10. Розробка функціонування пристрою

Програмування мікропроцесора серії К580 здійснюється на мові Асемблера і докладно описано у працях [8;9;12;13;19]. Перетворення програми у машинні коди , її від лагодження, оптимізацію та документування можна здійснити , наприклад, за допомогою програми-компілятора «ASM80», програми-емулятора для персональної ЕОМ 18080, або емулятора «AVSIM85» AVOCET corp., що встановлені на ПЕОМ лабораторії мікропроцесорної техніки.

Системний контролер КР580ВК28 утворює шину керування та шину даних, так як шина даних 8 розрядна, а мікросхема ОЗП та ПЗП чотири розрядні. Їх кількість повинна буди кратна 2. Для даної програми достатньо 8192 біти, тому використовують дві ІМС ПЗП, для тимчасового зберігання інформації під час роботи системи достатньо 16 байт, що забезпечується двома ІМС ОЗП (64 біт+64 біт=128 біт або 16 байт).

Для спрощення в систему не вводився контролер переривань та дешифратор адреси, тому запит АЦП відбувається програмно: вибірка мікросхем ОЗП, ПЗП, порту вводу/виводу відбувається за допомогою логічних елементів, а саме:

1. вибірка ІМС ОЗП відбувається, коли на ША біт А10=1 та активний хоча б один із сигналів MEMW,MEMR;

2. вибірка ІМС ПЗП відбувається, коли на ША біт та активний сигнал MEMR;

3. мікросхема порту вводу/виводу активується, якщо активний один із сигналів IOW,IOR.

Запуск ЦАП та АЦП відбувається програмно, якщо на ША біт А11=1 то активний сигнал IOR запускається ЦАП, якщо А11=0 , то активний IOW-АПЦ.

11.Визначення часу виконання алгоритму керування

Сучасна елементна база цифрової техніки відкриває широкі можливості побудови цифрових регуляторів з програмною реалізацією операцій у реальному часі на основі мікропроцесорів(МП).

Задача програмної реалізації цифрових регуляторів, в першу чергу, полягає у виборі мікропроцесорного набору (МН). Для оцінки можливих варіантів програмної реалізації регуляторів для різних МН складають програми, що реалізують алгоритми обробки, і розраховують час виконання алгоритму. Варіанти, що задовольняють заданим вимогам по часу обчислення, порівнюють за критерієм надання переваги і на підставі цього обирають найкращий.

У режимі роботи у реальному часі (без накопичення вхідних відліків) період слідування вихідних відліків дорівнює періоду дискретизації вхідного сигналу Т. Оскільки процесор послідовно виконує операції прийому, обробки та видачі інформації, частота дискретизації вхідного сигналу повинна задовольняти умові:

де - час прийому інформації, що визначається часом перетворення вхідного сигналу аналого-цифровим перетворювачем;

- час обробки інформації, що визначається часом виконання програми управління;

- час видачі інформації, що визначається часом перетворення вихідного сигналу цифро-аналоговим перетворювачем.

Час обробки інформації визначається виходячи с того, скільки команд є в робочій програмі, за скільки тактів виконується певна команда та яка тактова частота процесора.

Він визначається наступним чином:

Де f- тактова частота процесора;

N- сумарна кількість тактів виконання робочої програми.

Якщо кожен з типів МН не забезпечує необхідного періоду слідування вихідних відліків , цифровий регулятор виконують на базі мікропроцесорних систем, в яких процесори включаються послідовно, паралельно або комбіновано.

У порівнянні з апаратно реалізованими цифровими регуляторами , регулятори з програмною реалізацією є менш швидкодіючими, але більш універсальними, такими що легко перестроюються і мають кращі масогабаритні характеристики.

Так як час виконання програми менший за період квантування, то дана система є швидкодіючою.