КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

IO интерфейси




По време на операцията на СМЕ е необходимо за получаване на данните от различни входни устройства. Получените данни се обработват. Получените данни, получени от преработката на IPU и предадени на различни изходни устройства. Такива като входни и изходни устройства, наречени периферна (PU) могат да бъдат използвани teleprinters, дисплеи, аналогово-цифрови и цифрово-аналогов преобразувател за комуникационни линии и т.н. Очевидно е, че за такива данни обмен изисква определени инструменти - командна система, сигнали и свързаните с интерфейси. Тези инструменти са обединени под името вход-изход интерфейс.

Помислете методи за обмен на данни. Комуникацията между ИПЗ и ПУ може да бъде или софтуер контролирани или извършва от пряк достъп до паметта (DMA). Когато влезете в една програма контролирани микропроцесор в изпълнението на съответния вход байт програма получава данни от UE чрез шина за данни за батерията. Преди да се пристъпи към следващата байт данни на микропроцесора изпраща съдържанието на акумулатора в ОП. По същия начин, когато изходните данни от ОП до данните PU байтове, получени от ОП към акумулатора на микропроцесор, а след това от батерията са издадени на шината за данни, където взето до съответния PU.

Висока скорост на обмен на данни между ОП и КП може да бъде предоставена в режим на директен достъп до паметта. В този режим на микропроцесора е изключен от адрес и данни шина (ще улови) и не участват в процеса на обмен. Обменът между ОП и СР се извършва пряко.

Нека разгледаме принципите на програмно управлявани данни.

Синхронно предаване. Синхронно предаване означава, че всеки път, когато програмата се намери в Bg Printin обмен на команди и UE е готов за издаване на автобус на исканата байт данни или микропроцесор за получаване на един байт от шината за данни, този автобус, издаден от микропроцесора.

Асинхронно предаване. Един асинхронен преди обмен на данни, микропроцесор установи PU готовност за такъв обмен. В таблицата на фиг. Тази диаграма илюстрира процеса. Микропроцесорът получава от информацията за състоянието UE; да го анализира, той намира желание за обмен на ПУ; Ако CP не е готов да се обменят, микропроцесорът повтаря четене на състоянието на ПУ; ако UE е готов за обмен на данни, които се прехвърлят между микропроцесора и ПУ.

Предаване на данни прекъсване програма. В горните случаи, обмен на данни, инициирана от микропроцесор. Има проблеми, в които обменът е да бъде извършена при произволни точки в програмата на точки, периферните устройства. При извършване на този вид обмен, при поискване, данни, получени от КП, произведени прекъсне програмата се изпълнява от микропроцесора и прехода към изпълнението на специална програма за обмен.



The MIC Series 580 са чипове, предназначени за изграждане на интерфейса PU; Един такъв чип е програмируем паралелен интерфейс KR580VV55, които са описани по-долу.

Програмируем паралелен интерфейс. Фиг. показва опростена блокова схема на програмируем паралелен интерфейс (API).

С PIP комуникира (Фигура 5.24) между микропроцесора (МП), както и разнообразие от ПУ. За да се свържете с автобуса на API данни (SD) на микропроцесорна система API осигурява канал за данни 8-битов (CD). Периферното устройство може да бъде свързано към WA 8-битови канали PPI: KA, KB, KS. CS канал се състои от две 4-битови подканала KS1 и KS2. Каналите KA, KB, сарком на Капоши, оборудвани с апарати. Каналът на SC условие два регистъра, единият от които се използва за получаване на данни от SM MAP, и да ги изведе до ПУ, друга - за приемане на данни, идващи от UE, и да ги изведе до автобусни данни Измерване на. канал KB Изтеглянето на предприятието, KS1 и KS2 има един регистър, който осигурява трансфер на данни между ПУ и КП в желаната посока. Всички канали са оборудвани с буферно устройство (вход и изход на водача три състояние), чрез която комуникацията PPI с външни гуми.

По този начин, комуникацията между ПУ и PIP е разделен на две фази на обмен: размяната между регистъра на избрания канал API (регистрирате KA канали, KB Изтегли сега, COP) и NTD IPU и обмен между регистрите канали PTP и CP. Помислете как всеки един от тези, организирани фази обмен.

Обменът между SM и регистър бит IPU се организира под контрола на сигналите, хранени с входовете на управляващия блок (CU) API. Ае, Ай - съдържанието на двата най-малко значими бита на Адрес Bus (SHA) диск MPS-колело - схема за вземане на проби на сигнала. Като краен сигнал в системи с малък брой интерфейсни устройства могат да бъдат избрани съдържание на един от шестте най-незначителните битове на адрес автобус, в системи с голям брой интерфейсни устройства, които сигнализират декодер се формира от шест най-незначителните битове на адреса. Bs и отпечатване на снимки - сигналите, генерирани в схеми за контрол MEA (контрол на система за сигнали на изхода KR580VK28 система контролер чип). Таблица. на фиг. покаже изглед SD комуникация между регистрите и ППИ и съответните набори от примерни стойности на сигнала.


На команди на микропроцесора ПО CD буфери (вход) и OUT (изход) на канала осигуряват връзка между ICS и данни вътрешен скелет PPI ​​SM. Приета с SD MPS на вътрешното PPI информация магистрала данни е всяка информация, която е получена чрез вътрешната тръба в регистъра на един от каналите за по-нататъшно тяхната доставка до UE свързан с канал, или така наречения контрол думата. Контрол дума (CSS) е взето в регистъра на контролната дума (RUS) и организира обмена на данни между регистрите канали PTP и CP. Използвайте CSS API инсталирате един от режимите на работа (наречен режими 0, 1, 2) да изпълнява специфични функции и канали, дефинирани посока предаване. Фиг. представен от формата на контролна дума.

Когато получите от сигналите на MPS Control Автобусни Връщане на всички регистри на канала са нулирани състояние, и RUS съдържа информация, в която са посочени всички канали, за да получите режим 0 (каналите за изход водача са в третата - Изключено - състояние).

Ние описваме действието на каналите в отделните режими на работа.

Mode 0. В този режим, всички канали от KA, KB, КС1 и КС2 могат да бъдат настроени да вход или изход на информация. В този случай, ако се извършва на входните данни, регистър на канал (канал SC - вход регистър) непрекъснато следи всички промени в информацията за вход на канала; ако се изходна информация, съдържанието на каналите на регистъра (канал SC - изход регистър) непрекъснато се предават на изход канал. Контролните сигнали (договаряне) в този режим не се образува.

Режим 1 В този режим на трансфер на данни може да се направи чрез каналите и KA KB, и CS канал се използва главно за получаване и извеждане на управляващите сигнали.

Ако KB канал е настроен да въведете информация, периферно устройство едновременно с подаването на данни в KB канал доставя в ПЧИ през изпускателния канал 2 COP log.O, сигнализация освобождаването на информация. В същото време чрез заустване канал 1 COP периферно устройство получава сигнал от PIP (влезте. 1) потвърждение, издадено от данните на периферното устройство.

Инсталирането на космически кораб да влезе в канала информационен сигнал да издава тези периферни PPI чрез заустване канал 4 COP потвърждаващ сигнал PPI придава на CP през канала разряд 5 на Конференцията на страните.

В извличането на информацията през канала KB ниво 1 канал CS се използва за издаване на сигнал към изходните данни PU (log.O) през изпускателния канал 2 CS изпраща сигнал от UE (log.O) потвърждение на записи, издадени данни PPI в ПУ.

При извеждане на данни чрез KA канал за предаване на тези сигнали се използват, съответно, нивата на 7 и 6 канал CS.

Mode 2. В режими на 0 и 1, посоката на каналите за предаване на информация между PPI и свързване към периферни устройства е дадена контролна дума, предварително изпращане на ПУ в ППИ. Ето защо, в тези режими, всяка промяна в посоката на предаване на информация между PTP и CP изисква предварителна заявка в PPI съответстваща контролна дума. Feature режим 2 е, че сигналите VV и отпечатване на снимки да бъдат изпратени на РТР, посоката на прехвърляне се определя не само между ПУ и ППИ, но също така и между РТР и свързан UE. По този начин е възможно да превключвате бързо посоката на предаване на информация като цяло между ПУ и КП, без първо изпращане на контролната дума в PPI при всяка промяна на посоката на обмена.

В режим на 2 може да работи само сателити. За предаването на сигнали за управление в този режим, каналът следните бита COP разряд 4 за получаване на сигнал в PIP (влезте. A) изходни данни от PU, ранг 5 за издаване на сигнала PPI (логика 1) признание бит данни 7 за издаване PU сигнал (log.O) изходни данни от ППИ, ниво 6 за получаване на сигнал от UE (log.O) потвърждават влизане в данните PU, издадени от API.

Използването на микропроцесори в системи за контрол на производствено оборудване

Неотслабваща сила на растежа на сложността на техническите съоръжения и изискванията за управление на качеството, те водят до необходимостта от използване на компютърни системи за оборудване за контрол, мулти-функционалност, която позволява множество режими на управление, повишаване на способността на системата да се адаптира, за да се осигури необходимите надеждност характеристики.

Сред задачите, които определя системите за контрол традиционно включват следното:

- Образуването на комплексни импулсни последователности;

- Определяне на продължителността на интервали от време;

- Аналогово-цифрови и цифрово-аналогово преобразуване;

- "Input-трансформация-изход на цифрови кодове" и др.

(70-те системи за управление на разработчиците започват да използват компютърните системи, базирани на микропроцесори (MP), освобождаването на който е усвоил редица производители (Intel, Motorola и др.). Прилагането на тази технология е разработването на системи за управление позволяват да се увеличи скоростта и ефективността на проектирането на нови системи на базата на старите, по-ниски разходи за откриване и отстраняване на проблеми, както и за намаляване на разходите за производство.

Въпреки това, поради неговите архитектурни ограничения микропроцесори липсва способността да се пряко решаване на проблеми с управлението, и shzheniya За да се постигнат тези цели, разработчиците са принудени да ги снабди с набор от допълнителни устройства: програма и памет за данни, както и набор от периферни елементи, таймери, броячи, аналогово-цифрови ( ADC) и цифрово-аналогов преобразувател (ЦАП), програмируеми входно-изходни контролери, и така нататък. н.

Типичен пример за такава структура система е показана на Фиг.

Структурата на системата за контрол на базата на микропроцесор

Има използва MP микропроцесор с автобуси данни SD, адрес и управление SHA SHU. CHM програма записва в енергонезависима ROM памет, необходимите променливи и измерванията пробите се съхраняват в паметта на RAM. Shelter Object има аналогов контрол задвижка система е снабдена с MI и D1-динамика аналогови сензори, за да бъде в състояние да промените режима на работа на системата, операторът прилага дистанционно управление PU.

MP взаимодействие с операционната система и КП директно е невъзможно, както и за тяхното интерфейс да се прилагат редица периферни устройства.

DC Decoder допълва Шу сигнали активиращи устройства в техния адрес. IO процесор PVV1 на базата на информация от мотора стъпков под влиянието на сигнали от CC контролира мултиплексор MUX за въвеждане на аналогово-цифров преобразувател ADC аналогов сигнал от един от сензорите. ADC преобразува сигнал в цифров вид и се подава към двигателя стъпков под влиянието на сигнали от СС. IO процесор предава PVV2 н информационна система за операторски действия, взаимодействащи с PU. Tsifroapalogonyn преобразува L гел CAC код с SM и контролни сигнали от SHU на задвижващия механизъм изходи MI ОУ управленски контрол обект действието на.

Описани конструкция с незначителни промени се използва в разработването на достатъчно често, във връзка с което идеята за интеграция на най-често използваните елементи на системите за контрол върху един чип (подобно на идеята за интеграция е била използвана в миналото, давайки възможност на разработчиците да се съберат набор от транзистори в интегрална схема).

Аспект на идеи настъпили през 1976 г. с пускането на Intel компания устройство под код 8048, по-късно известен като микроконтролер (MC), и се превръща в основа на системите за контрол, вградени в роботизирани системи, потребителска електроника и др.

Под микроконтролера тук и програмируем компютърно устройство допълнителни средства, които имат набор от периферни устройства и се използват за контрол на задачи в техническите системи.

Явявам се на пазара, MK нарастване на популярността и сега се използва много широко - обем на микроконтролери продължава да нараства и вече възлиза на около два милиарда броя годишно.

При подаване на заявление, структурната организация, дължина на думата, определен от периферни устройства, системни команди, както и други функции MK групирани в семейства, броят на които е достатъчно голяма. Сред най-ярките представители на различни семейства трябва да включват 32-битови микроконтролери фирмата Motorola, 16-битови микроконтролери MCS-96 Intel, RISC-AVR микроконтролери фирма Atmel, миниатюрен RC контролери фирма Microchip, микроконтролери с общо предназначение от Siemens SAB.

Структурата на микроконтролера

The микроконтролера е една компютърна система реализира като единна интегрирана верига, и включва следните основни компоненти: (. Фиг) ядро, програмна памет и памет за данни, периферия.

програма памет
микроконтролер Ядро
Memory данни
периферия

Микроконтролера ядро ​​изпълнява процеса на управление, посочен от програмата. Въз основа на основните производители на микроконтролера на интегрални схеми, разработени продукти, различна номенклатура памет и периферни устройства, но съвместими един с друг чрез система от команди и обмен на данни цикли. Много съвместима въз основа на това се нарича семейството MK на микроконтролери.

Програма памет се използва за съхранение на програми за контрол. Необходимо да се контролира процеса на данни се намират в паметта на данни.

Периферни устройства са предназначени да осигуряват интерфейс IC с външни обекти и хардуер изпълнението на редица контролни функции.

Микроконтролери, като компютри и други класове, изпълнявани въз основа на Харвард или Принстън архитектури (фиг.). Микроконтролерът извършва въз основа на архитектурата Харвард, програмата и данните са подредени в логически независими блокове памет с различни методи за достъп. Микроконтролери, направени от Принстън архитектура, програми и данни могат да бъдат разположени в обща единица за съхранение; за лечение използва един метод за достъп.

Сред характерните, най-интегрируеми на периферни устройства на кристал MK включва следните блокове:

- Паралелни цифрови портове IO, които обменят данни, представени под формата на логически сигнали;

- Таймери, броячи, извършване на образуването на слотове и изчисляването на операционната логика на събитията;

- Единици за хардуер събитие с позоваване на времето;

- Цифрово-аналогов и аналогово-цифрови преобразуватели, и извежда на входа непрекъснат сигнал;

- Серийни IO портове, които комуникират в разпределени системи;

- Брой на услуги прекъсват събития;

-means подобри надеждността.

Всеки периферен възел MC е в състояние на настройка чрез записване на кодове за контрол на разположение в конфигурация регистри софтуерно възли, наречени специални функционални регистри. режим за настройка позволява избора на работа на устройството (например желаните битови таймери, предаване на данни посока на изпълнение на паралелен порт, и така нататък. Н.).

Състав пуснат на MK периферни устройства зависи от целта на устройството се определя от производителя на базата на общи задачи, които да бъдат приложени в микроконтролера в това семейство.