Оглавление

1. Постановка задачи 3

2. Реализация поставленной задачи 8

2.1. Расчет массива данных угловой скорости двигателя 11

2.2. Подробная блок-схема алгоритма решения задачи для МП КР580ВМ80А 12

2.3. Описание алгоритма программы для МП КР580ВМ80А 15

2.4. Описание программы на языке Ассемблера и в машинных кодах МП КР580 16

2.5. Описание аппаратной реализации 18

3. Вывод 19

Список используемой литературы: 20

1. Постановка задачи

Программным способом реализовать датчик угловой скорости вращения электродвигателя. Данные для реализации поставленной задачи приведены в таблице 1.

Таблица 1

Вариант	nmax , об/мин	nmin , об/мин	n1	@1	@2	Ошибка, %
22	100	10	100	9E	9F	0,5

Где:

n_max – максимальная скорость вращения электродвигателя (об/мин);

n_min – минимальная скорость вращения электродвигателя (об/мин);

n₁ – число импульсов на один оборот;

@1 – адрес порта ввода сигнала с датчика (port1);

@2 – адрес порта вывода значения скорости вращения электродвигателя (port 2);

Ошибка – заданная максимальная погрешность определения скорости вращения электродвигателя.

2. Анализ поставленной задачи

Согласно поставленной задаче в нашем распоряжении есть некоторый функциональный элемент, который преобразует вращательные движения двигателя в электрический дискретный сигнал или же в импульсный сигнал, то есть в конкретный момент времени сигнал будет иметь либо высокий, либо низкий уровень. Следовательно, для обработки данного сигнала нам будет необходимо микропроцессорное устройство (МПУ), которое будет осуществлять функции получения, обработки и передачи информации. За основу МПУ возьмем микропроцессор КР580ВМ80А. Данный микропроцессор с фиксированной системой команд имеет раздельные 16–разрядный канал адреса и 8–разрядный канал данных. Канал адреса обеспечивает прямую адресацию внешней памяти объёмом до 65536 байт, 256 устройств ввода и 256 устройств вывода. В состав блока регистров входят: 16–разрядный регистр адреса (РС), 16–разрядный регистр указателя стека (SP), 16–разрядный регистр временного хранения (WZ), 16–разрядная схема инкремента–декремента, и шесть 8–разрядных регистров общего назначения (РОН) – B, C, D, E, H, L которые могут использоваться и как три 16–разрядных регистра – BC, DE, HL. Штатная тактовая частота – 2 МГц. Ресурсов данного процессора достаточно для реализации поставленной задачи.

Рисунок 1. Схематичное изображение МПУ

Как было описано выше МПУ будет получать сигнал в порт ввода расположенный по адресу 9E, сигнал будет представлять собой последовательность импульсов с некоторой частотой f и периодом T:

(1)

Согласно (1) зная фиксированную величину n₁ – число импульсов на оборот, нам необходимо получить из поступившего сигнала f и T. Для получения этих данных существует алгоритм:

1. Определить момент времени начала импульса по высокому или низкому уровню;

2. С фиксированной дискретой выполнить опрос длительности периода T до момента окончания периода, при этом зафиксировать число опросов N;

3. По выражению выполнить расчет длительности периода, где – расчетная величина периода следования импульсов;

4. По выражению (1) осуществить расчет угловой скорости вращения двигателя.

Стоит отметить, что погрешность δ расчета не должна превышать заданную и может быть вычислена из выражения:

(2)

Б олее наглядное представление алгоритма дает рис. 2 где видно что фиксированная дискрета должна быть выбрана такой, что бы дать достаточную точность опроса на всех значениях скорости двигателя, а самое главное на максимальной, где длительность периода импульса будет наименьшей.

Рисунок 2. Временная диграмма поступающего сигнала.

Очевидно, что значение дискреты опроса обусловлено двумя основными факторами:

1. Допустимая погрешность расчетов;

2. Скорость выполнения программы опроса.

Так как погрешность нам задана, то основной задачей становится написание программы использующей минимальное количество процессорного времени и способной оперативно и точно обрабатывать изменяющийся сигнал.