microprocessors_CD_inst / Docum / KURSMP_2004

Вариант 10. Разработать систему управления станком для отрезания заданных кусков материи в текстильной промышленности.

Система состоит из электронного блока с семисегментным индикатором, 10 цифровыми кнопками и кнопкой "Ввод", обрезиненного колеса, которое касается полотна, с герконовым датчиком, который замыкается при прохождении вблизи магнита(ов) закрепленного на ободе колеса, исполнительного механизма для запуска и останова конвейера (управляется подачей единичного уровня, останавливается подачей нулевого уровня).

Необходимо предусмотреть ввод с клавиатуры длины отмеряемого куска (в метрах, причем каждая цифра должна сопровождаться нажатием кнопки "Ввод"). Затем нажатие кнопки "Ввод" должно запускать конвейер и процедуру контроля длины отмеряемого куска. Когда длина куска сравняется с заданным, нужно остановить конвейер снова ожидать либо ввода длины, либо запуска конвейера.

В процессе расчетов нужно выбрать диаметр колеса и количество магнитов, устанавливаемых на нем в зависимости от заданной точности измерения.

Основные параметры: А - максимальная длина отрезаемого куска, м, Б - абсолютная точность измерения длины полотна, см.

Эти параметры указаны в табл. 1.12.

Вариант 11. Разработать систему управления автоматическим вольтметром. Система состоит из регулируемого предварительного делителя напряжения, АЦП,

преобразующего напряжение в код, и собственно МК, который принимает код и преобразует его в двоично-десятичные цифры для вывода на индикатор, самого индикатора, состоящего из определенного числа знакомест. МК управляет делителем для предотвращения перегрузки АЦП. В течение цикла измерений необходимо запрограммировать МК для автоматической подстройки предварительного делителя (для этого на делитель подается ряд логических уровней, каждый из которых меняет коэффициент усиления в 2n раз), приема напряжения, преобразования его в код и распределение полученного числа по ячейкам памяти, каждая из которых соответствует одной десятичной цифре на индикаторе.

Основные параметры: А - диапазон входных напряжений, В, Б - относительная точность измерения напряжения (относительно минимального напряжения в диапазоне), в %, В - число цифр на индикаторе, Г - период измерений, в секундах.

Эти параметры указаны в табл. 1.13.

Таблица 1.13

Вариант 12. Разработать систему управления ультразвуковым локатором автомобильной системы безопасности. Локатор состоит из передатчика, который при подаче на него управляющего перепада выдает ультразвуковой импульс, который распространяется до препятствия, отражается от него и попадает в приемник. Как обычно, расстояние до препятствия измеряется по запаздыванию по времени между переданным и принимаемым импульсом. Кроме того, надо ввести фильтрацию помех по амплитуде принимаемого импульса. Все импульсы, которые ниже определенного порога, должны игнорироваться.

Предусмотреть выдачу перепада на передатчик, фиксацию времени прихода и амплитуды отраженного импульса, выдачу сигнала тревоги при сближением с объектом ближе некоторого расстояния, фильтрацию помех при приеме.

Примечание: считать, что скорость распространения ультразвука в воздухе равна 110 км/с, а эффектом Допплера можно пренебречь. Кроме того, считать, что амплитуда отраженного от цели сигнала не зависит от расстояния.

Основные параметры: А - величина порога в процентах относительно номинального принимаемого сигнала, Б - критическое расстояние, которое недопустимо при сближении объектов, в метрах, В - относительная точность измерения расстояния локатором, %, Г - диапазон дальностей, фиксируемых локатором, м.

Эти параметры указаны в табл. 1.14.

Вариант 13. Разработать систему ввода и отображения цифровой информации. Система состоит из N кнопок, на которые нанесены либо десятичные, либо шестнадцатеричные цифры, начиная с 0, из M семисегментных индикаторов, на которых эти цифры должны последовательно появляться. Разработать программу сканирования клавиатуры, дешифрации нажатой кнопки и отображения введенной цифры на текущем индикаторе. Программа должна зацикливаться: после ввода в последний индикатор дальнейший ввод осуществляется в первый и т.д.

Основные параметры: N - количество кнопок, А - тип отображаемого значения: д - десятичные цифры, ш - шестнадцатеричные цифры, М - количество индикаторов.

Эти параметры указаны в табл. 1.15.

Вариант 14. Разработать систему управления печью СВЧ.

Система управления включает в себя: клавиатуру для управления и набора режимов - N кнопок для выбора соответствующего режима, кнопку "Пуск" для запуска режима, датчик закрытой дверцы печи, звуковой индикатор окончания приготовления, систему включения основного генератора СВЧ, гриля и вентилятора конвекции. Каждый режим, включаемый соответствующей кнопкой, различается временем включения генератора СВЧ, включением или нет гриля на заданное время, включением гриля отдельно от генератора СВЧ или совместно, включением или нет конвекции в камере.

Работа системы управления должна быть запрограммирована так: при включении питания печи МК ожидает нажатия кнопки режима и затем кнопки "Пуск". После этого происходит включение генератора на заданное время, затем включение гриля совместно или отдельно от генератора СВЧ, включение или нет конвекции. По окончанию работы режима все силовые цепи выключаются и выдается звуковой сигнал окончания, а затем вновь ожидание набора режима. В любой момент работы генератора СВЧ должен проверяться датчик закрытия дверцы. Если она открывается, должен выключаться генератор СВЧ и выдаваться звуковой сигнал. Все включения силовых цепей осуществляются низким уровнем на соответствующем выходе порта МК, выключения - высоким лог. уровнем.

Основные параметры: N - количество режимов, t1i - время работы генератора СВЧ, мин, где i - номер режима, t2i - время работы гриля, мин, Аi =0 - отдельная работа генератора СВЧ и гриля (включаются последовательно во времени, Аi = 1 - спустя время t4i (минут) работы генератора СВЧ включается гриль, Вi = 0 - конвекция не включается, Вi = 1 - конвекция включается на все время работы режима, Вi = 2 - конвекция включается на

время работы гриля.

Основные параметры для проектирования указаны в табл. 1.16.

Вариант 15. Разработать систему управления цифровым осциллографом. Система состоит их канала вертикального отклонения сигнала, канала развертки по горизонтальной оси времени. Канал вертикального отклонения состоит из АЦП, принимающего входной сигнал и преобразующий его в код. При этом должно происходить автоматическое масштабирование или усиление сигнала до определенного уровня. Затем код подается на ЦАП, управляющий вертикальными пластинами в трубке осциллографа. Величина выходного напряжения для полного размаха сигнала задается. Для канала горизонтального отклонения с помощью переключателей задается частотный диапазон развертки и с заданной частотой вырабатывается последовательность кодов пилообразного напряжения. Затем эти коды подаются на выходной ЦАП для подачи на горизонтальные отклоняющие пластины трубки. Напряжения на оба ЦАП должны подаваться синхронно для отображения точки на экране.

Основные параметры: А - диапазон входного напряжения, В, F - частотный диапазон входного сигнала, Гц, U1 - уровень выходного напряжения для полного отклонения по вертикали, В, U2 - уровень выходного напряжения для полного отклонения

должно соответствовать действию соответствующих команд в системах команд МП или ОЭВМ[1-3,8]. Операнды, входящие в обозначения, должны быть согласованы с распределением ресурсов (т.е. например, переменная должна обозначаться в виде регистра,

вкотором она хранится),

-на основе подробной структурной схемы составить программу работы МПС на языке Ассемблера. Программа должна быть оформлена в виде таблицы, пример заголовков в которой приведен в табл.2.1. Правила оформления программ с учетом распределения на сегменты и задания адресов подробно приведены в [3,6].

Обязательно отладить программу с помощью интегрированной среды, описание которой приведено в [6] и представить листинг программы.

Таблица 2.1

-определить быстродействие выполняемой программы на основании подсчета числа тактов в графе "Кол-во тактов" с учетом программных циклов и т.п. Затем общее число тактов умножается на время одного такта. Для ОЭВМ fц = fкв/12, где fкв выбирается в диапазоне 1...12 МГц. При необходимости могут выбраны МК и с более высокими значениями тактовой частоты.

-контрольный пример, в котором должны быть заданы определенные входные

разработке контрольного примера нужно разработать модифицированную программу, которая бы удовлетворяла требованиям к ресурсам этой учебной машине. Краткие сведения о распределении памяти и других особенностях микро-ЭВМ приведены в [6].

-выводы по работе, в которых кратко изложить основные результаты разработки схемы и программы.

-список использованных источников.

3. ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ К РАБОТЕ

Пояснительная записка должна быть оформлена в полном соответствии с требованиями СТП МИП [4]. Текстовая часть записки должна содержать:

·переписанный текст задания в соответствии с указаниями, приведенными в разделе 1, ·структурную схему МПС по п. 2.2 и пояснения к ней, ·распределение ресурсов по п. 2.4, ·программу работы МПС - все пункты, изложенные в п.2.5,

·контрольный пример, с необходимыми модификациями программы применительно к учебным микро-ЭВМ,

·выводы по работе,

• список использованных источников.

передачи данных в/из МП или ОЭВМ и для увеличения нагрузочной способности шин МПС. Условное обозначение ШФ показано на рис. П1.5.

I0...I7 - входы/выходы данных,

O0...O7 - выходы/входы данных,

OE/=0 - выбор режима передачи данных,

=1 - передача отсутствует, выход в 3-ем состоянии,

STB - управление направлением передачи данных: STB=0 - передача I-->O, SТB=1 -передача O--->I

Рис.П1.5

П1.6.Программируемый параллельный интерфейс (ППИ) КР580ВВ55А

ППИ КР580ВВ55А предназначен для организации обмена данными в параллельном коде с периферийными устройствами МПС. Условное обозначение ППИ показано на рис.П1.6. Устройство имеет 3 канала (А, В, С) по 8 разрядов, причем канал С разделен на два подканала по 4 разряда (Смл и Сст). Каждый подканал может быть независимо от других (с некоторыми ограничениями) запрограммирован на ввод или вывод в трех режимах : 0, 1 или 2.

Режим 0 - простой ввод/вывод. Это значит, что при выводе информация просто выводится в канал и там запоминается, а при вводе считывание данных, выставленных внешним устройством в канал производится независимо от того, присутствуют ли эти данные или нет. В этом режиме могут работать все три канала.

Режим 1 - ввод/вывод с подтверждением. В этом случае для окончания цикла обмена требуется, чтобы внешнее устройство и ППИ обменялись сигналами подтверждения готовности и приема. При этом необходимо, чтобы внешнее устройство поддерживало выдачу сигналов, аналогичных вырабатываемых ППИ. В этом режиме могут работать каналы А и В, а по каналу С передаются сигналы подтверждения.

Режим 2 - двунаправленный ввод/вывод. Он аналогичен режиму 1, но при этом можно осуществлять двунаправленный обмен по одному каналу без перепрограммирования ППИ. В этом режиме может работать только канал А. Канал В может быть при этом

разрядное слово режима, формат которого показан на рис.П1.7. Это слово программирует на ввод или вывод каждый канал ППИ в определенном режиме.

После этого обмен между ШД МПС и каналами осуществляется командами IN или OUT МП или ОЭВМ. Номер УВВ во втором байте этой команды определяет, с каким каналом будет производиться обмен - последние два бита (т.е. А0 и А1) задают номер канала, как это видно из табл. П1.1.

Таблица П1.1