II.1. Đại cương về kỹ thuật ghép nối máy tính
II.1.4. Đặc trưng chung của khối ghép nối.
định bằng giá trị từ ghi trên địa chỉ tƣơng ứng của chúng và ghi theo mã nhị phân 9 bít.
Ở các địa chỉ 126 và 127, 128 và 129, 251 và 252, 253 và 254 ghi các
mã biến đổi theo tần số qua bộ biến đổi pqc-1 và pqc-2 với giá trị của một từ thông tin tín hiệu là 14 bít .
Địa chỉ 1 2 3 4 5 6 59 60 61 254 255 2561 2 3 Chiều chuyển động băng sang trái
13 bx 14 Bít 2 15 Bít 4 16 Bít 6 17 Bít 8 18 ti 19 inj 20 Bít 7 21 Bít 5 22 Bít 3 23 Bít 1 24 Bít 0 Đƣ ờng s ố Đƣ ờng s ố Thông tin Bít 0 1 Bít 1 2 Bít 3 3 Bít 5 4 Bít 7 5 inj 6 Ti 7 Bít 8 8 Bít 6 9 Bít 4 10 Bít 2 11 bx 12
Chiều chuyển động băng sang phải
4 3 2 1 256 255 61 60 59 6 5 4 3 2 1 Địa chỉ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Nửa số bít có trọng số thấp (8 bít) đƣợc ghi ở các địa chỉ 126, 128, 251 và 253 (bít thứ nhất đƣợc ghi trên đƣờng ghi số 1), nửa số bít có trọng số cao (6 bít) đƣợc ghi ở các địa chỉ 127, 129, 252 và 254 (bít thứ nhất đƣợc ghi trên đƣờng ghi số 1).
Ở địa chỉ thứ 255, các bộ biến đổi mã tần số quay về vị trí ban đầu.
b. Các tín hiệu thu được từ đầu cắm kiểm tra luq-cpa để kiểm tra tham số làm việc của động cơ al-31f.
Đầu cắm luq-cpa có 50 chân cắm để lấy ra và xử lý thông tin ở đây ta chỉ quan tâm đến các chân cắm mang thông tin tham số liên tục và tín hiệu ngắt quãng cùng với xung bắt đầu chu trình inj và xung nhịp Ti đƣa ra từ khối 1tv. Các chân này xem trên bảng 1.4.
Bảng 1.4. Các chân cắm mang thông tin của đầu cắm luq-cpa
Stt Chân
số
Thông
tin mang Ý nghĩa
1 15 Bít 0
9 bít, tín hiệu song song để ghi giá trị mã thông tin tham số liên tục. 2 16 Bít 1 3 17 Bít 2 4 18 Bít 3 5 19 Bít 4 6 20 Bít 5 7 21 Bít 6 8 22 Bít 7 9 23 Bít 8 10 24 bx Xung lệnh đơn
11 25 inj Xung đánh dấu bắt đầu chu trình f =1Hz 12 26 ti Xung nhịp f = 256Hz, biểu thị 256 địa chỉ
Sơ đồ tín hiệu lấy ra một chu kỳ, thể hiện 256 địa chỉ của các tín hiệu thông tin tham số bay dạng mã (code) trên hình 1.3. Giá trị các tham số ta thu
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
đƣợc trên các địa chỉ dành cho các tham số theo nhƣ đã phân bố bằng giá trị của từ tập hợp các bít xuất hiện trên các đƣờng tín hiệu bít. Vì giá trị ta thu đƣợc này là giá trị mã của các tham số nên muốn nhận đƣợc giá trị thực của các tham số cần kiểm tra ta phải đối chiếu với bảng so sánh tƣơng ứng giữa giá trị mã và giá trị thực của từng tham số, bảng so sánh đó ta gọi là bảng dữ liệu chuẩn, hay gọi là bảng đồ thị chuẩn. Bảng dữ liệu chuẩn của các tham số kiểm tra động cơ, xem bảng 1.3 ở phụ lục.
Chân Bít 1 2 3 4 5 6 59 60 61 255 256 1 2 3 4 Địa chỉ 15 Bít 0 16 Bít 1 17 Bít 2 18 Bít 3 19 Bít 4 20 Bít 5 21 Bít 6 22 Bít 7 23 Bít 8 24 bx 25 inj 26 ti
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
CHƯƠNG II
XÂY DỰNG MÔ HÌNH GHÉP NỐI MÁY TÍNH VỚI ĐẦU CẮM LUQ-CPA TRÊN MÁY BAY
Qua nghiên cứu, phân tích các tham số làm việc của động cơ al-31f khi mở máy ở mặt đất và các phƣơng pháp thu thập tín hiệu mang thông tin về tham số làm việc của động cơ ở chƣơng 1 ta thấy:
- Phƣơng pháp lấy tín hiệu analog từ các chân cắm của các truyền cảm đƣa đến đầu cắm của thiết bị kiểm tra pnc-99 gây khó khăn cho ta trong việc lấy tín hiệu đo. Muốn lấy đƣợc tín hiệu phải trích các chân cắm do không có đầu cắm sẵn có trên máy bay, điều này dẫn đến một số tín hiệu nhỏ nhƣ nhiệt độ, áp suất.v.v... có thể bị tổn hao gây ảnh hƣởng đến các tham số của động cơ khi đƣa lên các đồng hồ chỉ thị trên máy bay.
- Phƣơng pháp lấy tín hiệu từ đầu cắm kiểm tra luq-cpa là một biện pháp thuận lợi nhất vì nó là một đầu cắm đã đƣợc thiết kế sẵn để nối với các thiết bị kiểm tra ở mặt đất. Tuy nhiên với phƣơng pháp này cần phải thiết kế đƣợc khối ghép nối trung gian giữa đầu cắm luq-cpa và máy tính.
Từ những nhận xét trên tôi chọn phƣơng án lấy tín hiệu từ đầu cắm kiểm tra luq-cpa để kiểm tra và hiển thị các tham số động cơ al-31f khi làm việc ở mặt đất.
II.1. ĐẠI CƢƠNG VỀ KỸ THUẬT GHÉP NỐI MÁY TÍNH.
Tất cả các máy tính nói chung đều có cấu trúc gồm có các phần tử cơ bản là bộ xử lý trung tâm (CPU), bộ nhớ (M) và các cửa vào ra (I/O) hình 2.1.
Bộ xử lý trung tâm hay vi xử lý (VXL) của máy tính thực hiện chuỗi các lệnh của chƣơng trình đã ghi trong bộ nhớ. Các cửa vào ra còn gọi là các khối ghép nối giữa thiết bị ngoại vi và vi xử lý nó làm nhiệm vụ trao đổi thông tin giữa vi xử lý và môi trƣờng bên ngoài (các thiết bị ngoại vi (TBN) và ngƣời điều hành).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
II.1.1. Yêu cầu trao đổi thông tin của máy tính với môi trường bên ngoài.
Máy tính có yêu cầu trao đổi thông tin (đƣa thông tin ra, nhận thông tin vào) với môi trƣờng bên ngoài, các dạng trao đổi thông tin này bao gồm:
- Trao đổi thông tin với ngƣời điều hành thông qua thiết bị ngoại vi thông dụng nhƣ là bàn phím, màn hình.
- Trao đổi thông tin với các thiết bị ngoại vi thông dụng nhƣ: máy đọc băng (từ giấy), các bộ nhớ ngoại vi (băng từ, đĩa từ), máy in, v.v...
- Trao đổi thông tin với các thiết bị ngoại vi khác trong các hệ đo điều khiển vật lý và kỹ thuật.
- Trao đổi thông tin với các máy tính trong mạng nhiều máy tính.
VXL Nhớ ROM Nhớ RAM KGN Bàn phím Màn hình KGN Máy in KGN Nhớ ngoại vi KGN Song song Nối tiếp cotroller K G N 1 K G N 2 Các khối điện Tử chức năng Máy in Song song Nhơ ngoại vi điện tử quang KGN nối tiếp song song Ngƣời điều hành MT khác TBN thông dụng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
II.1.1.1. Yêu cầu trao đổi tin với người điều hành.
Để trao đổi thông tin với máy tính ngƣời điều hành (ngƣời sử dụng) cần đƣa lệnh (dƣới dạng chữ) và số liệu (dƣới dạng số) vào máy tính thao tác này gọi là thao tác nhập dữ liệu. Thao tác nhập dữ liệu thƣờng đƣợc thực hiện qua bàn phím hoặc qua một số thiết bị ngoại vi khác. Đối với thao tác nhập dữ liệu từ bàn phím khi ngƣời điều hành thao tác gõ vào các phím thì các mã tƣơng ứng với chúng (thƣờng dạng mã ASCII quốc tế) đƣợc tạo ra và đƣợc truyền vào bộ nhớ của máy tính đồng thời hiển thị lên màn hình các ký thự tƣơng ứng với các phím đã đã bấm. Khi muốn quan sát chƣơng trình hay số liệu đã ghi nhớ trong bộ nhớ ngƣời điều hành chỉ cần gửi yêu cầu bằng cách nhập các lệnh từ bàn phím, máy tính sẽ tự động xuất kết quả ra màn hình. Trong thực tế một máy tính có thể nối với nhiều thiết bị đầu cuối (Terminal), bộ phận nhập lệnh điều khiển bao gồm một bàn phím và một màn hình, đƣợc đặt ở những vị trí thuận tiện để một hay nhiều ngƣời điều hành trao đổi thông tin với máy tính với các mục đích khác nhau (bán hàng, mua hàng, thu tiền, trao đổi thƣ từ và điều khiển công nghiệp ,v.v...).
II.1.1.2. Yêu cầu trao đổi thông tin với thiết bị ngoại vi thông dụng.
Các thiết bị ngoại vi thông dụng là các thiết bị tối thiểu thƣờng dùng cho một hệ máy tính dùng để đƣa thông tin vào và ra chúng bao gồm.
a. Các thiết bị đầu vào.
- Máy đọc băng giấy: máy đọc tin đã lƣu trữ trên băng giấy bị đục lỗ. - Máy quét (Scanner) quang học: máy đọc tài liệu in theo phƣơng pháp quét bằng một chùm sáng.
- Chuột (Mouse), bàn phím (Key board): ngƣời điều hành sử dụng bàn phím (chuột) chọn thực đơn (danh sách chƣơng trình) hoặc nhập lệnh để gửi các yêu cầu.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Máy in chữ, số (đen trắng hoặc mầu) in chƣơng trình (dạng chữ) và số liệu (dạng số) trên băng giấy.
- Máy đục băng giấy: biểu diễn và lƣu trữ thông tin (chữ và số) trên băng giấy dƣới dạng các lỗ (cho tín hiệu 1) và không (cho tín hiệu 0).
c. Các bộ nhớ ngoại vi:
Các bộ nhớ ngoại vi để lƣu trữ, máy tính có thể đƣa thông tin để lƣu trữ và lấy thông tin ra khi đọc.
II.1.1. 3. Yêu cầu trao đổi thông tin với thiết bị ngoại vi khác.
Tuỳ hệ sử dụng máy tính mà ngoài các thiết bị thông dụng trên máy tính còn cần trao đổi tin với các thiết bị ngoại vi chuyên dụng khác, ở chế độ trên đƣờng dây ONLINE (nối mạch trực tuyến).
Trong hệ đo vật lý máy tính cần nhận các tín hiệu vật lý (nhiệt độ, áp suất, lực, dòng điện,v.v...) dƣới dạng tín hiệu điện đã đƣợc mã hoá do các bộ phát điện (detector), cảm biến (sensor), bộ chuyển đổi (tranducer) cung cấp. Hơn nữa máy tính còn nhận các tín hiệu về trạng thái sẵn sàng hay chƣa sẵn sàng của các thiết bị đo.
Trong hệ đo lƣờng - điều khiển máy tính cần nhận thông tin về số liệu đo, về trạng thái thiết bị đo. Đƣa thông tin về sự chấp nhận tao đổi thông tin với thiết bị ngoại vi, về lệnh điều khiển các cơ cấu chấp hành (các động cơ servo, các van đóng, mở, các thiết bị đóng ngắt mạch điện,v.v...) và về các thông số kỹ thuật thiết bị.
Trong các hệ lƣu trữ và biểu diễn thông tin, máy tính cần đƣa thông tin ra để lƣu trữ trên băng từ, đĩa từ, băng giấy và đĩa compac (CD-ROM), biểu diễn kết quả đo dƣới dạng bảng số liệu, dạng đồ thị trên giấy của máy vẽ (plotter) hay trên màn hình của thiết bị đầu cuối (terminal).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Một máy tính trong mạng cần trao đổi tin với nhiều ngƣời sử dụng mạng, với nhiều máy tính khác, với nhiều thiết bị ngoại vi, nhƣ các thiết bị đầu cuối, các bộ nhớ ngoại vi, các thiết bị lƣu trữ và biểu diễn thông tin.
II.1.2. Các dạng thông tin và loại thông tin trao đổi giữa máy tính và thiết bị ngoại vi.
II.1.2.1. Các dạng thông tin.
Máy tính trao đổi (nhận thông tin vào và đƣa thông tin ra) thông tin dƣới dạng số và các mức lôgic 0 và 1 (mức TTL 0V và 5V). Thiết bị ngoại vi trao đổi thông tin với với máy tính dƣới nhiều dạng khác nhau nhƣ dạng số, dạng chữ - số, dạng tƣơng tự, dạng âm tần hình sin tuần hoàn.
a. Dạng số (digital).
Là chuỗi các bít 0 hay 1 đƣợc biến đổi theo hệ nhị phân (binary), hệ tám (octal), hệ 16 (hexadecimal), đó là thông tin của bàn phím đơn giản (đóng
ngắt mạch mắc nối tiếp một nguồn điện 5V qua một điện trở cỡ 1 k). Thông
tin này có thể đƣa thẳng vào đƣờng dây số liệu (D0 D7) của máy tính qua một thanh ghi đệm. Ngƣợc lại thông tin dạng số từ vi xử lý cũng đƣợc đƣa qua đƣờng dây số liệu (D0 - D7) của máy tính ra các đèn chỉ thị mắc bằng điốt phát quang (LED) hay chỉ thị 7 đoạn (qua giải mã 2 7 đoạn).
b. Dạng chữ - số mã ASCII
Có nhiều cách biểu diễn trên dạng chữ (A - Z) và các chữ số (0 9) trong đó mã điện thoại quốc tế ASCII là thông dụng. Mỗi chữ cái hoặc con số đƣợc biểu diễn bởi tổ hợp 7 hay 8 bít nhị phân (0 hay 1). Nhƣ vậy bàn phím phải có bộ tạo các mã ASCII trên, khi ngƣời điều hành bấm phím nào đó của bàn phím, máy tính sẽ mã hoá phím tƣơng ứng sang dạng mã ASCII và khi xuất dữ liệu ra màn hình máy tính sẽ mã hoá mã ASCII của phím thành dạng ký tự chữ hay số ứng với phím đƣợc chọn.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Các thông tin vật lý nhận đƣợc thƣờng dƣới dạng một tín hiệu điện, có thể là một điện thế u hoặc dòng điện i biến thiên và tồn tại trong một khoảng thời gian t nào đó (gọi là tín hiệu tƣơng tự). Để máy tính có thể nhận biết đƣợc tín hiệu tƣơng tự này ta phải biến đổi nó thành dạng số (0 hay 1) tức làm rời rạc hoá theo thời gian và lƣợng tử hoá theo biên độ (biến đổi A/D). Ngƣợc lại, để đƣa tín hiệu điều khiển hoặc đo lƣờng dạng số từ máy tính ra thiết bị ngoại làm việc với tín hiệu tƣơng tự ta phải biến đổi các thông tin dạng số thành tƣơng tự (biến đổi D/A).
d. Dạng âm tần hình sin
Tiếng nói của con ngƣời cũng có thể đƣợc máy tính nhận và truyền đi. Muốn vậy phải có quá trình biến đổi từ dạng âm tần hình sin sang dạng số và ngƣợc lại từ dạng số sang dạng âm tần.
II.1.2.2. Các loại thông tin.
a. Các thông tin đưa ra thiết bị ngoại vi.
- Thông tin về địa chỉ: đó là thông tin của địa chỉ thiết bị ngoại vi hay chính xác hơn là địa chỉ thanh ghi đệm của khối ghép nối (KGN) đại diện cho thiết bị ngoại vi.
- Thông tin về lệnh điều khiển: Đó là các tín hiệu để điều khiển khối ghép nối hay thiết bị ngoại vi nhƣ đóng, mở thiết bị, đọc hoặc ghi một thanh ghi, cho phép hay trả lời yêu cầu hành động.v.v...
- Thông tin về số liệu: Đó là các số liệu cần đƣa ra cho thiết bị ngoại vi.
b. Các thông tin nhận từ thiết bị ngoại vi.
- Thông tin về trạng thái của thiết bị ngoại vi: Đó là các thông tin về sự sẵn sàng hay yêu cầu trao đổi thông tin, thông tin về trạng thái sai (lỗi) của thiết bị ngoại vi.
- Thông tin về số liệu: đó là các số liệu cần đƣa vào máy tính.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
II.1.3.1. Vai trò.
Khối ghép nối nằm giữa máy tính và thiết bị ngoại vi (xem hình 2.2) nó đóng vai trò biến đổi và trung chuyển thông tin (nhận và truyền) giữa chúng. Khi đƣa thông tin từ máy tính ra thiết bị ngoại vi khối ghép nối đóng vai trò nhận thông tin từ máy tính và truyền thông tin cho thiết bị ngoại vi. Khi đƣa thông tin từ thiết bị ngoại vi vào máy tính khối ghép nối đóng vai trò nhận thông tin từ thiết bị ngoại vi và truyền thông tin cho máy tính. Nhƣ vậy trong cả hai trƣờng hợp, khối ghép nối đóng vai trò trung chuyển thông tin, vừa nhận (thụ động) vừa phát (chủ động).
II.1.3.2. Nhiệm vụ.
Khối ghép nối làm nhiệm vụ phối hợp trao đổi thông tin giữa máy tính và thiết bị ngoại vi về mức và công suất của tín hiệu, về dạng thông tin và phƣơng thức trao đổi thông tin.
a. Phối hợp về mức và công suất tín hiệu.
- Mức tín hiệu của máy tính thƣờng là mức TTL (0V, 5V) trong khi thiết bị ngoại vi có thể có mức min, ví dụ mức điện thoại ( 15V, 48V). Do đó, khối ghép nối phải biến đổi các mức trên cho phù hợp.
Nguồn phát MVT Nguồn nhận Nguồn Nguồn nhận phát Nguồn Nguồn phát nhận Nguồn nhận TBN Nguồn phát Ghép nối Ghép nối đƣờng dây đƣờng dây MT TBN Hình 2.2. Vị trí và vai trò của KGN
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Công suất của đƣờng dây máy tính thƣờng rất nhỏ (cỡ chục mW)