4 4 4 1 1 1 4 4 2 4 4 2 4 2

ти 1 2 2 2 1 1 1 2 2 1 2 2 1 2 1

А, 2 15 2 5 2 15 2 15 2 15 4 4 3 3 2

То, 10 18 40 50 60 70 80 90 90 70 60 50 30 20 10

У 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0

1 1 2 3 4 5

П-и 4 2 2 6 28

Я>/.( 2 1 1 3 14

*}., 4 4 1 1 4

42 2 2 1 1 2

Л, 15 5 2 2 2

То, 54 45 21 23 32

V 0 1 1 1 0

Таблица 7

6 7 8 9 10

16 2 6 8 10

8 1 3 4 5

4 4 2 4 2

2 2 1 2 1

12 4 8 3 10

60 32 10 120 100

0 0 0 1 1

Профессиональный уровень технических специалистов должен отвечать требованиям государственных стандартов высшего профессионального образования, то есть специалисты должны обладать знаниями и навыками не только в инженерно-конструкторской, производственной и управленческой, но и в научно-исследовательской деятельности.

При подготовке специалистов специальностей 20.13.00 «Техническая эксплуатация транспортного радиооборудования» и 24.06.00 «Эксплуатация электрооборудования и автоматики судов» на кафедре радиоэлектроники ВГАВТ была разработана методика сквозного проектирования микропроцессорных систем, широко используемых на современных судах.

При выполнении лабораторных работ, в соответствии с методикой, студент получает задание, в соответствии с которым необходимо изучить архитектуру, функционирование и провести программирование микропроцессорной системы.

Основой методики является аппаратно-программный комплекс, позволяющий автоматизировать рабочее место студента при выполнении лабораторных работ по дисциплине «Микропроцессорные системы управления». Индивидуальное рабочее место студента оснащается компьютером и методическими указаниями по выполнению лабораторной работы. Для группы студентов предусмотрены внешние устройства, совместимые с микропроцессорным модулем, позволяющие решать прикладные задачи. Комплекс обеспечивает три основные функции: обучение студентов программированию на ассемблере для микропроцессоров серии КР580; освоение этапов создания программы; обеспечение эффективной отладки управляющих программ и наглядной демонстрации функционирования программируемой микропроцессорной системы. Другими словами данная среда обеспечивает полный цикл разработки программ для микропроцессорных систем на микропроцессорах серии КР580: от разработки программы до подготовки отчета.

Спектр заданий, предлагаемых для решения студентам, широк и содержит наряду с простыми задачами (реализация бегущей знако-символьной строки) задачи, в которых требуется использование портов ввода-вывода, периферийных устройств.

Программная составляющая комплекса - компьютерный эмулятор микропроцессорной системы на микропроцессоре (МП) серии КР580 - предназначена для разработки и отладки управляющих программ для аппаратной части, выполненной на базе МП КР580ВМ80. Программа полностью эмулирует функционирование микропроцессорной системы, в том числе и различных устройств ввода-вывода: демонстрационного табло, привода постоянного тока.

Эмулятор позволяет реализовать различные режимы работы:

- создание исходных файлов с последующей компиляцией, что избавляет пользователя от необходимости работать с шестнадцатеричными кодами команд, однако предусмотрен и непосредственный ввод кодов;

- редактирование исполняемых программ (модификация содержимого регистров, кодов и комментариев);

- выполнение программ в шаговом режиме, в режиме с остановом в контрольных точках и в непрерывном режиме позволяет создать широкий спектр отладочных средств;

- нахождение и индикация синтаксических ошибок в пользовательских программах;

- имитация работы периферийных устройств;

- вывод на принтер листинга программы для подготовки отчета.

В главном окне программы (рис. I) наглядно отображаются данные, содержащиеся в памяти (ОЗУ) микропроцессорной системы (МПС) и соответствующие им мне-

мокоды и комментарии; состояние регистров МП, в том числе побитно представлен регистр признаков (I7); глубина стека и данные содержащиеся в нём. Также в этом окне эмулируются устройства ввода/вывода: клавиату ра, тумблеры, знакосимвольный дисплей и одиночные индикаторы.

ф [UntitlMUtki] (ttjbSeO

С га Рвхаггор Поомть Отзддм Загуст Кстройм Ьбмгял <эотос Пета»

ним*

.1X1 Адрес Код Мкаюки Коинентарий

8000 21 LXIHL Begin D.B

8001 00 00

8002 81 81

8003 ЗЕ MVIA Интерфейс

8004 81 81

8005 D3 OUT

8006 F8 FB

8007 DB IN Вэодсклочеи

8008 FA FA

8009 D3 OUT Вывод на индк

800А F9 F9

800С 16 16

800D 02 02

800Е 32 STA

800F F7 F7

8010 83 83

8011 СО CALL CalSegcg

8012 СО CO

8013 01 01

8014 СО CALL Cat Веер

8016 ЕО 50

8016 03 03

8017 7Е MOV AM

8018 32 STA

8019 FF FF

'г1

И Ш, ЙИ^ДМИЯИ [

i7m A.BJ

л г II и

ВС 00 00

D I

^■1

Н L

ZZI

g

взт |

“Тс

-Ячймоа*— —

□ 2ЕЯ0

i«iQ

АП □ -С

|SF| 00 С ад

|РС| \sTt g САМУ

83DE 00 83DO 00 8ЭОС 00

8306 00 830* 00 £308 00 8308 СО

8307 СО 8306 00 8305 00 8304 00 8303 00

ЗЕ

Рнс. 1. Главное окно программы-эмулятора

Для отладки программ, организующих взаимодействие МПС с периферийными устройствами, такими как демонстрационное табло и привод постоянного тока, эмулятор предоставляет отладочные вирту альные устройства, окна которых представлены на рис. 2.

Наличие эмулятора обеспечивает высокую степень свободы действий обучаемого, реализует условия для самоконтроля во время выполнения работ, что сокращает сроки разработки и повышает эффективность отладки управляющих программ. Это способствует развитию самостоятельности и повышению ответственности при решении поставленных задач.

ОООООООС^ оооооооо оооооооо ООО##### ООО##### ООО##### ООО##### Ьооооооо оооооооо оооооооо •••••ООО •••••ООО •••••ООО •••••ООО •••••ОСП

обо##### ООО##### ООО##### ООО##### ООО##### оооооооо оооооооо оооооооо •••••ООО •••••ООО •••••ООО •••••ООО •••••ООО ОООООООО оооооооо оооооооо

.............. ............................

ННЬЬ Ы-НС -к

Рис. 2. Окно, эмулирующее демонстрационное табло

Аппаратная составляющая комплекса - МПС «Микролаб - КР580» - используется для изучения аппаратной базы (изучения структуры и функционирования системы) и во время заключительного этапа отладки программы “в железе”. «Микролаб - КР580» выгодно отличается от других более новых МПС тем. что эта система очень наглядна: все блоки МПС, кроме источника питания, смонтированы на материнской плате, которая одновременно является передней панелью. Таким образом, студенты при освоении архитектуры и принципа действия МПС реально видят перед собой микросхемы МП, памяти, интерфейсные и другие микросхемы, адресную шину и шину данных. МПС «Микролаб - КР580» поддерживает подключение устройств ввода-вывода, а в частности, сопрягается с приводом постоянного тока.

Пример задания: разработать и отладить программу, обеспечивающую изменение выходного напряжения источника питания (а следовательно, и числа оборотов двигателя постоянного тока) по заданному в таблице закону.

Таблица

Закон (в виде графика) Время, с Напряжение. В

і ш к, в и = 42 Ш =29

из 12 = 16 и2= 11

ш 114 13 = 30 из =21

114 = 05

(1 а 11 13 ^с .Іь

После разработки, отладки управляющей программы в эмуляторе и выполнения ее “в железе” студент подготавливает отчет по работе, содержащий формулировку задания, электрическую схему сопряжения МПС с устройством ввода-вывода, алгоритм и листинг управляющей программы.

В

DC Mntm

Code MBR О

Voltage

Speed

Timer

FFFFl

1

2

.001 .000

Phc. 3. Окно, эмулирующее привод постоянного тока

Внедрение методики сквозного проектирования в учебный процесс позволило студентам фронтально изучать функционирование и программирование простейшего микропроцессорного комплекта КР580, сократить количество аппаратных микропроцессорных систем - «Микролаб - КР580».

Список литературы

1. Грошева Л.С., Плющаев В.И. Микропроцессоры в технических системах: Методическое пособие по выполнению лабораторных работ для студентов дневной и заочной форм обучения по специальностям 201300 «Техническая эксплуатация транспортного оборудования» и 240600 «Эксплуатация электрооборудования и автоматики судов». - Н. Новгород: Изд-во ВГАВТ, 2003. - 68 с.

Волжская государственная академия водного транспорта.

603600, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5, e-mail: vim@aqua.sci-nnov.ru

APPLICATION OF MICROPROCESSOR SYSTEM THROUGH DESIGN METHOD IN RADIO ELECTRONICS DEPARTMENT

Т. V. Gordyaskina, A. V. Tihov, S. V. Lebedeva

The quastion ofdevelopment and peculiarities ofapplication of microprocessor system through design methods for training the students of "Technical operation of transportation radio equipment" and "Operation of ship electrical equipment and automated mechanisms " specialties.

УДК 621.314

СТАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ОБРАТНЫМ ВКЛЮЧЕНИЕМ ДИОДА

В. В. Александров

В работе описывается алгоритм расчета импульсного преобразователя напряжения с обратным включением диода, позволяющий получать выходные и регулировочные характеристики преобразователя с учетом активных потерь во всех элементах схемы и при любом соотношении между параметрами элементов во всем диапазоне изменения коэффициента заполнения тактовых илтульсов.

Схема однотактного ИПН с обратным включением диода (обратного ИПН) представлена на рис. 1. Такие преобразователи ранее широко рассматривались в литерату-