微型计算机控制技术9讲解.ppt

第9章 多微处理机控制系统 9.1 概述 9.1 概述 9.2 多微处理机控制系统的结构形式 9.2 多微处理机控制系统的结构形式 9.2 多微处理机控制系统的结构形式 9.2 多微处理机控制系统的结构形式 9.2 多微处理机控制系统的结构形式 9.2 多微处理机控制系统的结构形式 9.2 多微处理机控制系统的结构形式 9.3 多微处理机系统的通信 9.3 多微处理机系统的通信 9.3 多微处理机系统的通信 9.3 多微处理机系统的通信 9.3 多微处理机系统的通信 9.3 多微处理机系统的通信 9.3 多微处理机系统的通信 9.3 多微处理机系统的通信 9.3 多微处理机系统的通信 9.3 多微处理机系统的通信 9.3 多微处理机系统的通信 9.3 多微处理机系统的通信 9.3 多微处理机系统的通信 9.3 多微处理机系统的通信 9.3 多微处理机系统的通信 9.3 多微处理机系统的通信 9.3 多微处理机系统的通信 9.4 多微处理机控制系统的软件和控制 9.4 多微处理机控制系统的软件和控制 9.4 多微处理机控制系统的软件和控制 9.4 多微处理机控制系统的软件和控制 9.4 多微处理机控制系统的软件和控制 9.4 多微处理机控制系统的软件和控制 9.5 集散控制系统简介 9.5 集散控制系统简介 9.5 集散控制系统简介 9.5 集散控制系统简介 9.5 集散控制系统简介 9.6 多微处理机控制系统举例 9.6 多微处理机控制系统举例 9.6 多微处理机控制系统举例 9.6 多微处理机控制系统举例 9.6 多微处理机控制系统举例 指令格式：JOIN N N≥2的正整数，表示并行进程的个数(也是正在并行处理的处理机个数)。 指令功能如下： 1)JOIN指令附有一个计数器，其初值为o。执行JOIN指令时，计数器的值加1，并与标记符N进行比较。 2)若计数器的值小于N，则表示并行执行中的第N个进程未执行至JOIN指令，需等待同步。 3)若计数器的值等于N，表示执行中的第N个进程经过JOIN指令，满足汇合条件，在其所在的微处理机上继续执行后继指令。 (二)并行进程的同步与互斥 在一个多微处理机系统中，为了求解一个较大的问题，控制一个复杂的系统，往往将给定的任务分解成许多子任务(进程)，这些子任务被分配到不同的处理机上去并行执行。但是为了协调地完成给定的任务，这些进程之间需要进行信息交换，以达到进程间的同步或互斥。 同步分为互斥和条件同步两种基本形式。 1．互斥：保证一个物理的或虚拟的资源只能被单独占用。 2．同步一信号灯同步法：为解决同步问题，也有多种方案，其原理是设计两条相互制约的指令，他们对一些特殊的公共变量进行处理，公共变量称为信号灯。 9.4.3 并行算法 多微处理机系统是实现任务、指令、数组各个级别全面并行的理想结构，它属于多指令流和多数据流并行系统。提高并行性，关键在于算法。 算术表达式并行算法的求取，是从给出的表达式的最直接形式出发，利用交换律、结合律和分配律，将运算的操作数和运算符号进行适当变形、配对，尽可能作并行运算，以减少运算的级数。 运算的级数称为树高，运用树高的概念，算术表达式的并行算法就是研究如何将算术表达式变形，使树高减少。 （二）线性递归的并行算法 (一)算术表达式的并行算法 许多数学问题可转变为线性递归算法进行。 集散控制系统(Total Distributed control System)，也称为分散或分布式控制系统(Dis—tributed Contr01 System)统一称为集散控制系统，简记Dcs，它是随着现代大型工业生产自动化的发展和过程控制要求的日益复杂而产生的综合控制系统。 9.5.1 集散控制系统的产生及发展 (一)集散控制系统的产生 在生产过程控制中，最先采用的是常规模拟式调节仪表构成的过程控制系统，由于其具有技术成熟、可靠性高、价廉、便于维护和操作等优点，因而在工业控制中得到广泛的应用。 集散控制系统既有计算机控制系统精度高、响应速度快的优点，又有模拟调节仪表控制系统安全可靠、维护方便的优点。 (二)集散控制系统的发展 目前，集散控制系统朝着以下几个方向发展： 1)随着微型计算机向系列化发展，集散控制系统“全微机化”，不仅在直接控制级都用微型机，而且在过程监控级使用高性能的微型计算机。 2)集散榨制系统向小规模发展，如单回路控制器发展很快。 3)