4.6 Уточненная схема управляющей микроЭвм
По результатам подбора периферийных микросхем выполнена уточненная схема управляющей микроЭВМ (приложение А2) и функциональная схема управляющей микроЭВМ (приложение А4).
Для сопряжения блока КПДП и блоков ПЗУ и ОЗУ с микроЭВМ использован многорежимный буферный регистр К589ИР12.
Сопряжение клавиатуры и дисплея, необходимые для ввода и вывода управляющих сигналов, с контроллером ККД КР580ВВ79 осуществляется дешифратором.
В простейшем случае работа ОУ начинается с поступления на АЦП сигналов NU1, NU2, NU3 с датчиков, либо происходит ввод значений x1, x2, x3 с клавиатуры.
Пульт управления обеспечивает ввод в систему значения 8 – разрядной двоичной константы К, формирование сигнала начальной установки системы.
Значения сигналов с АЦП по магистрали передаются в ОМЭВМ К1816ВЕ51 для обработки и выдачи управляющих сигналов. В процессе обработки сигналов происходит обращение к блоку памяти (ПЗУ КР537РУ8 и ОЗУ КР556РТ6).
Управляющие сигналы y1, y2, y3 с ОМЭВМ и код управляющего напряжения Y4 - двоичного вектора с ЦАП, поступают на дисплей ККД.
5 Разработка программного обеспечения
5.1 Алгоритм управления объектом
Обработка информации от цифровых датчиков и выдача управляющего воздействия y1 производится путем ввода значений х1, х2, х3 и вычисления значения булевой функции f1(х1, х2, х3).
При единичном значении f1 вырабатывается управляющий сигнал y1=1 длительностью t1. Это значит, что через t1 после выдачи y1 = 1 необходимо выработать y1=0.
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) и сравнивается с константой Q, хранящейся в ПЗУ. В зависимости от результатов сравнения вырабатывается (аналогично у1) один из двух двоичных управляющих сигналов у2 или у3 заданной длительности по следующему правилу: если NU < Q, то выдать у2 длительностью t2, иначе выдать у3 длительностью t3.
Далее формируется управляющее воздействие Y4, для чего с АЦП вводится значение NU3 и производится вычисление по формуле:
Y4=A0+AlхNU3.
Значение Y4 в виде 8-разрядного кода выдается на вход ЦАП.
Все двоичные переменные и константы, участвующие в вычислениях: NU1, NU2, NU3, К, Q, Ао, 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.
Алгоритм управления, заданный видом функцией:
Управляющее
воздействие
,
длительность управляющих сигналов t1
= 80 c;
NU = NU1 – NU2 + К, длительность управляющих сигналов t2=125 c, t3=75 c.
Таблица истинности заданного алгоритма приведена в таблице 9.
Таблица 9 – Таблица истинности
|
x1 |
x2 |
x3 |
x2 |
x1& x2 |
x1& x2Vx2 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |