反馈
问题:
王工在实验室负责自动电梯模拟控制系统的设计,自动电梯模拟控制系统需要完成电梯运行控带法、输入界面和输出界面三项主要任务。系统结构图如图1-1所示。<br/><br/> <img style='width:100%;' src="http://doquestion.docdev.cn/ruankao_work_version_0103/userfile/image/qrxt-13-x-x-1-1(1).jpg"><br/><br/> 根据电梯运行的流程,把电梯划分为停止状态、运行状态、开门状态和关门状态4种控制状态。停止状态是指电梯在没有任何请求的情况下静止状态,而不是指电梯在运行过程中开门前的停顿状况,本题忽略停顿状况,把电梯从运行状态直接迁移为开门状态。电梯根据控制状态的迁移规则进行状态迁移,系统初始时,电梯处于停止状态。
选项 :
<b>问题:1.1 </b><br/> 电梯根据控制状态的迁移规则进行迁移,其状态迁移图如图1-2所示。请根据下面状态转移的条件,完成状态迁移图,将解答填入答题纸的对应栏中。<br/> <img style='width:100%;' src="http://doquestion.docdev.cn/ruankao_work_version_0103/userfile/image/qrxt-13-x-x-1-2(1).jpg"><br/> 可供选择的状态转移条件:<br/> a.其他楼层有呼叫请求;<br/> b.无呼叫请求;<br/> c.乘客进入电梯或等待一段时间后;<br/> d.到达请求楼层;<br/> e.电梯所在楼层有呼叫请求。
选项 :
<b>问题:1.2 </b><br/> 电梯运行处理程序的流程图如图1-3所示。请完成该流程图,将答案填写在答题纸的对应栏中。<br/> <img style='width:100%;' src="http://doquestion.docdev.cn/ruankao_work_version_0103/userfile/image/qrxt-13-x-x-1-3.jpg">
选项 :
<b>问题:1.3 </b><br/> 系统采用多级优先级中断结构,如图1-4所示。它要求CPU在执行完当前指令时转而对中断请求进行服务。设备A连接于最高优先级,设备B次之,设备C又次之。IRQx为中断请求信号,INTx为CPU发出的中断响应信号。<br/> <img style='width:100%;' src="http://doquestion.docdev.cn/ruankao_work_version_0103/userfile/image/qrxt-13-x-x-1-4.jpg"><br/> 现假设:T<sub>DC</sub>为硬件中断周期时间;Tm为一个指令执行周期时间;T<sub>A</sub>、T<sub>B</sub>、T<sub>C</sub>分别为A、B、C的中断服务程序执行时间;T<sub>S</sub>、T<sub>R</sub>保护现场和恢复现场所需的时间。图1-5是中断处理过程示意图。<br/> <img style='width:100%;' src="http://doquestion.docdev.cn/ruankao_work_version_0103/userfile/image/qrxt-13-x-x-1-5.jpg"><br/> 当三个设备同时发出中断请求时,依次处理设备A、B、C的时间是多少?这种结构下中断饱和时间是多少?请将答案填写在答题纸的对应栏中。
答案:
解析:
(1) 其他楼层有呼叫请求,或a;<br/>(2) 到达请求楼层,或d;<br/>(3) 乘客进入电梯或等待一段时间后,或c;<br/>(4) 无呼叫请求,或b;<br/>(5) 电梯所在楼层有呼叫请求,或e;<br/>(6) 其他楼层有呼叫请求,或a。<br/>本题考查嵌入式系统设计,涉及嵌入式软件和微处理器基础知识的应用。<br/>电梯控制系统是典型的嵌入式系统,本题所述是一个实验室环境下的自动电梯模拟控制系统,许多地方都做了简化。电梯的运行由电梯控制模块完成,它负责修改电梯当前状态,根据电梯状态派遣电梯执行停止、运行、开门、关门等任务,设置电梯处于各种状态的运行时间,指挥电梯按照运行规则运行。<br/>根据电梯运行的流程,把电梯划分为停止、运行、开门、关门4种控制状态,电梯控制状态转移图如图1-6所示。停止状态是指电梯在没有任何请求的情况下的静止状态,而不是指电梯在运行过程中开门前的停顿状况,本题忽略停顿状况,把电梯从运行状态直接迁移为开门状态。<br/><img style='width:100%;' src="http://doquestion.docdev.cn/ruankao_work_version_0103/userfile/image/qrxt-13-x-x-1-6.jpg"><br/>从图1-6可以看到,电梯根据控制状态的迁移规则进行状态迁移,具体如下:<br/>(1) 系统初始时,电梯处于停止状态;<br/>(2) 电梯处于停止状态时,根据发出请求的楼层不同可以分别迁移到运行或者幵门两种不同的状态;<br/>(3) 电梯处于运行状态时,如果没有到达请求楼层时发生自迁移,即保持运行状态不变;当到达请求楼层时,迁移到开门状态;<br/>(4) 电梯处于开门状态时,等乘客进入电梯后或一段时间后必然会迁移到关门状态;<br/>电梯处于关门状态时,可以根据是否有请求迁移到运行状态或者迁移到停止状态。 <br/>(1) 改变状态为开门<br/>(2) 当前层上移一层<br/>(3) 改变状态为开门<br/>(4) 改变状态为向下<br/>(5) 改变状态为向上。<br/>电梯各个状态的处理过程是,根据电梯状态,调用相应的控制状态的处理程序来控制电梯的运行。图1-3为电梯运行状态的处理流程图。当进入电梯运行状态后,首先判断当前电梯的运行方向。程序处理逻辑如下:<br/>1.当电梯向上运行时:<br/>(1) 若当前层有内部请求,或外部有向上请求,或外部有向上和向下请求,则改变状态为开门,返回;否则,转(2) ;<br/>(2) 若当前层上方有内外请求,则当前层上移一层,返回;否则,转(3) ;<br/>(3) 若当前层有外部向下请求,则改变状态为开门状态,返回;否则,转(4) ;<br/>(4) 若当前层下方有内外请求,则改变状态为向下,返回。<br/>2.当电梯向下运行时:<br/>(1) 若当前层有内部请求,或外部有向下请求,或外部有向上和向下请求,则改变状态为开门,返回;否则,转(2) ;<br/>(2) 若当前层下方有内外请求,则当前层下移一层,返回;否则,转(3) ;<br/>(3) 若当前层有外部向上请求,则改变状态为开门状态,返回;否则,转(4) ;<br/>(4) 若当前层上方有内外请求,则改变状态为向上,返回。<br/>t<sub>A</sub>=T<sub>M</sub>+T<sub>DC</sub>+T<sub>S</sub>+T<sub>A</sub>+T<sub>R</sub>;<br/>t<sub>B</sub>=T<sub>DC</sub>+T<sub>S</sub>+T<sub>B</sub>+T<sub>R</sub>;<br/>t<sub>C</sub>=T<sub>DC</sub>+T<sub>S</sub>+T<sub>C</sub>+T<sub>R</sub>;<br/>注意,TM只执行1次。<br/>中断饱和时间是:T=t<sub>A</sub>+t<sub>B</sub>+t<sub>C</sub>=T<sub>M</sub>+3T<sub>DC</sub>+3T<sub>S</sub>+T<sub>A</sub>+T<sub>B</sub>+T<sub>C</sub>+3T<sub>R</sub><br/>该问题是一个关于多级中断的问题,题中现假设TDC为硬件中断周期时间,T<sub>M</sub>为一个指令执行周期时间,T<sub>A</sub>、T<sub>B</sub>、T<sub>C</sub>分别为A、B、C的中断服务程序执行时间,T<sub>S</sub>、T<sub>R</sub>为保护现场和恢复现场所需的时间。<br/>当三个设备同时发出中断请求时,依次处理设备A、B、C的时间分别为:<br/>t<sub>A</sub>=T<sub>M</sub>+T<sub>DC</sub>+T<sub>S</sub>+T<sub>A</sub>+T<sub>R</sub>;<br/>t<sub>B</sub>=T<sub>DC</sub>+T<sub>S</sub>+T<sub>B</sub>+T<sub>R</sub>;<br/>t<sub>C</sub>=T<sub>DC</sub>+T<sub>S</sub>+T<sub>C</sub>+T<sub>R</sub>;<br/>注意,T<sub>M</sub>只执行1次。<br/>这种结构下中断饱和时间是:T=t<sub>A</sub>+t<sub>A</sub>+t<sub>C</sub>=T<sub>M</sub>+3T<sub>DC</sub>+3T<sub>S</sub>+T<sub>A</sub>+T<sub>B</sub>+T<sub>C</sub>+3T<sub>R</sub> <br/>