4.5. Математические подпрограммы
Все ЦП имеют ПЗУ, содержащее библиотеку быстродействующих математических подпрограмм для выполнения операций с плавающей запятой. Эти подпрограммы являются частью операционной системы. Они вызываются из блоков стандартных функций или с помощью мнемоники команд STL (модифицированного языка ассемблера MOTOROLA®). Кроме основных операций сложения, вычитания, умножения, деления и извлечения квадратного корня, имеются различные программы преобразования и сервисные программы (например, сравнения или копирования). Числа представляются в стандартном 4-байтовом формате IEEE.
5. Основные понятия
Программирование ПЛК заключается в передаче ему через последовательный порт кодов программ и данных. Передача осуществляется по online-интерфейсу и поддерживается, с одной стороны, аппаратной частью блока ЦП, а с другой, - специальной платой двухпортового интерфейса, устанавливаемой в компьютер. Применяемые программно-аппаратные средства программирующего устройства позволяют осуществлять программирование по двум последовательным каналам двух ПЛК. В качестве среды программирования применяется Система Программирования PROSYS, предъявляющая следующие требования к ресурсам программирующего устройства:
- совместимость с AT или IBM XT (процессор 8086 и выше);
- ОС MS DOS (версия 2.11 или выше) или PC DOS;
- свободное пространство на диске должно составлять не менее 2 Мбайт;
- ОЗУ объемом 640 кбайт, из них не менее 553 кбайт должны быть свободны;
- должны отсутствовать платы расширения, использующие COM2.
PROSYS является многоязыковой программной системой; при реализации своих задач управления пользователь может применять любое языковое средство или комбинацию из предлагаемых средств по своему усмотрению:
1) лестничные логические диаграммы (LAD);
2) функциональные схемы (FD);
3) логические схемы (LD);
4) списки операторов (STL).
Лестничные логические диаграммы - это “графический” язык программирования, особенно удобный для целей логического программирования. Средства редактора лестничных диаграмм облегчают использование LAD. Соответствующий отладчик позволяет "непосредственно" наблюдать за работой программы и оперативно вносить в нее изменения. К числу сервисных особенностей относятся возможности введения в программу текстовых комментариев и распечатки.
Программирование в терминах функциональных схем близко по смыслу к методологии структурного программирования. Подпрограммы (функциональные блоки - FBK) представляются прямоугольниками на экране и программисту необходимо лишь связать входы и выходы. Входы и выходы FBK - входные и выходные параметры подпрограмм. Система Программирования включает в себя большой набор стандартных функциональных блоков различного назначения (например, обработки аналоговых сигналов, математических функций, общие процедуры обработки данных, коммуникаций и поддержки аппаратного обеспечения). Кроме того, существует возможность создания пользовательских FBK для конкретных приложений. Для этого на первом этапе определяется форма модуля, т.е. число и обозначения входов/выходов, а затем создается собственно исполняющая часть FBK на языке STL.
Логические схемы - метод программирования, расширяющий возможности программирования в терминах LAD. В логических схемах используются логические блоки, похожие на логические вентили AND/OR/EXOR (И/ИЛИ/исключающее ИЛИ). Тип и число входов можно задавать произвольным образом. Символы логической схемы могут свободно комбинироваться с элементами LAD и FBK.
Список операторов является расширенным языком ассемблера и включает в себя, кроме собственно команд процессора Motorola 6303, сложные подпрограммы для выполнения арифметических операций с плавающей запятой, реализованные как стандартные команды. При программировании с использованием STL команда состоит из кода операции и адреса.
Объем адресуемой памяти составляет 64 кбайт и разделяется на несколько следующих областей:
системные переменные ($0000-$00FF);
системный стек ($0100-$01FF);
область LAD ($0200-$02FF);
область отладчика LAD ($0300-$03FF);
регистры ($0400-$1FFF или R 0000-R 7167);
резервные области ($2000-$2FFF,$3100-$3FFF);
периферийные адреса ($3000-$30FF или Р 000-Р 0FF);
область прикладной программы ($4000-$71FF);
поле 1-битных адресов ($8000-$BFFF, I,O,S и T);
область операционной системы ($С000-$FFFF).
Адрес с предварительным выбором позволяет осуществлять адресацию к предопределенным областям памяти, выделяя их в отдельные адресные пространства в зависимости от типа ячейки памяти. Адрес в формате с предварительным выбором имеет вид:
|
Предварительный выбор адреса |
Описание |
|
I |
Цифровой вход |
|
O |
Цифровой выход |
|
R |
Регистр (8-битная ячейка памяти) |
|
F |
Флажок (1-битная ячейка памяти) |
|
S |
Запуск таймера (1-битный сигнал начала времени) |
|
T |
Таймер (1-битный сигнал истечения времени) |
|
# |
Непосредственный операнд |
|
X |
Индексный регистр |
|
! |
Указатель системного стека |
|
P |
Периферийный модуль |
Для I, O, P используется адресация с указанием места в кассете модулей. Например, I 047 - цифровой вход 7 в месте 4 базовой кассеты (0).
Схема последовательности (SEQC) служит для оформления последовательности выполнения программных блоков. Она определяет последовательность нуждающихся в обработке лестничных диаграмм, подпрограмм STL и других SEQC. Обращение может производиться только последовательно, т.е. в SEQC не предусмотрено возможности вмешательства в последовательность обработки.
Символьные имена (SYMB) являются идентификаторами, которые присваиваются входам, выходам или областям памяти. После объявления символьного имени пользователь может использовать его наравне с адресом объекта, для которого это имя было объявлено.
Таблицы данных (TAB) - это постоянные записи данных, к которым может иметь доступ пользователь. В одной таблице (и даже в пределах одной строки таблицы) можно комбинировать различные форматы представления чисел. Таблицы являются компонентами прикладной программы и хранятся в энергонезависимом ЗУ прикладной программы.