4.11 Уточненная структурная схема микроЭвм

ГТИ

К1810ГФ84

ОЗУ

К К565РУ5

МП

К1810ВМ86

ПЗУ

К596РЕ1

БР

К580ИР82

БР

К580ИР82

ПККД

КР580ВВ55

Система прерываний

К1810ВН59

Запросы

прерываний

ПДП

КР1810ВТ37

ШФ

К580ВА86

ШФ

К580ВА86

ШУ

ШД

ША

Таймер

К1810ВИ54

Импульсы

синхронизации

АЦП

К572ПВ3

ЦАП

К572ПА1

Сигналы с

датчиков

Органы управления

Дешифратор

К514ИД1

Калькулятор

Дисплей

Подсистема памяти разрабатываемой МПС включает в себя модуль ОЗУ и модуль ПЗУ, доступ к которым осуществляется по системной магистрали.

Разработаны принципиальные схемы ОЗУ и ПЗУ с учетом особенностей функционирования заданных микросхем и схема селектора адресов, вырабатывающая сигналы выборки кристалла для модулей памяти с учетом распределения адресного пространства.

К средствам ввода/вывода можно отнести управляющие регистры и регистры состояния контроллеров прерываний, ПДП, последовательного обмена. Каждое из перечисленных выше устройств должно получить свой адрес в едином адресном пространстве или в пространстве ввода/вывода. В качестве средств ввода/вывода можно использовать многорежимные буферные регистры или специальные интерфейсные БИС, входящие в базовую серию или другие серии, совместимые с базовой (в нашем примере БИС КР580ВВ55). Индикатор подключается через дешиф­ратор К514ИД1, клавиатура и индикаторы подключаются через параллельный ин­терфейс КР580ВВ55.

В процессе проектирования было произведено уточнение представленной упрощенной схемы.

В состав микропроцессорной системы были добавлены, два буферных регистра К580ИР82, контроллер прямого доступа к памяти КР1810ВТ37, 2 шинных формирователя К580ВА86, аналогово-цифровой преобразователь К572ПВ3, цифро-аналоговый преобразователь К572ПА1.

5 Разработка алгоритма работы микропроцессорной

СИСТЕМЫ

Обработка информации от цифровых датчиков и выдача управляющего воздействия y₁ производится путем ввода значений x₁, x₂, x₃, x₄ и вычисления булевой функции f₁(x₁, x₂, x₃, x₄)=

При единичном значении f₁ вырабатывается управляющий сигнал y₁=1 длительностью t₁=80мкс.

При обработке информации с аналоговых датчиков ПМ принимает коды NU₁, NU₂ с выходов АЦП и код константы К с регистра пульта управления. Далее вычисляется значение функции NU=f₂(NU₁,NU₂, К)= NU₁ – NU₂ -К и сравнивается с константой Q, хранящейся в ПЗУ. В зависимости от результатов сравнения вырабатывается (аналогично y₁) один из двух двоичных управляющих сигналов y₂ или y₃ заданной длительности по следующему правилу: если NU<Q, то выдать y₂ длительностью t₂=75 мкс, иначе выдать y₃ длительностью t₃=30мкс.

Далее формируется управляющее воздействие Y₄, для чего с АЦП вводится значение NU₃ и производится вычисление по формуле:

Значение Y₄ в виде 8-разрядного кода выдается на вход ЦАП.

Все двоичные переменные и константы, участвующие в вычислениях: NU₁, NU₂, NU₃, К, Q, A₀, A₁, Y₄ рассматриваются как целые без знака.

После выдачи всех управляющих воздействий проверяется состояние тумблера «СТОП» на пульте управления. Если СТОП=0, цикл управления начинается с начала, иначе выполняется процедура останова системы, включающая следующие действия: формируется сигнал установки системы в исходное состояние путем подачи на линию начальной установки интерфейса двух прямоугольных импульсов длительностью 30 мкс интервалом 30 мкс, выполняется команда процессора СТОП.

Блок-схема заданного цикла управления разбита на две части (рисунок 37 и 38), общая блок-схема представлена на рисунке 39.

В общем виде управляющая программа состоит из двух циклов, по результатам выполнения которых осуществляется выдача управляющих воздействий на индикацию. Управляющая программа выполняется до тех пор, пока на пульте управления не будет включен тумблер «СТОП».

Цикл 1 управляющей программы заключается в вводе в центральный процессор значений сигналов из цифровых датчиков, вычислении булевой функции y = . Если по результатам вычисления получилось, что управляющий сигнал стал равен 1, то выдается управляющий сигнал длительностью t₁=80 мкс. Если же управляющий сигнал принял значение 0, то булевая функция y = вычисляется вновь.

Рисунок 47– Цикл 1 управляющей программы

Цикл 2 управляющей программы заключается в воде в центральный процессор двоичных кодов с выходов АЦП и констант К и Q, вычислении значения функции f₂(NU₁, NU₂, К), по выражению NU= NU₁ – NU₂ -К. Если по результатам вычисления получилось, что NU<Q, то вырабатывается управляющий сигнал длительность t₂=75 мкс, если же получилось что NU>Q, то вырабатывается управляющий сигнал, длительностью t₃=75мкс. Далее осуществляется ввод в центральный процессор двоичного кода с выхода АЦП NU₃ и производиться вычисление функции .

Рисунок 48 – Цикл 2 управляющей программы

Рисунок 49– Общая блок-схема программы