1.Архитектура микропроцессора:основные хар-ки, классификация

М –программно-управляемое устр-во, осуществляющее процесс обработки цифровой информации и управления им, построенное на одной или нескольких интегральных схемах с высокой степенью интеграции электронных элементов. Архитектура М– функциональные возможности аппаратных электронных средств М, используемые для представления данных, машинных операций, описания алгоритмов и процессов вычислений. Архитектура – совокупность программных, аппаратных и микропрограммных средств выч техники для создания микропроцессорной системы. Основные характеристики М:Тип корпуса, Требования синхронизации, Мощность рассеяния, Разрядность адреса и данных, Время вып-ния команды, Нагрузочная способность, Колво источников питания, Темпер диапазон, Помехоустойчив, Надежность, долговечност, Кол-во входных, выходных сигналов. М обеспечивает автоматич выполнение операций обработки информации в соответствии с заданным алгоритмом. В М встраиваются аппаратурные средства для реализации десятков и сотен команд (кристалл интегральной схемы). Ядро, состоящее из набора универсальных команд, реализуется в центральном М. Специализированные команды реализуются вспомогательными или периферийными М. Классификация По числу БИС: однокристальные – реализации всех аппаратурных средств процессора в виде одной БИС. многокристальные – получают разбиением логической структуры на части и реализовывают их в виде БИС.

По назначению М: специализированные - решение определенного класса задач, и универсальные. По виду обрабатываемых сигналов: аналоговые и цифровые. По хар-ру временной организации: Синхронные и асинхронные – не предусматривают обязательной совместимости работы отдельных устройств. По колву выполняемых программ: однопрограммные и мультипрограммные – выполняется одновременно до нескольких десятков программ.

2 .Типовая структура микропроцессора. Основные элементы и устройства.

Аккумулятор – регистр для временного хранения данных выполняет арифметич операции вместе с АЛУ.

Регистр счетчика команд – обеспечивает формирование адреса очередной команды записанной в памяти. После извлечения команды из памяти МП счетчик команд автоматически увеличивает свое содержимое на 1. Регистр команд – содержит код команды в процессе ее дешифрирования и выполнения. Дешифратор команд -служит для дешифрации кода операции, хранящейся в регистре команд Регистр адреса команд – при обращение к памяти указывает адрес обмена памяти подлежащий использованию. Буферные регистры – служат для временного хранения данных, необходимых для эффективной работы АЛУ. РОН – программно-доступные регистры, их называют сверхоперативной памятью или ОЗУ. Стек – особая область памяти данные которой помещаются и извлекаются по принципу «последний выбирается первым». Стек используется для хранения адресов подпрограмм, для запоминания состояния внутренних регистров при обработке прерывания. Указатель стека – регистр, который хранит адрес в последней записи стека. Устройство управления служит для: - извлеч команды из регистра команд, определения действий с данными, определение последовательности действий, кодирование команд из регистра команд, управление последовательностью включения/выключения, питания и прерывания, управление последовательностью использования внутренней шиной данных. Регистр состояния – используется в командах условного перехода и содержит результаты логич операций

3 .Элементы промышленной автоматики: общая структура автоматизированной системы управления технологическими процессами. Понятие входных и выходных воздействий, возмущающих воздействий. Цель управления.

При функцио-ии тех-го процесса управ-ия выделяют его вых. Параметры (Y₁, Y₂,…, Y_n). Эти параметры определяют режим функционирования и состояния объекта автоматизации. Вых. Параметры ТОУ должны поддерживаться в требуемых диапозонах значений. Величины (U₁, U₂,…, U_n) поступающих на вход ТОУ- входные параметр. В процессе работы на ТОУ поступают различные внешние возмущающие воздействия (f₁, f₂,…, f_k), вызывающие отклонения выходных параметров от требуемых значений. Задача управления ТОУ состоит в компенсации отклонении выходных параметров от требуемых значений. Подзадачи: 1.Измерение вых параметров определяющих ход тех-го процесса. 2. Выработку управляющих воздействий компенсирующих знач. вых. параметров от требуемых значений. 3.Реализация управляющих воздействий с помощью исполнительной аппаратуры и подача звук. сигнала на тех-ий объект управления.

4.Элементы промышленной автоматики: понятие автоматизации технологических процессов. Система автоматизации. Средства автоматизации. Технологический объект управления. Три задачи управления технологическим процессом.

Автоматизация технологических процессов- выполнение этого процесса с ограниченным участием челка. Система автоматизации- совокупность приборов и устройств, с помощью кот обеспечивается необходимый режим функционирования этого технологич процесса (объекта управления). Данная совокупность приборов и устройств- наз-ся элементами и средствами автоматики. ТОУ- совокупность тех-го оборудования и реализованного на нем тех-го процесса. Примеры тех-х процессов: -горение и преобразование в котле –перегрев пара.Задачи: 1.Измерение вых параметров определяющих ход тех-го процесса. 2. Выработка управляющ воздействий компенсирующих знач. вых. параметров от требуемых значений. 3.Реализация управляющих воздействий с помощью исполнительной аппаратуры и подача звук. сигнала на тоу.

5 .Элементы промышленной автоматики: состав технических средств. Структурная схема автоматизированной системы управления технологическим процессом и состав технических средств автоматики. Основные термины - измерительный прибор, нормирующий преобразователь, регулятор, исполнительный механизм, регулирующий орган, задатчик.

ИзмерПриб(датчик)- служит для измерения вых параметра ТОУ, определяющего его состояние. НормирПреобр- преобразует информацию полученную с датчика в вид необходимый для дальнейшего использования. Регулятор - это управляющее устройство, предназначенное для выработки спец воздействий, необходимых для регулирования вых параметров ТОУ и подержания их в диапазоне требуемых значений. Усилит мощн- устройство необходимое для усиления вых сигнала с регулятора до уровня, требуемого для работы ИсполнМех. ИМ – это устройство (двигатель) приводящий в работу РегулирОрган в зависимости от сигнала выработанного регулятором. РегулирОрг - с помощью перемещении которого производится регулирование состояния ТОУ. Задатчик – устройство в котором задаются необходимые (требуемые) значения выходных параметров ТОУ.

6 .Элементы промышленной автоматики: устройства получения информации. Общие сведения об устройствах получения информации с ТОУ. Место измерительных приборов в схеме АСУТП. Функции и условия функционирования измерительной аппаратуры.

Для сбора и дальнейшей обработки информации с ТОУ без изменения ее содержания используются устройства называемые датчиками или первичными преобразователями.

Датчики (измерительные преобразователи) – это устрой-ва воспринимающие измеряемый параметр и вырабатывающие соответствующий сигнал в целях передачи его для дальнейшего использования. (работают зачастую в тяжелых условиях с высокими давлениями и температурами влияния агрессивных сред) На датчик одновременно воздействуют большое кол-во параметров, среди этих параметров, только 1 явл-ся измеряемой величиной, а все остальные представляют собой внешние параметры характеризующие производ-ую среду(помехи).