1.2. Типові структури мк-систем і пристроїв
Типова структура МК-системи керування показана на рис. 1.3 і складається з об'єкта керування, мікроконтролера та апаратури їх взаємного зв'язку (АВЗ).
Мікроконтролер шляхом періодичного опиту інформативних слів (ІС) генерує відповідно до алгоритму керування послідовності керуючих слів (КС). Інформативні слова – це сигнали стану об'єкта (СС), сформовані датчиками об'єкта керування, і прапорці. Вихідні сигнали датчиків внаслідок їх різної фізичної природи можуть зажадати проміжного перетворення на аналого-цифрових перетворювачах (АЦП) або на схемах формувачів сигналів (ФС), які частіше за все виконують функції гальванічної розв'язки і формування рівнів двійкових сигналів стандарту ТТЛ.
Мікроконтролер з необхідною періодичністю оновлює керуючі слова на своїх вихідних портах. Деяка частина керуючого слова інтерпретується як сукупність прямих двійкових сигналів керування (СК), які через схеми формувачів сигналів (підсилювачі потужності, реле, оптрони і т.п.) надходять на виконавчі механізми (ВМ) і пристрої індикації. Інша частина керуючого слова представляє собою упаковані двійкові коди, які через цифро-аналогові перетворювачі (ЦАП) впливають на виконавчі механізми аналогового типу.
Якщо об'єкт керування використовує цифрові датчики та цифрові виконавчі механізми, то наявність ЦАП і АЦП в системі необов'язкова.
До складу апаратури зв'язку, яка, як правило, побудована на інтегральних схемах серії ТТЛ, входить регістр прапорців, на якому фіксується деяка множина ознак, що специфікуються, як об'єкта керування, так і процесу роботи контролера.
Цей
регістр
прапорців використовується як апаратурний
засіб реалізації механізму взаємної
синхронізації відносно повільних і
ймовірних процесів в об'єкті керування
і
швидких процесів в контролері. Регістр
прапорців доступний як контролеру, так
і датчикам. Внаслідок цього він є зручним
місцем фіксації сигналів ГОТОВИЙ/ОЧІКУВАННЯ
при
передачах з квитанціями
або сигналів ЗАПИТ ПЕРЕРИВАННЯ/ПІДТВЕРДЖЕННЯ
при
взаємодії контролера і об'єкта в режимі
переривання. Якщо
МК-система
м
ІС
Рис. 1.3. Типова структура МК-систем і пристроїв на основі ОМК
Для апаратурної реалізації часових затримок, формування сигналів необхідної частоти і скважності до складу апаратури взаємного зв'язку включають інтервальні таймери, що програмуються в тому випадку, якщо вони не входять до складу МК або їх кількість недостатня.
Закони функціонування МК-системи керування зі структурою, показаною на рис. 1.3, цілком визначаються прикладною програмою, що розміщується в резидентній пам'яті програм МК. Іншими словами, спеціалізація МКП або МКС типової структури на рішення задачі керування конкретним об'єктом здійснюється шляхом розробки прикладних програм МК і апаратури зв'язку МК з датчиками і виконавчими механізмами об'єкта.