Проект МПС-дневники
.docпроект мпс, дневное отделение
Рабочая программа по дисциплине МПС для дневного отделения включает:
Освоение теоретической части дисциплины МПС в объеме тематики лекционного курса, описанном в файле “Вопросы.doc”. Освоение теоретической части контролируется тестом в системе MOODLE в конце лекционной части семестра.
Выполнение цикла 6 лабораторных работ (ЛР). По каждой ЛР оценка ставиться отдельно по результатам защиты ЛР с демонстрацией на компьютере и ответов на вопросы по тематике ЛР. Оценки каждого студента в бригаде могут быть разные в зависимости проявленного понимания разработки ЛР.
Выполнение курсового проекта. Факультативно, но хотя бы одна бригада в группе выполняет КП.
Минимальным требованием для получения зачета с оценкой является выполнение теста и выполнение цикла 6 ЛР. Без выполнения КП оценка на один балл меньше, чем результирующая оценка по циклу ЛР. Оценка за тест может корректировать общую оценку по дисциплине в обе стороны.
Лабораторные работы
Лабораторные работы являются апробацией отдельных частей КП. Поэтому рекомендуется проводить работу над ЛР и КП параллельно. Вы затратите меньше времени, если вначале осмыслите задание на КП и распределите ресурсы для выполнения отдельных программ управления объектом управления.
Лабораторные работы (ЛР) описаны в файле “Лабораторные работы.doc”. Ниже описан требуемый объем прохождения цикла ЛР.
ЛР №1. Пункт 2 Задания детально объясняется преподавателем, текст этой программы находится в папке TEST, этот пункт в отчете не описывается. Выполняется и демонстрируется в пошаговом режиме пункт 3.
Остальные ЛР демонстрируются в автоматическом режиме. Управление реальным объектом заключается в периодическом анализе информации от него, ее обработке и выдачи управляющих воздействий. Для этого программа должна быть зациклена с конца до начала (см. рис. 1.1 обобщенного алгоритма управления в описании курсового проекта)
Пункт 4 Задания – промежуточные вычисления (например, среднего значения Xср) должны выполняться в формате ДВУХ байтов. Например, грубой ошибкой является допущение, что сумма 10 чисел укладывается в формат одного байта. Для демонстрации следует определить реальные данные, при которых сумма 10 чисел больше 255. Пункт 4 является алгоритмически сложным – если сразу не получается, то не следует зацикливаться на его доводке, – вы можете вернуться к нему при выполнении ЛР №6.
ЛР №2. Вы анализируете все четыре алгоритма реализации логической функции (ЛР). Для вашего конкретного варианта ЛФ вы должны обосновать лучший алгоритм и только его реализовать.
ЛР №3. Выполняются оба пункта Задания. "Бегущий огонь" может быть продемонстрирован совместно с ЛР №4.
ЛР №4. Выполняется только пункт 1 Задания.
ЛР №5. Выполняются совместно пункты 1 и 2 Задания, причем: демонстрируется одновременно ввод и вывод массива в режиме прерывания (тестировать эти ветки вы можете и раздельно) с использованием сигналов квитирования (пункт 3). Смысл сигналов квитирования отражен в разделе 1.9 описания курсового проекта.
ЛР №6. Следует отметить, что аналого-цифровой преобразователь является расширением стандартного ядра микроконтроллера (МК) iMCS51, реализованным в микроконтроллере ADuC812 фирмы Analog Devices. Внимательно читайте его описание (файл “Описание ADUC812.PDF”). Следует подчеркнуть, что МК ADuC812 имеет существенные архитектурные отличия от стандарта iMCS51, без знания которых выполнение курсового проекта окажется некорректным. Выполняется только пункт 2 Задания.
Курсовой проект
Курсовой проект (КП) по дисциплине МПС для дневного отделения выполняется факультативно с целью повышения оценки. Однако, в группе хотя бы одна бригада должна выполнить КП. Проект является логическим развитием цикла лабораторных работ (ЛР), но в отличие от последних КП является единой задачей управления некоторым гипотетическим Объектом (ОУ) и, соответственно, ресурсы микроконтроллера являются едиными для выполнения отдельных задач управления (пунктов Задания). Микроконтроллером для управления объектом является ADUC812, имеющий свои особенности, без знания которых программа управления объектом может оказаться неработоспособной.
Описание МК читайте в файле “Описание ADUC812.PDF”. Описание КП находится в файле “Проектирование микроконтроллерной системы управления.doc”. Обратите внимание, что в ADUC812 порт 1 может работать только на ввод и только с порта 1 можно вводить аналоговые сигналы.
Работу над КП следует начинать с распределения ресурсов, требуемых для функционирования объекта управления (ОУ). К ресурсам относятся:
распределение контактных площадок микроконтроллера для выполнения ВСЕХ описанных в Задании функций ОУ;
распределение оперативной памяти для хранения всех данных, в том числе информации ДЛЯ ОПЕРАТОРА (в том числе информации, выдаваемой в Область связи с персональным компьютером (см. разд. 1.6));
распределение памяти программ: вектора прерываний, основная программа, подпрограммы обработки прерываний.
Допустимо выполнять КП в любом из двух вариантов:
Вырожденный вариант
Самый легкий вариант, но далекий от реального управления. Все оборудование для управления объектом управления находится в микроконтроллере. Это, в частности означает, что внешней памяти нет, и соответствующие контактные площадки могут быть использованы в контурах управления.
Дополнительных заданий сверх ЛР не делается. Выполняется только объединение ресурсов отдельных ЛР для управления ОУ средствами МК. При этом, возможно потребуется в отдельных частях ЛР изменить номера контактных площадок в соответствии с ADUC812, и одна контактная площадка не может выполнять несколько функций. Если ресурсов контактных площадок не хватает, то допустимо часть информации выводить в сокращенном виде (например, для вывода результата вычисления логической функции достаточно одного бита) или в оперативную память ДЛЯ ОПЕРАТОРА.
Естественно, в отчете необходимо изъять термин “Лабораторная работа”. Отчет по КП должен содержать следующие разделы:
Обработка информации, поступающей с дискретных датчиков. Для наблюдаемости процесса управления в основной контур управления включается часть 3 ЛР 1 – значения регистров DPH, DPL, TH0, TL0, TH1, TL1 определяется последующими частями КП. Включается ЛР 2. Значение функции трактуется как управляющее воздействие на объект и может быть однобитным.
Формирование импульсного воздействия с помощью таймера. Включается пункт 1 ЛР 3 в режиме прерывания (п. 1 ЛР 4).
Обработка запроса прерываний. Бегущий огонь дополняется запросом на прерывание INT0 пункта 1 ЛР4.
Связь по последовательному каналу. Включается ЛР 5.
Обработка информации, поступающей с аналоговых датчиков и управление технологическим параметром в заданных пределах. Включается пункт 2 ЛР 6. Два бита результатов сравнения являются битами управлении ОУ: 00 – нагреть, 11 – охладить, 10 – не включать нагреватель / охладитель.
Упрощенный вариант
Описание КП находится в файле “Проектирование микроконтроллерной системы управления.doc”. Проект выполняется со следующими особенностями:
Все оборудование для управления объектом управления (ОУ, см. рис. В.1.) находится в микроконтроллере, кроме очень небольшого количества простейших логических схем в пульте управления. Это, в частности означает, что внешней памяти нет, и соответствующие контактные площадки могут быть использованы в контурах управления.
Некоторые разделы Задания можно не выполнять, а именно разд. 1.3, 1.4, пункт 1 разд. 1.6, 1.7, 1.9. Это означает, что Вы распределяете ресурсы для выполнения этой части алгоритма и как бы заказываете ее программирование Вашему партнеру.
П. 1.2 выполняется с функцией, которую Вы реализовали в рамках лабораторных работ. Обратите внимание, что в отличие от ЛР воздействие y1 является импульсным.
Пункт 2 раздела 1.6 следует проектировать в демонстрационном режиме: чтобы на контактной площадке демонстрировалось мигание с частотой 0.5–1 Гц.
Основным критерием качества является минимальное время прохождения кольца управления на рис. 1.1. Это означает, что основная работа по управлению ОУ должна выполняться в режиме прерываний, исключением является короткие интервалы в пределах 30 мкс.