第4章 远动信息的时序及同步
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《计算机组成原理》唐朔飞第⼆版_笔记第1章概论1,计算机系统的软硬件概念1)硬件:计算机的实体部分,它由看得见摸得着的各种电⼦元器件,各类光、电、机设备的实物组成,如主机、外部设备等。
2)软件:由⼈们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成,分为系统软件和应⽤软件。
①系统软件⼜称为系统程序,主要⽤来管理整个计算机系统,监视服务,使系统资源得到合理的调度,⾼效运⾏。
它包括:标准程序库、语⾔处理程序(编译程序)、操作系统、、服务程序(如诊断、调试、连接程序)、数据库管理系统、⽹络软件等。
②应⽤软件⼜称应⽤程序,它是⽤户根据任务需要所编制的各种程序,如科学计算程序、数据处理程序、过程控制程序、实物管理程序。
2、计算机系统的层次结构:1)硬联逻辑级:第零级是硬联逻辑级,这是计算机的内核,由门,触发器等逻辑电路组成。
2)微程序级:第⼀级是微程序级。
这级的机器语⾔是微指令集,程序员⽤微指令编写的微程序,⼀般是直接由硬件执⾏的。
3)传统机器级:第⼆级是传统机器级,这级的机器语⾔是该机的指令集,程序员⽤机器指令编写的程序可以由微程序进⾏解释。
操作4)系统级:第三级是操作系统级,从操作系统的基本功能来看,⼀⽅⾯它要直接管理传统机器中的软硬件资源,另⼀⽅⾯它⼜是传统机器的延伸。
5)汇编语⾔级:第四级是汇编语⾔级,这级的机器语⾔是汇编语⾔,完成汇编语⾔翻译的程序叫做汇编程序。
6)⾼级语⾔级:第五级是⾼级语⾔级,这级的机器语⾔就是各种⾼级语⾔,通常⽤编译程序来完成⾼级语⾔翻译的⼯作。
7)应⽤语⾔级:第六级是应⽤语⾔级,这⼀级是为了使计算机满⾜某种⽤途⽽专门设计的,因此这⼀级语⾔就是各种⾯向问题的应⽤语⾔。
把计算机系统按功能分为多级层次结构,就是有利于正确理解计算机系统的⼯作过程,明确软件,硬件在计算机系统中的地位和作⽤。
3、计算机组成和计算机体系结构1)计算机体系结构:是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性,即概念性的结构与功能特性。
1。
遥测即远程测量:应用远程通信技术进行信息传输,实现对远方运行设备的监视和控制.遥信即远程指示;远程信号:对诸如告警情况、开关位置或阀门位置这样的状态信息的远程监视.遥控即远程命令:应用远程通信技术,使运行设备的状态产生变化.遥调即远程调节:对具有两个以上状态的运行设备进行控制的远程命令。
2。
远动技术是一门综合性的应用技术,它的基本原理包括数据传输原理、编码理论、信号转换技术原理、计算机原理等.远动配置是指主站与若干子站以及连接这些站的传输链路的组合体。
远动系统是指对广阔地区的生产过程进行监视和控制的系统,它包括对必需的过程信息的采集、处理、传输和显示、执行等全部的设备与功能.3。
误码率:错误接收的码元数与传送的总码元数之比。
用Pe表示。
误比特率:错误接收的信息量与传送信息总量之比。
用Peb表示。
在远动系统中,为了正确的传送和接收信息,必须有一套关于信息传输顺序、信息格式和信息内容等的约定,这一套约定称为规约或协议。
4.当同步字在信道中受到干扰,使其中某些码元发生变位,致使收端检测不出同步字,称为漏同步.当接收到的信息序列中,出现与同步字相同的码序列时,在对同步字检测时会把它误判为同步字,造成假同步。
收发两端发送时钟和接收时钟的相位差〈∏时,数字锁相电路在工作过程中,通过相位调整,会使两者的相位差继续增加,直到≈2∏,造成两端时序错一位,这种情况称为反校。
5。
事件指的是运行设备状态的变化,如开关所处的闭合或断开状态的变化,保护所处的正常或告警状态的变化。
事件顺序记录是指开关或继电保护动作时,按动作的时间先后顺序进行的记录.事件分辨率指能正确区分事件发生顺序的最小时间间隔.6.完成一次A/D转换所需的时间,称为转换时间,其倒数称为转换速率。
7。
数字滤波就是在计算机中用一定的计算方法对输入信号的量化数据进行数学处理,减少干扰在有用信号中的比重,提高信号的真实性.死区计算是对连续变化的模拟量规定一个较小的变化范围。
同步时序逻辑电路设计的一般步骤1.确定需求:首先,需要明确电路的功能和性能需求。
这包括输入和输出的规格,时钟频率,输入和输出的时序关系以及其他约束条件。
2.确定设计规范:根据需求,制定电路设计的一般规范,包括数据通路、控制器、状态机等的规范。
这些规范有助于设计过程的准确性和一致性。
3.划分功能模块:将整个电路设计划分为不同的功能模块,每个模块负责实现一个具体的功能。
根据设计规范,确定各个模块的边界和功能。
4.设计每个功能模块:对于每个功能模块,进行详细的设计。
这包括选择适当的逻辑元件,如逻辑门、触发器等,进行逻辑电路设计。
根据需要,可能需要使用编码器、解码器、计数器等组件。
5.进行时序分析:对于整个电路,进行时序分析以确保时序正确性。
这包括设计验证、时序约束分析、时钟域划分和检查等步骤。
时序分析可通过模拟、仿真或形式化验证实现。
6.进行综合与布局布线:将设计转化为物理实现。
这包括综合工具的使用,将设计转换为标准单元表述。
然后进行布局布线,将标准单元放置在芯片上,并通过金属线端口互连。
这个过程需要综合工具和布局布线工具的支持。
7.进行时序优化:根据实际硬件资源和时序约束,对设计进行优化。
目标是满足时序要求并最小化资源使用。
优化方法包括逻辑重写、时钟树优化、功耗优化等。
8.进行后仿真和验证:对设计进行后仿真和验证,以确保设计的正确性和功能性。
这可以通过模拟或仿真来完成。
如果发现问题或错误,需要进行相应的调整和修改。
9.实现和测试:将优化后的设计转化为实际的电路板或芯片。
然后进行测试和验证以确保设计的正确性、可靠性和性能。
10.文档编写和更新:为了方便后续的维护和理解,对设计过程进行文档编写。
这包括设计规范、电路原理图、时序约束、布局布线规则等的文档。
同时,需要根据实际使用情况对设计进行更新和维护。
总之,同步时序逻辑电路设计是一个系统性的过程,涉及到多个步骤和环节。
这些步骤的顺序和重要性可能会因实际情况而有所不同,但总体原则是确保设计的正确性、功能性和可靠性。
第三章远动信息传输规约第一节传输控制规约概述第二节远动通信规约第三节CDT远动规约与101规约计算机网络的通信规约:通信双方是计算机和计算机,或者是计算机和终端设备。
为保证双方进行有效、自动地数据通信,在发送端和接收端之间需要有一系列的约定和顺序,这种约定和顺序叫做通信控制规程(或协议),简称通信规约(或规程),也叫传输控制规程。
通信协议分:面向数据链路的底层协议和面向应用的高层协议。
一、数据链路控制线路规程:现在该谁发送? 流量控制:可以发送多少数据? 差错控制:如何检错及纠错?1、线路规程(现在该谁发送?)(1)询问/确认:两个设备之间存在一条专用链路ENQ ACK 数据EOTACK数据ACK。
建立数据传输终止ENQ :询问帧ACK :确认帧EOT :传输结束(2)轮询/选择一个设备为主站,其它设备为从站.(3)主动发送设备主动发送数据(如果有多个设备,则对信道有要求).2、流量控制(可以发送多少数据?)告诉发送方在等待接收方的确认信号之前最多可以传送多少数据,数据流不能使接收方过载。
(1)停止、等待(控制方式1)发送方每发送一帧就等待一个确认帧.ACK :确认帧(2)滑动窗口(控制方式2)发送方在需要确认前可以发送若干帧,接收方使用一个ACK帧来对多个数据帧进行接收确认.——(报文给出数据长度)滑动窗口为1则为停止-等待确认方式。
3、差错控制在数据链路层,差错控制主要指检错和重传的方法,主要有以下四种方法。
自动请求重传(ARQ);循环传送检错;前向纠错FEC ;混合纠错HEC.二、数据链路协议除去线路规程、流量控制、差错控制以外的其它的规范,也叫链路控制规程。
可分为:异步协议(速率较低)同步协议(1)异步协议主要用在调制解调器中,引入了起始位、停止位及字符间变长的空隙, 如: XMODEM、YMODEM、ZMODEM、Kermit 、阻塞异步传输等。
(2)同步协议面向字符的协议:将传输帧看作是连续的字符,每个字符通信包含一个字节(8比特),所有控制信息以现有字符编码(如ASCII)的形式出现.面向比特的协议:将传输帧看作是单个比特的连续流,通过它们在帧中的位置和与其它比特的组合模式来表达意义.面向字符的协议面向字符的协议不如面向比特的协议效率高,现在已不太采用。
上位机运动控制时序梳理-概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在上位机运动控制中,时序梳理是一个关键的步骤。
时序梳理旨在确定系统运动控制过程中各个阶段的顺序和时间间隔,确保运动控制系统的稳定性和可靠性。
本文旨在对上位机运动控制时序梳理进行详细的梳理和分析,以便读者深入了解该过程的重要性和相关要点。
在本文中,我们将首先介绍上位机运动控制的基本概念和背景。
对于读者来说,这将提供一个了解本文主题的框架。
接下来,我们将详细介绍上位机运动控制时序梳理的步骤和要点。
我们将讨论在运动控制中涉及的各个阶段,包括起始阶段准备工作、控制命令发送和接收、运动执行和结束等。
在讨论每个要点时,我们将解释其作用和意义,并给出相关的示例和实践经验。
我们还将提供一些常见问题和解决方案,以帮助读者更好地理解和应用上位机运动控制时序梳理。
最后,我们将总结本文的要点,并探讨上位机运动控制时序梳理在相关领域中的贡献和应用前景。
我们还将提出一些关于后续工作的展望,以指导未来研究和实践。
通过本文的阅读,读者将能够全面了解上位机运动控制时序梳理的重要性和步骤,并能够应用这些知识来提升运动控制系统的性能和稳定性。
同时,我们也希望通过本文的撰写和分享,促进学术界对上位机运动控制时序梳理的进一步研究和实践。
1.2 文章结构文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分进行阐述。
引言部分将从概述、文章结构和目的三个方面介绍本文的主要内容和研究背景。
首先,我们将简要概述上位机运动控制时序梳理的意义和重要性。
其次,阐述文章结构,让读者了解本文的组织和逻辑。
最后,明确本文的目的,即通过对上位机运动控制时序的梳理,揭示其工作原理和应用场景。
正文部分将重点展开对上位机运动控制时序的梳理。
在第一个要点中,我们将介绍上位机运动控制的基本概念和原理,包括上位机的作用和运行机制。
在第二个要点中,我们将详细介绍上位机运动控制的实现方法和步骤,包括数据采集、运动控制算法和执行器控制。
1、远动信息的传输模式?循环传输模式、问答传输模式2、远动系统配置的基本模式?1点对点配置2多路点对点配置3多点星型配置4多点共线配置5多点环形配置3、SCADA系统的基本功能?1完成对各种模拟量、状态量和脉冲电度量的采集和处理,并将处理结果以图形、表格等形式进行显示2当遥测越限、断路器和刀闸变位时,完成越限记录和事故追忆功能,并将记录存档3进行各种计算及统计4对各种采集量及计算量进行在线修改和制表打印5完成模拟屏的显示控制及遥控、遥调操作4、数字通信系统包括哪些功能模块?信息源、信源编码、信道编码、调制、信道、解调、信道译码、信源译码、受信者5、简述CDT规约的帧结构与控制字结构。
帧结构:控制字结构:P16控制字有6个字节组成,他们是控制字节、帧类别、信息字数n、源地址、目的站址和校验码字节,其中第2到5字节用来说明这一帧信息属于什么类别的帧、包含多少个信息字、发送信息的源站址号和接受信息的目的站址号。
6、遥信的定时扫查模式和变位触发模式系统对遥信采集有一分辨率指标,即对同一遥信量前后2次扫查时间间隔。
根据分辨率可以设定遥信扫查的时间间隔,一般将遥信扫查置于时钟中断服务程序中,每一个等时间间隔,都要对全部的遥信量进行一次扫查,这样构成的扫查模式为定时扫查模式。
变位触发模式在实时扫查模式的基础上稍加修改则可实现。
中断服务程序框图:从A口读遥信状态>>提出变位遥信>>取变位时刻>>向B口输出遥信状态7、逐位比较式转换原理79把待转换的直流模拟电压与一组成二进制关系的标准电压一位一位由高位至低位进行比较,决定每位是去码还是留码。
从而实现模拟电压到二进制数码的转换8、数字滤波都有哪些方法?93一阶滞后滤波法、限幅滤波法、算术平均滤波法、递推平均滤波法、中位值滤波法、防脉冲干扰的递推平均滤波法。
9、在断路器控制回路中,KCF防跳继电器怎样实现电气闭锁?合闸过程中,如遇永久性故障,因而保护出口继电器触点KCO闭合,断路器跳闸,启动防跳继电器电流线圈KCF使触点KFC1-2闭合,若SA手柄未恢复或其触点卡住,由于防跳继电器触点已经闭合,导致防跳继电器电压线圈带电,从而触点KFC3-4断开,避免合闸接触器KM再度被触发,即防止了跳跃。
1、什么是电力系统远动?答:远动-利用远程通信技术,进行信息传输,实现对远方运行设备的监视和控制。
即四遥功能。
(1)遥测:远程测量,传输被测变量值(电量或非电量).如实时母线电压(2)遥信:远程指示,如告警\开关位置等状态发电机空转/运行(3)遥控(4)遥调,如断路器投切机端负荷增加/减少2、远动信息传输模式:循环传输模式或问答传输模式3、远动信息的循环式传输规约:①帧结构②信息字结构③传输规则4、远动信息的问答式传输规约:①称Polling远动规约②传送均为报文③异步通信方式5、远动信息的编码:按规约,把远动信息变换成各种信息字或各种报文.6、远动信道:传输远动信号的通道.7、远动系统的设备:厂站端远动装置、调度端远动装置、远动信道8、远动系统配置类型:点对点、多路点对点、多点星形、多点共线、多点环形配置9、远动系统通信方式:单工通信、半双工通信、全双工通信10、数字通信系统:远动信息→远动装置→数字信号(二进制)→远动信道→输出11、串行通信及传输控制规程:①异步通信②同步通信③传输控制规程12、通信信道:输电线路、无线电调度、微波/卫星/光纤信道13、实现远动的手段:①配备必要自动装置②设国家调度/大区网调/省级调度和地区调度等各级调度中心14、数字通信系统的质量主要指标:①信号传输的有效性(传输速率) ②信号传输的可靠性(差错率)15、电力系统调度中心的任务:①合理调度发电厂出力②迅速排除故障③实时了解,决策调整16、调度自动化系统⑴组成:远动子系统、计算机子系统、人机联系子系统⑵功能组成:数据采集和监控(SCADA)和能量管理系统(EMS)⑶五级调度:①国家调度:调度自动化系统EMS系统.协调大区网间联络线潮流和运行方式,管理全国电网运行.②大区网调:EMS.负责超高压网的安全运行,管理电能质量和经济运行水平.③省级调度:EMS.负责省网的安全运行,管理电能质量和经济运行水平.④地区调度:SCADA系统.分散收集处理信息,集中调度.⑤县级调度:SCADA系统.主要进行负荷管理.17、信道编码作用:抗干扰18、码距:101、010为3(对应的不同码数)11111重量为5(非零码元个数)最大似然译码:000开关合111开关分闸110表分闸奇偶校验码---奇(偶):包含这个码在内1个数为奇(偶)19、信源编码:对信息源发出的模拟信号进行模数转换{0、1为码元00001111为码字(整体)}20、线性分组码=非零码字的最小重量21、三相短路故障和正常运行时,系统里面是正序。