Расчет:

C₀ = 11∙276+8∙48+2∙12+4∙188=4196

Область поиска рабочей частоты циклограммы: [4196; 8392]

ЭТАП 2

Значения тактовой частоты циклограммы из найденного интервала могут определяться, например, наличием генератора стабильной частоты, но предпочтительнее их выбирать из тех, которые обеспечивают более близкое к 1 значение .

Выбор предпочтительных частот:

С₀  f_oi2^  2C₀

Для каждой группы датчиков вычисляется:

С_j = f_j  2^

Здесь f_j - частота опроса f_oi любого датчика j-ой группы.

Расчет:

C₁ = 2762⁴ = 4416 [4196; 8392]

C₂ = 482⁷ = 6144 [4196; 8392]

C₃ = 122⁹ = 6144 [4196; 8392]

C₄ = 1882⁵ = 6016 [4196; 8392]

ЭТАП 3

Из рассчитанных для каждой группы С_j выбирается наименьшая С_j и проверяется в качестве тактовой частоты циклограммы - f₀. Вычисляются тактовые расстояния для каждой группы датчиков - значения (2^к)_j=[f₀/f_oi]_{2 .}

По условию построения равномерной адаптивной циклограммы тактовые расстояния в нашем случае выбираются кратными степени двойки, что может иметь то преимущество, что в качестве задатчика циклограммы можно использовать двоичный счетчик. Если для выбранной частоты циклограмма может быть построена - удовлетворяется условие К_з.ц.  1, то f₀ считается допустимой и квазиоптимальной для всех особых точек _(f₀). В противном случае она отбрасывается и этап 3 повторяется для других по порядку возрастания С_j . При таком подходе полученная f₀ является минимальной из возможных, где загрузка процессора также минимальна.

Расчет:

Начинаем подбор с C₁ =4416:

Так как условие К_з.ц.  1 не выполняется , то переходим к следующей частоте:

С₄=6016

Так как условие К_з.ц.  1 выполняется, то в качестве С_рт выбирается С₄:

f₀ = С_рт = С₄ = 6016 Гц.

ЭТАП 4

Вычисляются тактовые расстояния и частоты запуска для каждой прикладной задачи:

r_i = [f₀ / f_oi]₂

f_i = f₀ / r _i

Каждой прикладной задаче в порядке возрастания тактовых расстояний назначается начальная фаза _i и составляется циклограмма.

Вычисляется длина циклограммы:

N_ц = max{r₁,r₂,...,r_m}

Номера датчикам назначаются следующим образом: 1-ая цифра - номер группы, которой принадлежит датчик, 2-ая цифра - номер датчика в группе.

Расчет:

Параметры временной диаграммы сведем в таблицу:

Таблица 9

№ Датчика	Параметры Циклограммы		Частота Опроса, Гц
i	ri	i	foi	fi
101	16	1	276	376
102	16	2	276	376
103	16	3	276	376
104	16	4	276	376
105	16	5	276	376
106	16	6	276	376
107	16	7	276	376
108	16	8	276	376
109	16	9	276	376
110	16	10	276	376
111	16	11	276	376
21	64	16	48	94
22	64	28	48	94
23	64	29	48	94
24	64	30	48	94
25	64	31	48	94
26	64	32	48	94
27	64	48	48	94
28	64	60	48	94
31	256	61	12	23,5
32	256	62	12	23,5
41	32	12	188	188
42	32	13	188	188
43	32	14	188	188
44	32	15	188	188

Длина циклограммы:

N_ц = max{r₁,r₂,...,r_m}= 256 тактов.

Построим циклограмму:

Таблица 10

101	102	103	104	105	106	107	108	109	110	111	41	42	42	44	21
101	102	103	104	105	106	107	108	109	110	111	22	23	24	25	26
101	102	103	104	105	106	107	108	109	110	111	41	42	42	44	27
101	102	103	104	105	106	107	108	109	110	111	28	31	32
101	102	103	104	105	106	107	108	109	110	111	41	42	42	44	21
101	102	103	104	105	106	107	108	109	110	111	22	23	24	25	26
101	102	103	104	105	106	107	108	109	110	111	41	42	42	44	27
101	102	103	104	105	106	107	108	109	110	111	28
101	102	103	104	105	106	107	108	109	110	111	41	42	42	44	21
101	102	103	104	105	106	107	108	109	110	111	22	23	24	25	26
101	102	103	104	105	106	107	108	109	110	111	41	42	42	44	27
101	102	103	104	105	106	107	108	109	110	111	28
101	102	103	104	105	106	107	108	109	110	111	41	42	42	44	21
101	102	103	104	105	106	107	108	109	110	111	22	23	24	25	26
101	102	103	104	105	106	107	108	109	110	111	41	42	42	44	27
101	102	103	104	105	106	107	108	109	110	111	28

Заполнение циклограммы начинают с отведения тактов для датчиков с меньшими тактовыми расстояниями. Датчикам присваиваются двухзначные номера, где первая цифра означает номер группы датчика, а вторая цифра номер датчика в группе.

После построения циклограммы опроса рассчитываются _рт и _п для выбранного оборудования, и проверяется условие:

_п  _рт + R₀ (7)

Если необходимо делаются замены в составе аппаратно-программного обеспечения и вновь проверяется условие. Таким образом выбирается необходимое оборудование.

С целью уменьшения трудоемкости расчетов целесообразно на начальном этапе исключить из рассмотрения сочетание программно-аппаратных средств АСНИ, заведомо недопустимых по производительности. Для этих вариантов не выполняется хотя бы одно из следующих неравенств:

_п(С₀)  _рт(С₀) + R₀ (8)

МV_зсд+V_ос+N_ц+С₀ n₀ T_сб  maxV_озу (9)

Здесь М - число датчиков в системе; V_зсд и V_ос - объем занимаемой ОП выбранными ЗСД и ОС соответственно; Т_сб - время сбора данных (задается в техническом задании); V_озу - имеющийся объем ОП в выбранной ЭВМ; n₀=[n_ацп/8], где[ ] означает дополнение до большего целого.

Объем занимаемой оперативной памяти ЭВМ в РТ рассчитывается по формуле:

V_озу= МV_зсд+V_ос+N_ц+С_рт n₀ T_сб

Также необходимо чтобы объем занимаемой памяти был меньше максимально допустимого объема ОП выбранной ЭВМ: V_озу maxV_озу.

Конкретного алгоритма выбора оптимальных устройств мы предложить не можем. Выбор может осуществляться как простым перебором, так и с использованием анализа оборудования (например, отсеять устройства для которых заведомо не выполняются описанные выше устройства).

Задачу выбора работоспособного варианта системы сбора и обработки данных по проектированной системе можно было бы решить простым перебором, но такой подход даже в данном случае (ЭВМ-7, интерфейс-3, УСД-4, ОС-3) предполагает проверку 7*3*4*3=252 возможных вариантов решения, что является достаточно трудоемкой задачей.

Задача выбора оптимального варианта состава системы относится к классу целочисленных аддитивных задач динамического программирования, решение которых предполагает определенную последовательность выбора функциональных элементов системы [3], учитывающую характер изменения целевой функции при выборе последовательности шагов нахождения работоспособной системы минимальной стоимости (в нашем случае).

Подбор начинают с выбора подходящего варианта элемента системы, обладающего большим значением целевой функции (наибольшей стоимостью), после которого переходят к выбору элементов, обладающих наибольшей стоимостью по отношению к оставшимся и т.д.

До выполнения топологического расчета неизвестной является стоимость системы связи, поэтому выполненный нагрузочный расчет является неокончательным и требует уточняющей проверки после определения стоимости интерфейсов.

Также, рекомендуется проверять условие (9) на любом этапе нагрузочного расчета.