3.4. Подключение объекта управления

В микропроцессоре разряды 0 и 1 выходного регистра с адресом F4 используются для подключения линии управления дискретным объектом. При использовании описанного выше лабораторного макета они подсоединяются к линиям управления перемещением исполнительного механизма вперед и назад соответственно.

Первый разряд входного регистра с адресом F5H используется для ввода дискретных данных. К нему подключается дискретный датчик состояния объекта управления (выход релейного элемента подключенного к выходу аналогового объекта).

В работе могут быть предложены различные объекты управления.

3.5. Задание

Реализовать релейное регулирование заданной величины.

3.6. Порядок выполнения работы

1. Получить у преподавателя объект управления и алгоритм его работы для построения системы управления на базе микроконтроллера.

2. Уточнить у преподавателя используемые адреса и разряды регистров ввода/вывода.

3. Разработать блок-схему алгоритма управления.

4. На основе блок-схемы разработать управляющую программу.

5. Произвести необходимые переключения на макете.

6. Используя команды монитора, ввести программу в контроллер.

7. Проверить правильность функционирования программы.

8. Подать питающее напряжение на объект управления.

9. Убедиться в правильности функционирования системы управления. При обнаружении опасных отклонений в поведении объекта управления немедленно снять питающее напряжение.

10. Предъявить функционирующую систему преподавателю.

11. Снять напряжение с объекта управления и выключить контроллер.

12. Отчет должен содержать название и цель работы, вербальное описание алгоритма управления, блок-схему программы управления, программу в машинных кодах с комментариями.

3.7. Контрольные вопросы

1. Укажите назначение регистров процессора.

2. Перечислите методы адресации, поддерживаемые процессором.

3. Каким образом используются регистры процессора?

4. Укажите форматы команд процессора.

5. Выполните перевод десятичного числа в шестнадцатеричную систему счисления.

6. Назовите команды монитора и укажите их формат.

7. Как организуется вывод данных на внешнее устройство?

8. Поясните выполнение процедуры обработки прерывания

3.8. Литература

1. Калабеков Б. А. Микропроцессоры и их применение в системах передачи и обработки .сигналов: Учеб. пособие для вузов. -М. : Радио и Связь, 1988. - 368 с.

2. Щелкунов Е. II. , Дианов А. П. Микропроцессорные средства и системы, -М.: Радио и связь, 1989.- 288 с.

3. Хвощ С. Т., Варлинский Н.Н., Попов Е. А. Микропроцессоры и микроЭВМ в системах автоматического управления, Справочник. –Л.:

Машиностроение, 1987.-640с

4. Лабораторная работа № 3 программное управление исполнительным механизмом

Цель работы: изучение системы программного управления дискретными исполнительными механизмами с использованием ЭВМ.

Оборудование – Компьютер Intel_*86, лабораторный стенд, дискретные объекты управления.

4.1. Организация ввода-вывода в эвм

Внешние устройства (ВУ) подключаются к процессору через шину ввода-вывода, состоящую из шин адреса, данных и управления. Объекты управления выполняют функции в соответствии с сигналами управления, передаваемыми в них из ЭВМ, и формируют информацию о своем состоянии, передаваемую в ЭВМ. Для сопряжения внешнего устройства с конкретной ЭВМ служат так называемые интерфейсные устройства (или просто интерфейсы). Каждый канал обмена информацией внешнего устройства с процессором представлен в интерфейсе своим портом ввода/вывода (регистром), имеющим свой адрес (номер) и доступным как внешнему устройству, так и процессору. Порт ввода-вывода (или регистр ввода-вывода) представляет собой группу разрядов (регистр), содержимое которых программно доступно процессору во время операций ввода-вывода. С другой стороны к разрядам регистра подключены линии связи с управляемым объектом.

Передача (вывод) числа или кода из ЭВМ во внешнее устройство фактически реализуется их передачей из регистра процессора или ячейки памяти ЭВМ в регистр данных (порт вывода) интерфейса внешнего устройства. Аналогично, прием (ввод) информации из внешнего устройства заключается в чтении процессором содержимого (числа или кода) регистра данных (порта ввода). Передача или прием информации через порты ввода-вывода во многих ЭВМ осуществляется с помощью специальных команд ввода-вывода. В ЭВМ используют три основных режимов обмена информацией с внешними устройствами: программный обмен, обмен по прерыванию и обмен с прямым доступом к памяти. Программный обмен осуществляется по инициативе и под управлением выполняемой программы пользователя. В связи с низкой скоростью обработки данных внешними устройствами (ВУ) передача данных в регистр или чтение их из регистра данных ВУ должны осуществляться в моменты времени, когда оно закончило обработку или формирование очередного слова данных и готово к обмену. Для сообщения процессору о состоянии готовности к обмену данными обычно служит регистр состояния устройства. Один из разрядов регистра состояния устройства устанавливается самим внешним устройством в единицу или сбрасывается в ноль ВУ в зависимости от состояния готовности или неготовности. Этот разряд часто называют флагом готовности внешнего устройства. Перед выполнением обмена процессор должен убедиться в готовности ВУ к обмену путем опроса (чтения) регистра состояния ВУ.