Основные структуры измерительных информационных систем.

В зависимости от способа организации сбора и передачи информации между функциональными блоками (ФБ) различают цепочечную, радиальную и магистральную структуры измерительных информационных систем (рис. 2.2): а – цепочечная структура, в которой управление работой последующего функционального блока (ФБ₂) производится после окончания преобразования в предыдущем ФБ₁; б – радиальная структура, в которой управление ведется централизованно от одного контроллера; в – магистральная структура, на которой выполняется четыре типа функций: служебные, передача данных, арбитраж, приоритетное прерывание, для этого выделено четыре группы шин: «Передача данных», «Арбитраж», «Прерывание», «Служебная».

Рис. 2.2. Основные структуры измерительных информационных систем

Кроме того в настоящее время перспективными считаются магистрально-модульные системы (ММС). Их применяют в ИИС ориентированных на интерфейсы второго поколения, обеспечивающие способ организации каналов передачи между отдельными ФБ, регламент работы и обеспечение эффективности функционирования ИИС в целом.

При большом количестве ФБ организовывают объединенную работу нескольких одноступенчатых структур в двух- или многоступенчатую структуру с распределенными процессорными связями.

В развитии измерительных информационных систем можно отметить ряд поколений, которые определяли структуру ИИС.

Первое поколение – формирование концепции ИИС и системная организация совместной автоматической работы средств получения, обработки и передачи количественной информации. Системы первого поколения – это системы в основном централизованного циклического получения измерительной информации с элементами вычислительной техники на базе дискретной полупроводниковой техники. Этот этап (конец 1950-х - начало 1960-х годов) принято называть периодом детерминизма, так как для анализа в ИИС использовался хорошо разработанный аппарат аналитической математики.

Второе поколение (1970-е годы) – использование адресного сбора информации, обработка информации с помощью встроенных ЭВМ. Элементную базу здесь представляют микроэлектронные схемы малой и средней степени интеграции. Этот период характерен решением целого ряда вопросов теории систем в рамках теории случайных процессов и математической статистики, поэтому его принято называть периодом стохастичности.

Третье поколение характеризуется широким введением в ИИС больших интегральных схем (БИС), микропроцессоров и микропроцессорных наборов, микро-ЭВМ и промышленных функциональных блоков, совместимых между собой по информационным, метрологическим, энергетическим и конструктивным характеристикам, а также созданием распределенных ИИС. Этот период характерен тем, что появились адаптивные ИИС.

Четвертое поколение появилось с развитием системотехники и вычислительной техники – это гибкие перестраиваемые программируемые ИИС. В элементной базе резко возрастает доля интегральных схем большой и сверхбольшой степени интеграции.

Пятое поколение набирает силу и входит в жизнь народного хозяйства – это интеллектуальные и виртуальные измерительные информационные системы, построенные на базе современного математического, программного обеспечения и технического обеспечения и магистрально-модульной архитектуры систем (ММС), ориентированных на применения в ИИС технологией Plug&Play («включил и работай»).

В зависимости от способа организации передачи информации между функциональными блоками (узлами) (ФБ) различают цепочечную, радиальную и магистральную структуры ИИС в СТД, САК, СРО измерительная система входит как подсистема.

Любая измерительная информационная система с необходимыми функциональными возможностями, техническими и другими характеристиками в решающей степени определяется объектом, для которого данная система создается.