Calculatoare specializate

Calculatoare specializate

Procesoarele (calculatoarele) specializate au fost dezvoltate pentru doua scopuri principale:

Ø      aplicatii critice

Ø      viteza de procesare crescuta

Ø      posibilitate de interfatare usoara cu dispozitivele externe

Din punct de vedere teoretic, aproape orice tip de calculator poate fi utilizat pentru aplicatii de control timp real. In cazul unui calculator conventional datele sunt in general preluate de la tastatura iar rezultatele sunt vizualizate pe ecran sau la imprimanta. Fata de acesta, calculatoarele utilizate pentru controlul proceselor in timp real sunt foarte diferite, in primul rind datorita faptului ca acestea trebuie sa interactioneze cu un numar foarte mare si variat de dispozitive de I/O. Practic, un sistem de control care functioneaza in timp real de dimensiuni foarte reduse poate avea un numar de pina la 20 conexiuni la semnale de I/O; cifre de ordinul a aproximativ 200 de conexiuni    sunt absolut normale pentru un sistem de dimensiuni medii.

Chiar daca este posibila conectarea acestei cantitati de semnale la un calculator conventional, aceasta implica realizarea unor conexiuni non-standard precum si existenta unor dispozitive auxiliare externe. In mod similar, chiar daca programarea pentru aceasta mare cantitate de semnale de I/O poate fi realizata in limbajele conventionale cum ar fi Pascal, Basic    sau C, acestea ar fi utilizate cu un scop pentru care nu au fost initial proiectate astfel incit rezultatul poate fi destul de incert. De asemenea, operind in timp real, timpul este o componenta distincta a strategiei de control: secvente ca: deschide robinetul ; astepta 2,5 s ; porneste pompa pentru o perioada de 3 min, etc. , sunt greu de scris utilizind limbajele de programare conventionale.

Alte cerinte suplimentare, necesare pentru ca un calculator sa poata fi utilizat pentru aplicatiile in timp real pot fi sumarizate astfel:

Ø      trebuie proiectat astfel incit sa poata functiona in mediu industrial, cu tot ceea ce implica acesta referitor la conditiile de temperatura, umiditate, praf, etc;

Ø      trebuie sa fie capabil sa utilizeze semnale de I/O digitale la voltajele intilnite in industrie (de la 24V pina la 240V), precum si semnale de I/O analogice; de asemenea, extinderea I/O trebuie sa poata fi realizata simplu;

Ø      limbajul de programare trebuie sa fie cit mai simplu; programele trebuie sa poata fi modificate usor, in functie de schimbarile care apar in cadrul procesului controlat;

Ø      trebuie avut in vedere ca, intr-un sistem de control timp real, multe din erorile care apar sunt nu atit erori de programare cit erori rezultate din defectiunea unor anumiti senzori, swich-uri, etc., astfel incit trebuie sa fie posibila detectarea usoara a unor astfel de erori de catre calculator;

Ø      calculatorul trebuie sa fie suficient de rapid pentru a realiza controlul in timp real: acest lucru depinde, dupa cum a fost precizat anterior atit de viteza calculatorului folosit dar si de timpul de raspuns caracteristic aplicatiei;