Diseño de una interfase en tiempo real hacia un microprocesador

Abstract

El objetivo del presente trabajo es dar a conocer las ventajas que ofrece la técnica de una interfase en tiempo real, las que facilitan grandemente la tarea de interconexión de una señal análoga hacia un Microprocesador, siendo este no solo capaz de realizar funciones aritméticas y lógicas, sino que posee la instrumentación necesaria para obtener en forma directa información del mundo externo, activar válvulas o motores y suministrar indicaciones al proceso que se está desarrollando. En este punto considero necesario exponer: ¿qué se entiende por “Tiempo-Real” ?, sin que ello implique dar una simple definición. La operación de un sistema que emplea un Procesador de Datos se puede catalogar de tres maneras o meto- dos perfectamente diferenciados, estos son: a) Procesamiento en Batch b) Procesamiento en Tiempo Real y c) Procesamiento en Tiempo Compartido. a) El Procesamiento en Batch queda determinado por las siguientes características: a.1 La información a procesarse llega en Bloques bien definidos al centro de Procesamiento, acumulada durante un periodo de tiempo también perfectamente establecido. a.2 Las operaciones del procesamiento están divididas en bloques de trabajo bien definidos; perforación, clasificación, etc. a.3 Las informaciones se tratan de un modo secuencial con respecto a un cierto código o clave; cuentas corrientes, extractos de cuentas corrientes, deudores morosos, cuentas sobregiradas, etc. a.4 Estos procedimientos de trabajo impiden la integración de los sistemas, por tratarse de informaciones y archivos completamente separados e inconexos entre sí. Este fue el primero de los métodos de operación de los sistemas de Procesamiento de Datos. De las características anotadas se puede concluir que su principal aplicación estos en el campo de las tareas comerciales o administrativas en las que no se requieran respuestas inmediatas. b) Procesamiento en Tiempo Real Con el incremento de la necesidad del movimiento comercial y la introducción de las computadoras en el campo industrial, ligadas al desarrollo tecnológico de las computadoras, aparece este segundo modo de operación. La ventaja del Procesamiento de Datos en Tiempo Real consiste en la obtención, en un tiempo útil, de informaciones o resultados que nos permitan adoptar las acciones consecutivas correspondientes. En ciertos casos un Intervalo de Tiempo es permisible como sucede por ejemplo con los recibos de sueldos, pero en otros casos esto no es posible sin que los resultados pierdan su significado. Cada tarea o servicio tiene un Tiempo Real de respuesta, fuera de la cual el resultado ser meramente estadístico o histórico, pero no útil desde el punto de vista de las decisiones adoptadas en el lugar y tiempo oportunos para que produzcan efectos positivos. Los procedimientos integrados en Tiempo Real presentan las siguientes características: b.1 La información no se agrupa, sino que cuando se recibe la entrada se elabora y envía en el mismo momento. b.2 Las Operaciones de Trabajo son contenidas en una "única fase", elaborada automáticamente por el Computador que prevé todas las funciones. b.3 Cuando se trata de un Sistema Integrado, la información que se introduce interesa a todos los archivos con los cuales está relacionado, de manera de ponerlos al día en su oportunidad. b.4 Requiere la utilización de memorias de acceso directo, donde los archivos son organizados de modo completamente aleatorio. Podemos definir el acceso directo como el proceso de obtención o ubicación de datos en la memoria, donde el tiempo requerido es independiente de la ubicación de estos. De lo anotado anteriormente se observa que el principal campo de aplicación de este modo de operación se encuentra en el control de procesos industriales, en la emisión automática de documentos comerciales, tales como: cheques, recibos de pago, etc. A causa del proceso de tareas en tiempo real es que aparecen los diseños de sistemas "online" o sistemas en línea que se pueden definir como el medio por el cual los datos ingresan al Computador directamente desde su punto de origen, pudiendo además ser transmitidos por el Computador directamente al lugar en el que son utilizados. En los albores del procesamiento de datos estos sistemas no eran muy comunes en el campo industrial, en tanto que hoy con el advenimiento de los circuitos LSI, VLSI y como resultado de ello los Microprocesadores (u-Ps) están en auge en el campo industrial, por las grandes ventajas que ofrecen los Microcomputadores frente a los Computadores grandes, especialmente en lo referente al costo de la implementación y mantenimiento del sistema, su versatilidad y fiabilidad. La materia del presente trabajo toca precisamente este campo en lo referente a la interconexión del sistema a controlar (fundamentalmente análogo) y su controlador que es un Microcomputador {u-C), que permite la Operación en Tiempo Real. c) Procesamiento en Tiempo Compartido Este tipo de procesamiento de datos es producto del incesante crecimiento de las necesidades de contar con sistemas de Procesamiento de Datos que respondan en forma inmediata, y, del tremendo avance tecnológico, tanto de Hardware como de Software en lo que a Computadores se refiere. El tiempo compartido se puede definir como el sistema constituido por un computador central y una red de usuarios con terminales sencillos, de entrada, por teclado y salida por impresión de página.