2-Ma’ruza. O’rnatilgan tizimlarga qo’yiladigan asosiy talablar

2-Ma’ruza. O’rnatilgan tizimlarga qo’yiladigan asosiy talablar
Reja:

1. 
   O’rnatilgan tizimlarning real vaqt ish tartibida ishlash
   
2. 
   Apparatning ixchamligi va ishonchliligi,
   
3. 
   Ko’p masalalarni echa olishi va platformalarining turliligi.
   

Uzoq masofada joylashgan boshqariladigan ob’ektlarni boshqarish uchun mo’ljallangan xisoblash tizimlar sinflari axborot-boshqaruvchi tizimlar (ABT) deb nomlanardi. Kompyuter tarmoqlari paydo bo’lishi bilan tarmoq yoki taqsimlangan ABTlarni qurish imkoniyati vujudga keldi. Integral mikrosxemalar va mikroprotsessorlar paydo bo’lishi ABTni boshqariladigan ob’ektlarga yaqinlashtirish yoki unga EXMni o’rnatish imkonini berdi. Shunday qilib birinchi o’rnatilgan tizimlari (Embedded System) paydo bo’ldi. Bora-bora element bazasi arzonlashishi va uni integrallanishi darajasi ko’tarilishi va xisoblash qurilmalarini ishonchliligi oshishi bilan EXMni boshqariladigan ob’ektni turli joylariga o’rnatish va barcha xisoblash tugunlarini umumiy nazorat tarmoqiga birlashtirilish imkonlari vujudga keldi. Rivojlanish jarayonida elementlar kichiklashishi va boshqariladigan ob’ektlar bilan birlashishi bilan kiberfizik nomini olgan (CPS, Cyber Physical System) tizimlari paydo bo’ldilar. Boshqariladigan ob’ektlariga xisoblash tizimi kiritilish darajasiga ko’ra quyidagi tizimlarni ajratish mumkin:

• Axborot-boshqaruvchi tizimlar (ABT).

• Taqsimlanganaxborot-boshqaruvchi tizimlar (TABT).

• O’rnatilgan tizimlar (Embedded System, ES).

• Tarmoqli o’rnatilgan tizimlar (Networked Embedded System, NES).

• Kiber fizik tizimlari (Cyber Physical System, CPS).

_{Texnika rivojlanishiga ko’ra boshqaruvchi kompyuter tizimlarini} sinflarini belgilash evolyutsiyasi amalga oshrilildi: axborot- boshqaruvchidan o’rnatilgan tizimlarga, o’rnatilgandan tarmoqli o’rnatilganga, tarmoqli o’rnatilgandan kiberfizik tizimlariga. Zamonaviy kiberfizik tizimlari juda yaqindan boshqariladigan ob’ektlari bilan integrallashtirilgan.

Kiberfizik tizim(CyberPhysicalSystem, (CPS)- nazorat va boshqarish ob’ekti bilan bir vazifani bajaruvchi o’zaro munosabatlari fizik vositalariga ega (elektrik, ximik, optik, mexanik, biologik va x.k.) maxsus xisoblovchi tizim. Kiberfizik tizimni xisoblash platformasi asosida xar qanday kompyuter qurilmasi qo’llanilishi mumkin.

O’rnatilgan tizimlar (Embedded System, ES) tushunchasini ko’pgina aniqlanishi mavjud:

• O’rnatilgan xisoblash tizimlari (O’XT) – nazorat va boshqarish ob’ekti bilan bir vazifani bajaruvchi va u bilan umumiy konstruktsiyali maxsus (zakazlangan) xisoblash tizimlari(XT).

• O’rnatilgan xisoblash tizimlari–ma’lum bir funktsiyalar yig’indisini bajaruvchi maxsus axborot-boshqaruvchi tizimlar (ABT).

• O’rnatilgan xisoblash tizimlari–asosiy funktsiyasi kompyuter funktsiyasi bo’lmagan ammo kompyuterni element sifatida qo’llovchi xarqanday tizim. Masalan: DVD-proigro’vatel, svetoforli ob’ekt, bankomat va x.k.

• Kichik kompyuterli (laptop) yoki katta universal kompyuterli (mainframe computer) ammo personal kompyuter bo’lmagan xisoblash tizimni xam o’rnatilgan tizim deb xisoblash mumkin.

• O’rnatilgan xisoblash tizimi–umumiy qo’llaniladigan kompyuter bo’lmagan dasturlanovchi kompyuterni o’z ichiga qo’shuvchi qurilma.

• O’rnatilgan xisoblash tizimlari–stol kompyuteri bo’lmagan xar qanday amaliy xisoblash tizimi.

• O’rnatilgan tizim–boshqariladigan qurilmaga xisoblash elementi to’liq o’rnatiladigan maxsus tizim. Universal kompyuterga ko’ra, o’rnatilgan tizim konkret talabli bir yoki bir necha oldindan belgilangan masalalarni bajaradi.

O’rnatilgan xisoblash tizimlari quyidagicha tasniflanadi:

• qo’llanishG’tayinlanish doirasi bo’yicha;

• axborot va boshqarish funktsiyalarini turli o’zaro munosabatlari bo’yicha (tizim axborot yig’uvchi yoki avtomatik boshqaruvchi);

• apparat bloklarini fazoviy lokallashuv bo’yicha:

a) fazoviy lokallashgan;

b) fazoviy bo’linib joylashilgan.

• Xisoblash (ma’lumotlarga ishlov berish) va kommunikativ (ma’lumotlarni kiritish-chiqarish funktsiyalari) tuzuvchilarini turli o’zaro munosabatlari bo’yicha;

• Odam ishtiroqi darajasi bo’yicha:

a) Avtomatik tizimlar–operator boshlang’ich sozlash va parametrlarni va ishlash rejimlarini operativ aniqlashni bajaradigan tizimlar. Ma’lumotlarni yig’ish, uzatish va boshqarish buyruqlarini bajarish va ularni operativ ishlab chiqish odam ishtiroqisiz amalga oshiriladi;

b) Avtomatlashtirilgan tizimlar - operator ishtiroqida qisman yoki to’liq xajmda ma’lumotlarga operativ ishlov berish va bajaruvchi qurilmalar tomonidan boshqarish buyruqlarini xosil qiladigan tizimlar (masalan, teleboshqarish).

• Ma’lumotlargaG’xisoblashlarga ishlov berishni tashkil etish bo’yicha (markazlashtirilganG’ markazlashtirilmagan);

• Tizimni fizikG’mantiqiy modullari orasidagi va G’yoki funktsiyalarini masalalar darajasidagi parallelashtirish bo’yicha.

Real vaqt masshtabida ishlash o’rnatilgan tizimni asosiy ishlash _{xususiyati bo’lib qoladi.}

Rasm 2.1 . Real vaqt masshtabida ishlash


2.1-rasmda uch vaqt keltirilgan: t1 - datchikdan signal olingan vaqti, t2 – bajaruvchi qurilmaga boshqaruvchi ta’sirni uzatish, t3 - boshqaruvchi ta’sirni uzatishni chegaraviy muddati. Agar ma’lum bir sabab bo’yicha boshqaruvchi signal uzatilishi kechiksa, signal t3 dan keyin ishlab chiqilsa boshqaruvchi signal foydasiz yoki zararli bo’ladi.