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阅读以下关于电梯模拟控制系统设计方法的说明,回答问题1至问题3,将答案填入答题纸的对应栏内。
【说明】
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制算法、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。


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。

【问题1】(6分)
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。
可供选择的状态转移条件:
a.其他楼层有呼叫请求;
b.无呼叫请求;
c.乘客进入电梯或等待一段时间后;
d.到达请求楼层;
e.电梯所在楼层有呼叫请求。


【问题2】(5分)
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。


【问题3】(4分)
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。


现假设:为硬件中断周期时间;为一个指令执行周期时间;分别为A、B、C的中断服务程序执行时间;为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。


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。

参考答案:

【问题1】
(1)其他楼层有呼叫请求,或a;
(2)到达请求楼层,或d;
(3)乘客进入电梯或等待一段时间后,成c;
(4)无呼叫请求,或b;
(5)电梯所在楼层有呼叫请求,或e;
(5)其他楼层有呼叫请求,或a。
【问题2】
(1)改变状态为开门
(2)当前层上移一层
(3)改变状态为开门
(4)改变状态为向下
(5)改变状态为向上

【问题3】


详细解析:

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。
问题1和问题2根据题干的需求不难得到状态转移信息和电梯运行的处理流程。问题3是一个关于多级中断的问题。当设备A、设备B和设备C同时发出中断请求时,三个设备的优先级顺序是:设备A>设备B>设备C。所以是先处理设备A的中断,然后是设备B,最后是设备C。
注意TM为一个指令的执行周期,只执行1次,然后是TDC是硬件中断周期是每个中断都会执行1次。
硬件中断周期是指:当CPU采用中断方式实现主机与I/O交换信息时,CPU在每条指令执行阶段结束前, 都要发中断查询信号,以检测是否有某个I/O提出中断请求。如果有请求,CPU则要进入中断响应阶段,又称中断周期。在这阶段, CPU必须将程序断点保存到存储器中。
所以,依次处理的时间为:
设备A的时间=TM+TDC+TS+TA+TR
设备B的时间=TDC+TS+TB+TR
设备C的时间=TDC+TS+TC+TR
中断饱和时间是指:全部的设备(设备A、B、C)同时发出中断请求的情况下,要把全部的中断请求按顺序响应一遍的总共花费的时间。所以,这种结构下中断饱和时间是:设备A的时间+设备B的时间+设备C的时间 

上一题