КаталогИндекс раздела
НазадОглавлениеВперед


Лабораторная работа N6
УПРАВЛЕНИЕ ТАЙМЕРОМ

1. Цель роботы

Изучение функций системного таймера и закрепление практических навыков работы с ним.

2. Темы для предварительного изучения

3. Постановка задачи

Построить модель аналого-цифрового преобразователя (АЦП), которая работает в реальном времени. Процесс, который дискретизуется, моделируется программой (программным блоком), который выполняет циклическое вычисление функции y=F(x), где x - номер итерации. Преобразователь моделируется программой, которая выполняет с заданной частотой (в реальном времени) прерывание процесса, считывание и запоминание текущего значения функции. Запомнить не меньше 80 значений функции. Обеспечить наглядное представление результатов работы "АЦП".

4. Порядок выполнения

Порядок выполнения работы и содержание отчета определены в общих указаниях.

5. Индивидуальные задания

N
пп
R y = F(x) Частота (гц)
1 0 - 10 y=((100-x)%100)*0.5+R+100 72.7
2 0 - 10 y=((77-x)%200)*0.1+R+150 145.5
3 0 - 10 y=40*(cos(x/10)+cos(x/6))+R+100 36.4
4 0 - 2 y=50*(cos(x/10)+R*cos(x/5))+150 54.5
5 0 - 2 y=50*sin(cos(x/10)+R)+150 90.9
6 0 - 1 y=0.5*(x%100)+100*sin(x/5)*R+150 72.7
7 0 - 1 y=0.5*(x%100)+50*sin(x/50)*(R+1)+150 145.5
8 0 - 1 y=50*sin(x/(10+R))+150 36.4
9 0 - 0.2 y=50*(fabs(sin(x/10))+R)+150 54.5
10 0 - 10 y=10*-1N*(x/100)+R+150 90.9
11 0 - 10 y=-1N*50*sin(x/10)+150+R 72.7
12 0 - 10 y=0.5*-1N*(x%200)*sin(x/10)+150+R 145.5
13 0 - 10 y=0.5*-1N*(x%200)+50*sin(x/10)+150+R 36.4
14 0 - 10 y=50*(sin(x/64)+sin(x/32)+
+0.1*sin(x/4)+0.1*sin(x/2))+R+150
54.5
15 0 - 10 y=50*(sin(x/64)+sin(x/32)+ +sin(x/2))+R+150 90.9
16 0 - 10 y=0.5*(x%100+-1N*x%200)+150+R 72.7
17 0 - 10 y=0.5*(-1N*x%100+x%200)+R+150 145.5
18 0 - 0.1 y=0.5*(-1N*x%100+200*R*sin(x/10))+150 36.4
Примечание:
R - случайное вещественное число из последовательности, равномерно распределенной в указанном интервале.

Для получения более наглядного представления "процесса" допускается подбирать другие коэффициенты функции. Частоту дискретизации выдерживать с точностью до 1 гц.

6. Пример решения задачи

6.3. Индивидуальное задание.

6.4. Разработка алгоритма решения

6.4.1. Структура программы

Программа состоит из основной программы и трех функций.

6.4.2. Описание переменных и констант

В этой программе применяются две константы:

Переменные, глобальные для всей программы:

Переменные главной программы:

6.4.3. Описание алгоритма программы Программу можно назвать моделью процесса АЦП. Главная программа постоянно вычисляет значения заданной функции F(x) при переменном аргументе, что имитирует непрерывный сигнал, а обработчик прерывания 8 имитирует преобразователь с постоянным шагом дискретизации по времени. Перед началом работы канал 0 таймера программируется на частоту в 2 рази большую обычной (записью в порт 43h управляющего байта 00110110b=36h, а потом посылкой в порт 40h нового значения коэффициента деления), таким образом, "частота дискретизации" составляет около 36.4 Гц. При поступлении следующего прерывания запоминается текущее значение функции F(x), старый обработчик прерывания oldtime вызывается не при кожному прерывании, а лишь один раз из двух (переменная kf - счетчик по модулю 2), когда oldtime не вызывается, наш обработчик сам сбрасывает контроллер прерываний посылкой значения 20h в порт 20h. После набора 100 "показаний АЦП" восстанавливается старый вектор обработчика таймера, а результат аналого-цифрового преобразование выводится на терминал в графическом режиме в виде решетчатой функции.

Функция readvect() читает вектор заданного прерывания. Для чтения вектора применяется функция 35h DOS (прерывания 21h):

Вход: AH = 35h;
AL = номер вектора прерывания.
Выход: ES:BX = адрес программы обработки прерывания.

Функция writevect() устанавливает новый вектор прерывания по заданному адресу. Для записи вектора применяется функция 25h DOS:

Вход: AH = 25h;
AL = номер вектора прерывания;
DS:BX = 4-байтный адрес нового обработчика прерывания.

6.5. Текст программы

/*----------------Лабораторная работа N6------------------*/
/*-----------------"Управление таймером"------------------*/

/* Подключение стандартных заголовков */
#include <dos.h>
#include <math.h>
#include <stdlib.h>
#include <graphics.h>
#include <time.h>
#include <conio.h>

#define TIMEINT 8           /* Прерывание таймера   */
#define NN 100 /* Максимальное количество показаний */

void interrupt (*oldtime)();  /* Новый обpаботчик   */
                             /* пpеpываний таймеpа  */

void interrupt  newtime();   /* Старый обpаботчик   */
                             /* пpеpываний таймеpа  */
static int y[NN];  /* Накопитель показаний          */
static int ny;     /* Индекс в массиве y            */
static int yc;     /* Текущее значение              */
static int kf;     /* Счетчик вызовов oldtime       */
union REGS rr;     /* Запись нового вектора         */
struct SREGS sr;
void *readvect(int in);     /* Получение старого вектора */
void writevect(int in, void *h);/* Запись нового вектора */

/*--------------------------------------------------------*/
void main()
{
  unsigned oldtic=65535u;  /* Старый коэфф. деления      */
  unsigned newtic=32768u;  /* Новый коэфф. деления       */
  int dd,                  /* Графический драйвер        */

      
      m,                   /* Графический режим          */
      errorcode;           /* Код ошибки                 */
  double x;                /* Аргумент функций sin и cos */

  textbackground(0);
  clrscr();
  textattr(0x0a);
  cprintf("              Лабораторная работа N6              ");
  cprintf("\n                Управление таймером               ");
  textattr(0x8e);
  gotoxy(35,12);
  cprintf("Please wait");
  /* Программирование канала 0 */
  outportb(0x43,0x36);                   /* Управляющий байт */
  outportb(0x40,newtic&0x00ff); /* Младший байт счетчика */
  outportb(0x40,newtic>>8);   /* Старший байт счетчика */
  ny=-1;            /* Признак того, что АЦП еще не началось */
  kf=15;
  /* Подключение к вектору */
  oldtime=readvect(TIMEINT);
  writevect(TIMEINT,newtime);
  /* Запуск "непрерывного процесса" */
  randomize();
  for (x=ny=0; ny<NN; x+=1)
    yc=(int)(50*(sin(x/10)+cos(x/8))+random(11)+150);
  /* Восстановление вектора */
  writevect(TIMEINT,oldtime);
  /* Восстановление канала 0 */
  outportb(0x43,0x36);                   /* Управляющий байт */
  outportb(0x40,oldtic&0x00ff); /* Младший байт счетчика */
  outportb(0x40,oldtic>>8);   /* Старший байт счетчика */

  /* Вывод запомненных результатов */
  dd=3; /* EGA, 16 цветов */
  m=1;  /* Режим 640*350 */
  initgraph(&dd,&m,"");
  /* проверка результата инициализации */
  errorcode = graphresult();
  if (errorcode != grOk)       /* ошибка графического режима */
  {
   printf("Graphics error: %s\n", grapherrormsg(errorcode));
   printf("Press any key to halt:");
   getch();
   exit(1);                         /* аварийное завершение */
  }
  setcolor(10);
  settextstyle(0,0,2);
  outtextxy(15,10,"Результати аналого-цифрового преобразования:");


  setcolor(9);
  rectangle(15,40,624,330);
  setcolor(11);
  for(ny=0; ny<NN; ny++)
  {
   circle(22+ny*6,330-y[ny]*1,2);
   line(22+ny*6,330,22+ny*6,330-y[ny]*1);
  }
  setcolor(12);
  settextstyle(0,0,1);
  outtextxy(260,340,"Нажмите любую клавишу ...");
  getch();
  closegraph();
}

/* Новый обpаботчик пpеpиваний таймеpа */
void interrupt newtime()
{
  if (--kf<0) {
    /* Виклик oldtime - на 2-й раз */
    (*oldtime)();
    kf=1;
    }
  else /* иначе - сброс контроллера */
    outportb(0x20,0x20);
  if ((ny>=0)                       /* Если АЦП началось, */
    &&(ny<NN))  /* и NN показаний еще не набрано, */
      y[ny++]=yc;        /* запоминание очередного показания */
}

/* Получение старого вектора */
void *readvect(int in)
{
  rr.h.ah=0x35; rr.h.al=in;
  intdosx(&rr,&rr,&sr);
  return(MK_FP(sr.es,rr.x.bx));
}

/* Запись нового вектора */
void writevect(int in, void *h)
{
  rr.h.ah=0x25;
  rr.h.al=in;
  sr.ds=FP_SEG(h);
  rr.x.dx=FP_OFF(h);
  intdosx(&rr,&rr,&sr);
}

6.6. Результаты работы программы

Результат работы представляется в графическом режиме в виде решетчатой функции на экране терминала.


КаталогИндекс раздела
НазадОглавлениеВперед