4.1. Структура микропроцессорных систем.

Современные микропроцессорные системы автоматического управления технологическими процессами выполняются на основе микроконтроллеров, которые могут быть встроенными непосредственно в технологическое оборудование или объединяться в распределительные промышленные сети для управления конкретным технологическими объектами. Несмотря на разное конструктивное исполнение, все микропроцессорные системы автоматического управления имеют общую внутреннюю структуру. Типовая структура микропроцессорной системы управления показана на Рис. 63

Основой любой микропроцессорной системы управления является микропроцессор или вычислитель, предназначенный для обработки дискретных цифровых сигналов. Как основной, структурный блок этой системы микропроцессор связан со всеми остальными структурными блоками через систему трех шин. Шиной в микропроцессорной системе называют пучок проводов для передачи сигналов определенного назначения. Таких шин в микропроцессорной системе три. Среди них шина адреса «ША», шина данных «ШД» и шина управления «ШУ».

Рис 63. Структура микропроцессорной системы управления

Шина адреса служит для передачи адреса обращения микропроцессора к другим периферийным структурным блокам. По шине данных осуществляется двусторонний обмен цифровыми сигналами между микропроцессором к другими структурными блоками в параллельном коде. Шина управления служит для передачи команд от микропроцессора к структурным блокам и обратно. Так как система шин микропроцессорной системы служит для связи микропроцессора с периферийными модулями различного назначения, поэтому она должна выполнятся по некоторому стандарту, который в международном масштабе обозначают как стандарт «ISA» .

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) служит для хранения отлаженного алгоритма управления объектом или для хранения мало меняющейся цифровой информации, используемой в управлении объектом. Микропроцессор может только считывать информацию из ПЗУ.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) служит для хранения любой информации, используемой в управлении объектом в том числе и программ управления. ОЗУ имеет двустороннюю связь с микропроцессором. ПЗУ и ОЗУ непосредственно связаны по шине ISA с микропроцессором, в то время как остальные структурные блоки связываются с ним через дешифратор внешних устройств (ДВУ) т.к. поочередно подключаются к микропроцессору через ДВУ. К таким устройствам относятся программируемый параллельный интерфейс ППИ, программируемый таймер ПТ и последовательный интерфейс ПосПИ.

Программируемый параллельный интерфейс ППИ служит для связи микропроцессора с дискретными или аналоговыми объектами управления, в качестве которых могут быть датчики или исполнительные устройства объектов управления.

Программируемый таймер служит для управления объектами с помощью микропроцессора функции времени.

Программируемый последовательный интерфейс служит для передачи в последовательном коде цифровых сигналов к объектам управления или к другим микропроцессорным системам, расположенным на значительном расстоянии от микропроцессора. Двусторонняя передача сигнала по линии связи осуществляется в соответствии с некоторым типом протоколом.