حافظه کنترل

امروزه آنچه که کاربران را در شاخه های مختلف از علوم الكترو نیک به خود مشغول کرده است تنوع در بر نامه ریزی ها ست. دنیای فيزيكي یک قطعه آی سی کوچک با بر نامه نویسی است که معنا و مفهوم می یابد. در کامپیو تر های شخصی- گو شي تلفن های همراه – انواع وسایل پیچیده و حتی ساده برنامه نویسی و ایجاد ارتباط بین سخت افزار و نرم افزار از بیشترین دغدغه های سازندگان می باشد.

برای مثال در یک کامپیو تر دیجیتال به کار گیری دنباله هاي از ریز عمل هاست . تعداد انواع ریز عمل های مو جود در یک سیستم معین محدود است . پیچیدگی سیستم دیجیتال به تعداد ریز عمل های متوالیست که اجرا می کند بستگی دارد. هنگامی که سیستم های کنترلی توسط سخت افزار حاصل از تکنیک های مدار های منطقی رایج تو لید شود گوییم واحد کنترل سخت افزاریست .

ریز بر نا مه نویسی روش دیگری برای طراحی واحد کنترل یک کامپیو تر دیجیتال است . اصل ریز بر نامه نویسی روش شاخص و سیستماتیک در کنترل رشته ریز عمل ها در یک کامپیو تر دیجیتال است . تابع کنترلی که مشخص کننده یک ریز عمل است یک متغیر دو دویی می باشد. وقتی که این متغییر در یکی از حالات دودویی باشد ریز عمل متناظر آن اجرا می شود. اگر متغیر کنترلی که در وضعیت دودویی مخالف باشد وضعیت ثبات های سیستم را تغییر نمی دهد. وضعیت فعال یک متغیر کنترل ممکن است بسته به کاربرد هر یک از حالات 1 یا 0 باشد.

در سیستم مبتنی بر گذر گاه سیگنال های کنترلی که ریز عمل را مشخص می نمایند به صورت گره هایی از بیت ها هستند که مسیر ها را در مولتی پلبکسر ها – دیکدرها و واحد های حساب و منطق انتخاب می نمایند.

واحد کنترل موجب اجرای یک سری مراحل متوالی از ریز معل ها می شود. در هر زمان مفروض ریز عمل های معینی باید اجرا شوند در حالیکه سایر ریز عمل ها راکد هستند. متغیر های کنترلی در هر لحظه از زمان می توانند با رشته ای از 1 ها و 0 ها که کلمه کنترل نامیده می شوند نمایش داده شوند. به این ترتیب می توان با بر نامه نویسی کلمات کنترلی عملیات مختلف را روی اجزا سیستم انجام داد .

واحد کنترلی که متغیر های دودویی کنترل آن در حافظه ذخیره شده باشد واحد کنترل ریز بر نامه نویسی شده نام دارد . هر کلمه در واحد کنترل حاوی یک ریز دستور العمل است . ریز دستور العمل مشخص کننده یک یا چند دستور العمل برای سیستم است . رشته هی از ریز دستور العمل ریز بر نامه را تشکیل می دهد . با تو جه به اینکه بعد از نصب واحد کنترل در سیستم لازم نیست تغییری در ریز بر نامه داده شود واحد کنترل می تواند فقط از نوع خو اندنی باشد .

کامپیو تری که از واحد کنترل برنامه نویسی شده استفاده می کند دو حافظه مجزا خواهد داشت . یک حافظه اصلی و یک حافظه کنترل . حافظه اصلی در اختیار کاربر است تا بر نامه های خود را در آن ذخیره کند . محتوی حافظه اصلی به هنگام دستکاره داده ها و یا هر بار که بر نامه عوض شود تغییر می نماید . بر نامه کاربر در حافظه اصلی شامل دستورات ماشین و داده هاست . متقابلا حافظه کنترل یک ریز بر نامه ثابتی را نگهداری می کند و به وسیله هر کاربری قابل تغییر نیست .
ریز بر نامه از ریز دستور العمل هایی تشکیل شده که به نو به خود انواع سیگنال های کنترلی را برای اجرا روی ثبات ها معین می کند. هر دستور العمل ماشین موجب اجرای رشته ای از ریز دستور العمل های موجود در حافظه کنترل می شود. وظیفه این ریز دستور العمل ها برداشت دستور العمل ماشین از حافظه اصلی ست . محاسبه آدرس مو ثر اجرای عملی که تومسط دستور العمل ماشین مشخص شده و باز گرداندن کنترل به فاز بر داشت برای تکرار سیکل مر بوط به دستور العمل بعدی ست .

الکترونیک قدرت؛ الکترونیک، قدرت و کنترل را با هم ترکیب می کند. کنترل با مشخصه های حالت دائمی و دینامیکی سیستم های مدار بسته سروکار دارد. علم قدرت، به تجهیزات استاتیک و دوّار برای تولید، انتقال و توزیع قدرت الکتریکی ارتباط دارد. الکترونیک با وسایل و المان های حالت جامد برای پردازش سیگنال ها، به منظور برآوردن اهداف کنترلی مورد نظر سروکار دارد. الکترونیک قدرت را می توان به عنوان کاربردهای الکترونیک حالت جامد برای کنترل و تبدیل توان الکتریکی تعریف کرد . »

این چند جمله از مقدمه کتاب الکترونیک صنعتی تالیف م.ه.رشید؛ اهمیت و ویژگی های الکترونیک قدرت را به خوبی مشخص می کند. از آنجایی که مبحث الکترونیک صنعتی یکی از مهمترین و پر کاربرد ترین مباحث در مهندسی برق است، نیاز به مطالعه مباحث آن به صورت تئوری و عملی ضروری می نماید. و همچنین با توجه به پیشرفت روز افزون علم و تولیدات بیشمار وسایل الکتریکی، دیگر روش تجربه و خطا در تولید محصولات، ابداعات و اختراعات روشی غیر معقول برشمرده می شود. در همین راستا می توان با بهره گیری از محیط های مجازی شبیه سازی کامپیوتری به راحتی و با صرف حداقل زمان و هزینه به شبیه سازی مدل ها و سیستم های مختلف (از جمله در زمینه سیستم های الکترونیک قدرت) پرداخت. با شبیه سازی یک سیستم واقعی در دنیای مجازی کامپیوتر به راحتی می توان آن را بارها و بارها تجزیه و تحلیل کرد، تغییر داد و اصلاح نمود.

سیمولینک (Simulink®) ازجمله نرم افزار های جامع و قدرتمند در زمینه شبیه سازی کامپیوتری و از محصولات شرکت Math Works می باشد .

سیمولینک یک بسته نرم افزاری است که شما را قادر می سازد سیستم هایی را مدل سازی، شبیه سازی و تجزیه تحلیل کنید که خروجی آنها بارها تغییر می کند. چنین سیستم هایی اغلب به سیستم های دینامیکی منسوب هستند. سیمولینک می تواند برای مطالعه رفتار گستره وسیعی از سیستم های دینامیک در دنیای واقعی (از جمله مدارهای الکتریکی، ضربه گیرها، سیستم های ترمزی و بسیاری از سیستم های الکتریکی، مکانیکی، ترمودینامیکی و… )به کار رود .

برای مدل سازی، سیمولینک یک واسط گرافیکی کاربر (GUI) عرضه می کند .

شبیه سازی یک سیستم دینامیکی یا الکتریکی با سیمولینک یک فرایند دو مرحله ایست. ابتدا، شما یک مدل گرافیکی از سیستمی که باید شبیه سازی شود، با استفاده از ویرایشگر مدل سیمولینک می سازید که مدل روابط ریاضی وابسته به زمان میان ورودی ها، حالات و خروجی های سیستم را نشان می دهد. سپس، شما با استفاده از سیمولینک رفتار سیستم را روی یک محدوده زمانی مشخص شبیه سازی می کنید. سیمولینک از اطلاعاتی که شما در مدل اجرای شبیه سازی وارد کرده اید استفاده می کند .

سیمولینک شامل یک کتابخانه جامع از خروجی ها (نمایشگرها)، ورودی ها (منابع)، عناصر خطی و غیر خطی و رابط ها است. به علاوه شما می توانید درآن بلوک هایی را سفارشی کنید یا از نو خلق کنید .

امید است این پایان نامه مقدمه ای باشد برای همه ی دانشجویان و دانش پژوهان تا تعامل بیشتری بین دنیای خارج و دنیای مجازی ایجاد کنند و از امکانات نا محدود نرم افزارهای شبیه سازی در پیشبرد اهداف و ایده های خود به طور کامل و بهینه استفاده کنند .