1 Структурная организация

В рамках проекта необходимо организовать взаимодействие ОМК с клавиатурой, цифровым индикатором и КМП, представленным объектом типа «черный ящик». В задачи ОМК входит ввод данных с клавиатуры, обработка введенных значений, передача и прием управляющих сигналов от КМП, вывод информации о процессе на ЦИ и по интерфейсу RS 485.

Функциональность устройства обеспечивается за счет следующих компонентов:

• функционально полного процессорного блока;

• ПЗУ команд;

• ОЗУ данных;

• ЦИ;

• интерфейса RS-232 и преобразователя ТТЛ-уровней в дифференциальные сигналы RS 485;

• параллельных портов ввода-вывода.

Структурная схема МПУ представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Структурная схема МПУ

Схема состоит из следующих элементов:

• ПБ (процессорный блок) выполняет основные функции по обработке и управлению;

• ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) является местом хранения входных, выходных данных и промежуточных результатов;

• ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) содержит программы обработки, таблицы, константы, не изменяемые в процессе работы МПУ;

• передатчик RS-232 вместе с преобразователем уровней ПУ служат для вывода информации по интерфейсу RS-485;

• цифровой индикатор ЦИ служит для отображения цифровой информации о введенных параметрах и состоянии системы;

• клавиатура служит для ввода исходных значений, при этом диоды обеспечивают корректность работы в случае нажатия сразу нескольких клавиш;

• КМП обеспечивает работу механизма протяжки под управлением ОМК;

• вход внешнего прерывания INT0 обеспечивает прием запросов от внешнего источника прерываний ВИП.

Матрица клавиатуры должна позволять ввод данных о листе, количестве листов, а также запускать технологический процесс. Для такой задачи достаточна матрица 3х4, управление которой выполняется с помощью 7 разрядов параллельного порта.

Учитывая особенности отображаемой информации, наиболее целесообразно использовать 7-сегментный индикатор. К его неоспоримым преимуществам можно отнести простоту, контрастность, достаточно низкое энергопотребление и низкую себестоимость. Всё это делает 7-сегментные индикаторы незаменимыми в задачах, где необходимо отображение только цифровой информации.

2 Алгоритмы обработки и управления

Согласно ТЗ, проектируемая микропроцессорное устройство должно работать по следующему алгоритму:

1. Ввод размера листа с клавиатуры;

2. Корректировка введенного значения в границах диапазона;

3. Ввод количества листов с клавиатуры;

4. Корректировка введенного значения в границах диапазона;

5. Запуск протяжки;

6. Протяжка заданного количества листов с формированием импульса замедления протяжки за 0,5 м до конца листа;

7. Сформировать импульс окончания раскроя.

О бобщенная граф-схема алгоритма изображена на рисунке 2.

Рисунок 2 – ГСА алгоритма работа МПУ

Типовыми процессами, представленными на ГСА основного алгоритма МПУ, являются «Ввод данных с клавиатуры» и «Вывод на ЦИ»(см. рис. 3-4).

Рисунок 3 – ГСА алгоритма считывания сканкода нажатой клавиши

Процедура сканирования служит для обнаружения нажатой клавиши и последующей ее идентификации, и сводится к поочередному обнулению каждой из линий сканирования и опросу линий возврата. В порт 1 выдается байт сканирования (БС), содержащий 0 только в одном бите. Если на пересечении линии сканирования и линии возврата находится нажатая клавиша, то в соответствующем бите байта возврата (БВ), принимаемого в порт 2, будет находиться 0.

Последовательность байтов сканирования представляет собой код "бегущий нуль"; формирование очередного байта сканирования осуществляется путем сдвига его предыдущего значения. Направление сдвига определяет последовательность опроса клавиш. Если после анализа каждой клавиши осуществлять прибавление единицы к счетчику SCANCODE, то процедуру сканирования можно совместить с процедурой идентификации нажатой клавиши [4].

Считать параметры вывода

Установить номер линии

Установить выводимую комбинацию

Задержка 1мс

Рисунок 4 – ГСА алгоритма вывода на ЦИ