Подфункции взаимодействия с объектами управления

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. Техническое задание

1.1 Общие сведения

Выполняемые функции

Подфункции взаимодействия с объектами управления

Подфункция обработки аппаратных прерываний

Элементная база

Критерии разработки

Результаты разработки

2. Структурная схема микропроцессорной системы

. Структурная схема микропроцессора

. Структурная схема блока памяти

. Схема работы микропроцессорной системы

. Карта распределения адресного пространства

. Оценка микропроцессорной системы по аппаратным затратам

Заключение

 

 

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

 

Общие сведения

 

Микропроцессорная система (далее МПС) предназначена для управления некоторыми объектами.

 

Рисунок 1 - Структурная схема связи МПС с внешними объектами.

 

Согласно рисунку 1 микропроцессорная система принимает информацию {Х} об объекте управления от аналоговых и цифровых датчиков (Д), вырабатывает управляющее воздействие {Y} в соответствии с законом управления и подает их исполнительные механизмы. Законы управления реализуется в микропроцессор системе, состоящей из микроконтроллера- управляющей микроЭВМ и пульта управления. С помощью пульта управления пользователь получает возможность управлять работой МПС: запускать ее и останавливать, выдавать значение некоторых установок (констант) и т.п.

В проекте необходимо разработать структурную схему микропроцессорной системы и схему работы МПС, устройства связи с датчиком и исполнительными механизмами, и программы, обеспечивающие выполнение заданного алгоритма и алгоритма обмена, осуществляется оценка характеристик МПС.

Критерием проектирования является минимизация аппаратных затрат, выраженных в числе условных корпусов.

микропроцессорный аппаратный память датчик

Выполняемые функции

 

В разрабатываемой микропроцессорной системе реализуется функция, состоящая из нескольких подфункций, объединенных в следующие группы:

подфункции взаимодействия с объектом управления (прием и обработка данных с датчиков и передача результата на исполнительный механизм).

подфункции взаимодействия с пультом управления (прием запроса на пульт управления и выдача на индикатор значения).

 

Элементная база

 

В качестве микропроцессора разрабатываемой системы возможно использовать микросхемы: КП1816ВЕ51, КМ1816ВЕ51. В качестве внешнего ПЗУ должны использоваться микросхемы с организацией 4Kx4 с суммарной емкостью 16 Кбайт. В качестве ОЗУ должны использоваться микросхемы 16Kx2 с суммарной емкостью 32 Кбайт. В качестве аналого-цифрового преобразователя должна использоваться микросхема К1108ПВ2. В качестве цифро-аналогового преобразователя используется микросхема К1108ПА1. Все остальные элементы МПС назначаются самостоятельно.

 

Критерии разработки

Для разработки микропроцессорной системы учитываются следующие критерии:

. Аппаратные затраты в числе условных корпусов. За единицу сложности аппаратных затрат принимается один шестнадцати разрядный корпус. Если корпус имеет большое число выводов, то его сложность берется из таблицы 1.

 

Таблица 1 - Сложность корпуса в зависимости от количества выводов

Число выводов в корпусе	16	18	20	24	28	40	48
Коэффициент перевода	1	1.2	1.4	2.8	3.2	4.5	7.5

 

Результаты разработки

Результаты содержат:

. Структурную схему микропроцессорной системы, краткое описание, состав и назначение основных элементов системы;

. Блок-схемы заданных алгоритмов и программы их реализации;

. Карту распределения адресного пространства памяти микропроцессорной системы; подпрограммы, данные, стек, константы;

. Описание функциональной схемы микропроцессорной системы;

. Оценки разработанной микропроцессорной системы;

Графическая часть разработки должна содержать:

. Структурную схему микропроцессорной системы с указанием на ней всех информационных связей управляющих сигналов;

. Схему работы микропроцессорной системы.

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Была разработана микропроцессорная система управления объектом.

Микропроцессорная система принимает информацию об объекте управления от аналоговых и цифровых датчиков, вырабатывает управляющее воздействие в соответствии с законом управления и подает их на исполнительные механизмы. Законы управления реализуется в микропроцессорной системе, состоящей из микроконтроллера-управляющей микро ЭВМ и пульта управления. С помощью пульта управления пользователь получает возможность управлять работой микропроцессорной системы: запускать ее и останавливать, выдавать значение некоторых уставок (констант) и т.п.

В работе разработана структурная схема МПС и схема работы микропроцессорной системы, устройства связи с датчиком и исполнительными механизмами, разработан блок памяти объёмом 80 кб, осуществлена оценка характеристик МПС.

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. Техническое задание

1.1 Общие сведения

Выполняемые функции

Подфункции взаимодействия с объектами управления

Подфункция обработки аппаратных прерываний

Элементная база

Критерии разработки

Результаты разработки

2. Структурная схема микропроцессорной системы

. Структурная схема микропроцессора

. Структурная схема блока памяти

. Схема работы микропроцессорной системы

. Карта распределения адресного пространства

. Оценка микропроцессорной системы по аппаратным затратам

Заключение

 

 

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

 

Общие сведения

 

Микропроцессорная система (далее МПС) предназначена для управления некоторыми объектами.

 

Рисунок 1 - Структурная схема связи МПС с внешними объектами.

 

Согласно рисунку 1 микропроцессорная система принимает информацию {Х} об объекте управления от аналоговых и цифровых датчиков (Д), вырабатывает управляющее воздействие {Y} в соответствии с законом управления и подает их исполнительные механизмы. Законы управления реализуется в микропроцессор системе, состоящей из микроконтроллера- управляющей микроЭВМ и пульта управления. С помощью пульта управления пользователь получает возможность управлять работой МПС: запускать ее и останавливать, выдавать значение некоторых установок (констант) и т.п.

В проекте необходимо разработать структурную схему микропроцессорной системы и схему работы МПС, устройства связи с датчиком и исполнительными механизмами, и программы, обеспечивающие выполнение заданного алгоритма и алгоритма обмена, осуществляется оценка характеристик МПС.

Критерием проектирования является минимизация аппаратных затрат, выраженных в числе условных корпусов.

микропроцессорный аппаратный память датчик

Выполняемые функции

 

В разрабатываемой микропроцессорной системе реализуется функция, состоящая из нескольких подфункций, объединенных в следующие группы:

подфункции взаимодействия с объектом управления (прием и обработка данных с датчиков и передача результата на исполнительный механизм).

подфункции взаимодействия с пультом управления (прием запроса на пульт управления и выдача на индикатор значения).

 

Подфункции взаимодействия с объектами управления

 

На рисунке 2 приведён алгоритм взаимодействия с объектами управления.

Блок 1 выполняет начальную установку системы и засылку в выходные каналы начальных значений управляющих воздействий и т.д.

Блок 2 реализует задачу логического управления: принимает информацию от двоичных датчиков , вычисляет значение булевой функции ) в соответствии с заданным выражением и выдает это значение в качестве управляющего сигнала по соответствующему выходному каналу на исполнительный механизм. При единичном значении функции МПС вырабатывает выходной сигнал у =1 длительностью 10 мкс.

 

 

Рисунок 2 - Алгоритм взаимодействия с объектами управления.

 

Блок 3 обеспечивает приём информации с аналоговых датчиков ,её преобразование в цифровую форму, вычисление значений управляющих воздействий , и выдачу их на исполнительные механизмы. При этом  являются двоичными сигналами, а  12-разрядным кодом, преобразуемым в аналоговый сигнал . Сигналы с аналоговых датчиков  преобразуются в цифровую форму в аналого-цифровом преобразователе. С выхода аналого-цифрового преобразователя 12-разрядные коды, представляющие целые без знака числа, поступают на обработку. Величина К - 12-разрядный код, поступающий с клавиатуры пульта управления (уставка). Разрядность кода п определяется разрядностью заданного аналого-цифрового преобразователя. Полученное значение функции  сравнивается с константой Q,хранящейся в ПЗУ. В зависимости от результатов сравнения МПС вырабатывает двоичные управляющие воздействия  или  длительностью 120 мкс или 140 мкс соответственно. Управляющее воздействие формируется в виде аналогового сигнала  с цифро-аналогового преобразователя и поступает на импульсный элемент, на вход цифро-аналогового преобразователя микроконтроллер выдает цифровой код, разрядность которого определяется разрядностью заданного цифро-аналогового преобразователя. Значение  определяется по формуле:

 

= а

 

где а - 12-разрядный коэффициент, хранящийся в постоянном запоминающем устройстве МПС;  - 12-разрядный код, поступающий с выхода аналого-цифрового преобразователя.

Блок 4 обеспечивает циклический режим управления или остановка МПС в соответствии с командой, поступающей от оператора с пульта управления.