составляется таблица прошивки ПЗУ (дамп памяти) по формату, приведенному в таблице 2.66;

на основе принципиальной схемы разрабатывается конструкция устройства, которая оформляется в виде сборочного чертежа.

При выполнении курсового проекта предлагается использовать исходные данные, приведенные в таблицах А.7, А.8 приложения А.

2.4.2 Пример разработки МПСУ грузовым лифтом [27]

2.4.2.1 Краткое описание объекта автоматизации (грузового лифта) и устройства управления им

Грузовой лифт (рисунок 2.32) предназначен для поднятия или опускания гру-

зов.

Лифт приводится в движение при помощи электродвигателя. Управление электродвигателем осуществляется при помощи кнопок Sl, S2, S3, связанных с устройством управления.

Устройство управления должно вырабатывать сигналы "Движение вверх" или "Движение вниз" в зависимости от нажатой кнопки. Если нажата кнопка "Стоп", то двигатель заторможен.

Крайние положения лифта контролируются конечными выключателями S4 и S5. Состояние лифта индицируется при помощи лампочек Н1…Н5. Сигналы на лампочки подаются от устройства управления.

Рисунок 2.32 - Функциональная схема системы управления лифтом

218

Таблица 2.58 Таблица соответствия сигналов и разрядов портов

Рисунок 2.34 - Словесный алгоритм работы грузового лифта

2.4.2.3 Выбор структурной схемы микропроцессорной системы управления

Для построения микропроцессорной системы управления необходимы следующие основные функциональные узлы:

контроллер системы, имеющий три шины: шину адреса, шину данных и шину управления;

постоянное запоминающее устройство ПЗУ, в котором хранится про-

220

грамма работы устройства управления;

оперативное запоминающее устройство ОЗУ, предназначенное для хранения промежуточных результатов и адресов подпрограммы;

интерфейс ввода-вывода, связывающий микропроцессорную систему с объектом управления;

дешифраторы адреса для синхронизации работы узлов микропроцессорной системы;

программируемый интегральный таймер для реализации выдержек времени;

контроллер прерываний, обслуживающий срочные запросы системы,

например, от датчиков аварийных сигналов, кнопки "Стоп" и т.д..

На выбор структурной схемы влияет тип интерфейса, используемый в МПСУ, а также емкость микросхем ОЗУ и ПЗУ и количество входных и выходных сигналов.

В нашем случае для размещения программы и хранения промежуточных результатов достаточно иметь емкость ОЗУ и ПЗУ по 1 Кбайт. Количество входных сигналов 5, выходных сигналов 5, поэтому в качестве параллельного интерфейса можно использовать микросхему К580ВВ55 содержащую 24 разряда вводавывода.

В соответствии с заданными областями адресов (таблица А.7) необходимо разработать дешифраторы микросхем памяти и внешних устройств ввода-вывода.

Задаемся адресами 0800Н…0FFFH области памяти. Область адресов портов ввода-вывода в системе с изолированной шиной принимаем А8…AF, в системе с общей шиной - 9060…9067.

Разработка дешифраторов адреса памяти и УВВ.

Заданную область памяти МП - системы 0800 - 0FFF емкостью 2 Кб распределим, ориентируясь на выпускаемые микросхемы памяти емкостью 1 Кбайт, следующим образом:

0800 - 0BFF - ОЗУ емкостью 400H = 1 Кбайт 0С00 - 0FFF - ПЗУ емкостью 400H = 1 Кбайт

Такой емкости памяти с большим запасом хватит для размещения нашей программы в ПЗУ и промежуточных результатов в ОЗУ.

Разряды шины адреса для заданных областей памяти сведем в таблицу 2.59.

Таблица 2.59 Состояние разрядов шины адреса

Дешифраторы, в зависимости от используемой элементной базы, можно выполнить по-разному. Три варианта схем дешифраторов показаны на рисунке 2.35.

221

В микросхеме К580ВВ55, используемой для связи МП с внешними устройствами, содержатся 4 регистра, 3 из которых являются портами ввода-вывода, а 1

– регистром управляющего слова (РУС). Для обращения к ним используются младшие биты шины адресов А0, А1 или А8, А9. Поэтому для системы с изолированной шиной из области адресов A8…AF можно использовать, например, АС…АF, а в системе с общей шиной из области 9060…9067 - область 9060…9063. Оставшиеся адреса могут быть использованы для выбора других внешних устройств, например, программируемого интервального таймера, программируемого контроллера прерываний и т.п. В данном примере из возможных внешних устройств применим лишь ППИ.

Двоичные разряды шины адреса, соответствующие области адресов АС…АF, сведены в таблицу 2.60, а области адресов 9060…9063 - в таблицу 2.61.

Рисунок 2.35 - Примеры дешифраторов адреса памяти

Таблица 2.60 Двоичные разряды шины адреса, соответствующие области адресов АС…АF

222