38. Построение мпс на основе оэвм семейства mcs-51.

Микропроцессор (МП) - программно управляемое устройство, предназначенное для обработки цифровой информации и управления процессами этой обработки, и выполненное в виде одной (или нескольких) ИС с высокой степенью интеграции электронных компонентов.

Микропроцессорный комплект (МПК) - совокупность МП и других ИС, совместимых по конструкторско-технологическому исполнению и предназначенных для совместного применения при конструировании МП, микро-ЭВМ, и других управляющих систем.

Микропроцессорная система (МПС) - управляющая, информационная или иная специализированная цифровая система, построенная на базе МП или микро-ЭВМ, включающая в себя средства связи с объектом управления или с пользователем.В настоящее время, в эпоху бурного развития микроэлектроники вариантов применения МП и МПС в различных отраслях народного хозяйства становится все больше. Целесообразно указать некоторые закономерности и проблемы, с которым сталкиваются потребители микропроцессорной техники. Применение МП в РЭА можно разделить на две области:

1. "Традиционное" применение МП в цифровой аппаратуре и устройствах вычислительной техники: создание высокопроизводительных микро-ЭВМ, интеллектуальных средств общения человека и ЭВМ, развитие сетей, состоящих из микро-ЭВМ и т.п.

2. "Нетрадиционное" применение МП в аналоговой аппаратуре и системах управления объектами (контроллеры) для создания высокоэффективных связных систем, систем автоматического управления бытовыми приборами и т.д.

Второе направление в настоящее время развивается особенно бурно.

ОМЭВМ семейства MCS-51 представляют собой функционально законченное устройство, которое содержит на едином кристалле:

                Центральный восьмиразрядный процессор,

                Память данных (ПД) объемом 128 байт (аналог ОЗУ в обычных МПС),

                Память команд (ПК) объемом от 0 до 32 К в зависимости от типа ОЭВМ (аналог ПЗУ в обычных МПС),

                Четыре восьмиразрядных программируемых канала ввода-вывода, (обозначаемых как порты P0, P1, P2, P3),

                Два 16-битовых многорежимных таймера/счетчика,

                Систему прерываний с пятью векторами и двумя уровнями,

                Последовательный интерфейс для связи с ПК через канал RS-232,

                Тактовый генератор.

39. Примеры программирования оэвм семейства mcs-51.

В настоящее время, в эпоху бурного развития микроэлектроники вариантов применения МП и МПС в различных отраслях народного хозяйства становится все больше. Целесообразно указать некоторые закономерности и проблемы, с которым сталкиваются потребители микропроцессорной техники. Применение МП в РЭА можно разделить на две области:

1. "Традиционное" применение МП в цифровой аппаратуре и устройствах вычислительной техники: создание высокопроизводительных микро-ЭВМ, интеллектуальных средств общения человека и ЭВМ, развитие сетей, состоящих из микро-ЭВМ и т.п.

2. "Нетрадиционное" применение МП в аналоговой аппаратуре и системах управления объектами (контроллеры) для создания высокоэффективных связных систем, систем автоматического управления бытовыми приборами и т.д.

Второе направление в настоящее время развивается особенно бурно. Несмотря на большие различия в устройстве приборов, в которых целесообразно применять МП, их укрупненную схему можно представить в следующем виде (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Типовая схема устройства для встраивания МП или ОЭВМ

Типовая схема включения МП в такую структуру приведена на рис.4.2.

Р ис. 4.2. Типовая схема включения МП

В системе МП берет на себя функции управления и обработки преобразованного аналогово-цифровым преобразователем (АЦП) входного воздействия. Выходной сигнал, формируемый МП, подается на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), который формирует аналоговое выходное воздействие и управляющее воздействие для регулирования характеристик входного устройства.

Процесс принятия решения о замене устройства с жесткой логикой на МПС основывается на многих параметрах проектируемой системы. Основные критерии такой замены следующие:

        число корпусов ИС для построения прибора, основанного на схемном принципе, превышает некоторое критическое число. Для измерительных приборов это число колеблется от 30 до 100;

        -заменяемый прибор является многофункциональный, причем необходимо предусмотреть возможность наращивания функций;

        взаимодействие разрабатываемой системы с большим числом входных и выходных устройств;

        требуется осуществлять запоминание и обработку полученных данных;

        желательно осуществлять самоконтроль основных параметров системы;

        для измерительной аппаратуры велик объем измерений, которые должны осуществляться с большой производительностью;

        работа системы в реальном масштабе времени соответствует быстродействию МП, который предполагается использовать в системе.

Последнее обстоятельство является самым важным, так как, как правило, всегда программно-управляемое устройство работает медленнее системы с жесткой логикой. Таким образом, первая оценка применимости данного типа МП в системе реального времени связана с определением его производительности. Это предполагает, что алгоритм работы системы уже известен, определен перечень и объем задач, которые возлагаются на МПС. Однако, быстродействие процессора - еще не гарантия, что он будет успевать обрабатывать полученную информацию. Если программное обеспечение МПС не будет тщательным образом спроектировано для работы в системе реального времени, то могут возникнуть ситуация, когда работа системы будет полностью нарушена.