
- •Микропроцессорные системы для автоматизации технологических процессов
- •7.1. Введение 39
- •8. Семейство 32-разрядных микроЭвм фирмы Motorola 88
- •9. Организация контроллеров pic фирмы Microchip 113
- •10. Особенности архитектуры сигнальных процессоров 125
- •10.2. Организация памяти 136
- •10.5.1. Прерывания 150
- •11. Пример проектирования асу тп: асу тп подготовки резиновой смеси 158
- •1.Введение
- •2.Архитектура управляющих цвм
- •2.1.Требования к цвм в контуре управления. Сравнительный анализ архитектур
- •2.1.1.Первая массовая управляющая цвм pdp-8
- •2.1.2.Семейства управляющих цвм pdp-11/lsi-11
- •3.Проблема связи между уровнями в многоуровневых мпс
- •3.1.Микроконтроллеры экр1847вг6 (upi - 42)
- •4.Клавиатура и индикация в мпс
- •4.1.Двоичная индикация и ключи
- •4.2.Матричная клавиатура
- •4.3.Сегментная индикация
- •4.4.Контроллер клавиатуры и индикации к580вв79
- •4.4.1.Работа контроллера
- •4.4.1.1.Управление клавиатурой
- •4.4.1.2.Управление дисплеем
- •5.Однокристальные микроЭвм – общие принципы организации
- •5.1.Особенности архитектуры 8-разрядный оэвм фирмы intel
- •5.1.1.Омэвм 8048
- •5.1.2.Семейство омэвм mcs-51
- •6.Обзор 8-разрядных контроллеров фирмы Motorola
- •6.1.Архитектура процессорного модуля семейства mc68hc05
- •6.1.1.Архитектура цпу
- •6.1.2.Организация памяти.
- •6.1.3.Встроенная подсистема ввода/вывода
- •6.2.Семейство мс68нс08
- •6.3.Семейство мс68нс11
- •7.Однокристальная микроЭвм mc68hc11e9
- •7.1.Введение
- •7.1.1.Характеристики
- •7.1.2.Характеристики представителей семейства mc68hc11.
- •7.1.3.Программная модель mc68hc11e9
- •7.1.4.Внутренняя структура и назначение выводов
- •7.1.5.Режимы работы
- •7.1.6.Карта памяти
- •7.1.7.Эсппзу и его программирование
- •7.2.Параллельный ввод/вывод
- •7.2.1.1.Синхронный параллельный обмен
- •7.2.1.2.Асинхронный параллельный обмен
- •7.2.1.2.1.Простой стробируемый ввод/вывод
- •7.2.1.2.1.1.Стробируемый ввод в порт c
- •7.2.1.2.1.2.Стробируемый вывод из порта b
- •7.2.1.2.2.Ввод/вывод с полным квитированием установления связи.
- •7.2.1.2.3.Режима ввода с полным квитированием установления связи
- •7.2.1.2.4.Режима вывода с полным квитированием установления связи
- •7.2.1.2.5.Режима двунаправленного обмена
- •7.2.2.Синхронный параллельный обмен
- •7.2.2.1.Выбор режимов асинхронного обмена
- •7.2.2.2.Краткое резюме по способам параллельного обмена в…е9
- •7.3.Последовательный интерфейс связи (sci).
- •7.3.1.Формат данных
- •7.3.2. Структура последовательного интерфейса связи
- •7.3.3.Передача данных
- •7.3.4.Прием данных
- •7.3.4.1.Распознавание старт-бита
- •7.3.4.2.Особенности при работе в системах с несколькими приемниками
- •7.4.Последовательный периферийный интерфейс (spi).
- •7.4.1.Структура spi
- •7.4.2.Регистры spi.
- •7.4.3.Функциональное описание.
- •7.4.3.1.Работа системы с несколькими ведомыми устройствами
- •7.5.Система контроля временных интервалов
- •7.5.1.Входная фиксация
- •7.5.2.Выходное сравнение
- •7.5.2.1.Принудительное сравнение
- •7.5.2.2.Особенности выходного сравнения 1
- •7.5.3.Счетчик внешних событий
- •7.5.4.Генератор прерываний реального времени
- •7.6.Подсистема аналого-цифрового преобразователя
- •7.7.Прерывания
- •7.7.1.Дисциплина обслуживания прерываний
- •7.7.1.1.Приоритеты запросов
- •7.8.Специальные средства микроконтроллера
- •7.8.1.Регистр выбора конфигурации (option).
- •7.8.2.Режимы пониженного энергопотребления.
- •7.9.Система команд микроЭвм мс68нс11е9
- •7.10.Особенности организации микроЭвм mc68hc11f1
- •7.10.1.Особенности параллельного ввода/вывода
- •7.10.2.Особенности карты памяти mc68hc11f1
- •7.10.3.Функции выбора кристалла (Chip Selects)
- •8.Семейство 32-разрядных микроЭвм фирмы Motorola
- •8.1.Модульность архитектуры
- •8.2.1.Основные характеристики cpu32:
- •8.2.2.Программная модель
- •8.2.3.Регистры
- •8.2.4.Типы данных
- •8.2.5.Системные особенности
- •8.2.6.Система команд
- •8.3.Модуль системной интеграции (sim)
- •8.3.1.Функционирование шины
- •8.3.2. Блок конфигурации и защиты системы
- •8.3.3. Логика выборки внешних устройств
- •8.4.Таймерный сопроцессор (tpu)
- •8.4.1.Таймерные функции высокой точности
- •8.4.2.Характеристики tpu
- •8.4.3.Общая концепция tpu
- •8.5.Озу (с эмуляцией tpu)
- •8.6.Модуль буферизованного последовательного ввода/вывода (qsm)
- •8.6.1.Расширенные возможности qspi
- •8.6.2.Подмодуль sci
- •8.7.Микроконтроллер mc68332
- •8.7.1.Функциональное назначение выводов микроконтроллера
- •9.Организация контроллеров pic фирмы Microchip
- •9.1.Однокристальные микроЭвм
- •9.2.Контроллер can-интерфейса
- •10.Особенности архитектуры сигнальных процессоров
- •10.1.Функциональная схема и назначение внешних выводов
- •10.2.Организация памяти
- •10.2.1. Вспомогательные регистры
- •10.2.2.Методы адресации памяти данных
- •10.2.3.Пересылки из одной области памяти в другую
- •10.3.Центральное арифметико-логическое устройство (calu)
- •10.4.Последовательный порт
- •10.5.Системные средства
- •10.5.1.Прерывания
- •10.5.2.Универсальные контакты *bio и xf
- •10.5.3.Внешняя память и интерфейс ввода-вывода
- •10.5.4.Мультипроцессорная обработка и прямой доступ к памяти
- •10.6.Система команд сигнального процессора
- •10.6.1.Способы адресации и форматы команд
- •Команды пересылки и загрузки
- •Арифметико-логические и специальные команды
- •Команды передачи управления
- •Команды управления
- •11.Пример проектирования асу тп: асу тп подготовки резиновой смеси
- •11.1.Существующая система приготовления резиновой смеси
- •11.2.Требования к разрабатываемой асу тп
- •11.3.Выбор способа реализации управляющего блока
- •11.4.Выбор режима работы микроЭвм и распределение адресного пространства
- •11.4.1.Выбор режима работы
- •11.4.2.Распределение ресурсов ввода/вывода
- •11.4.3.Назначение управляющих клавиш и элементы диалога
- •11.4.4.И Только для чтения спользуемые ресурсы микроЭвм
команды модификации вспомогательных регистров. К текущему вспомогательному регистру AR(ARP) можно добавить/вычесть короткий непосредственный операнд (8 бит, целое без знака). Команда MAR изменяет содержимое вспомогательного регистра и указателя, как при косвенной адресации, но не выполняет никаких других действий;
команды сравнения, формирующие значение бита ТС по результатам сравнения регистров AR0 и текущего AR(ARP). Проверяется отношение AR0 * AR(ARP); * {=, >, <, }
команды возведения в квадрат и сложения/вычитания: Acc P2k Acc, (dma)2 P.
Команды передачи управления
переходы: безусловный, условные – по значению Асс 0, >0, <0, 0, =0, 0; по флагам C, *C, OV, *OV,TC, *TC, *BIO; по AR(ARP)0;
вызов и возврат безусловные;
косвенные безусловные переход и вызов.
Команды групп а) и b) длиной два слова, во втором слове – 16-разрядный адрес перехода; в первом слове поле косвенного адреса позволяет вместе с переходом модифицировать текущий вспомогательный регистр и указатель вспомогательных регистров. Однословные команды группы с) содержат адрес перехода в младшей половине аккумулятора Асс(15:0).
Команды управления
Команды управления структурой памяти объявляют блок RAM0 памятью программ (GNFP) или памятью данных (GNFD).
Команды управления прерываниями разрешают (EINT) или запрещают (DINT) прерывания. Команда IDLE «Ждать прерывания» останавливает программу (таймер работает) в ожидании запроса прерывания. TRAP – программное прерывание с вектором 30.
Команды загрузки/сохранения регистров состояния ST0, ST1 из/в ячеек памяти (dma).
Префиксные команды повторения, загружающие счетчик повторений константой (1 байт) или младшими разрядами (dma).
Управление битами: сброс/установка бита С переноса, бита ТС, копирование бита ячейки памяти в бит ТС (см. , f), внешнего флага XF/
Управление битами режимов: сброс/установка режима ПДП, переполнения, режима расширения знака.
Перенос верхушки стека в (dma) и наоборот (POPВ, PSHВ), то же для младшего слова аккумулятора (POP, PUSH).
Управление режимами последовательного обмена: выбор формата кадра (8 или 16 бит), сброс/установка режима передачи, сброс/установка режима кадровой синхронизации.
NOP.
11.Пример проектирования асу тп: асу тп подготовки резиновой смеси
11.1.Существующая система приготовления резиновой смеси
Существующая система включает в себя четыре питателя со своими транспортерами, которые поставляют компоненты смеси в приемный бункер, вес которого контролируется электромеханическими весами (Рис. 11 .52). Компоненты смеси последовательно поступают в приемный бункер по транспортерам, движение которых прекращается при достижении в бункере заданного веса компоненты. Когда все компоненты смеси в заданных количествах загружены в бункер, выдается команда на открывание люка бункера – процесс подготовки смеси завершен.
Р
ис.
11.52. Схема устройства
приготовления резиновой смеси:
Многие рецепты содержат менее четырех компонент – в этом случае работают не все питатели. Изредка встречаются рецепты, включающие более четырех компонент, однако вес дополнительных компонент весьма мал по сравнению с основными. Соответствующие «навески» готовятся «вручную» на отдельных весах за пределами рассматриваемого процесса.
Контроль за процессом приготовления смеси осуществляется с помощью блока управления, реализованного на релейно-контактных элементах. Значения навесок задается перемычками на наборном поле. Напряжение с выхода поворотного трансформатора на оси весов (оно пропорционально весу бункера) сравнивается с заданным (перемычками) и при совпадении выдается сигнал на останов соответствующего транспортера.
Существующий блок не отвечает современным требованиям как по надежности, так и по реализуемым функциональным возможностям, например, он не может реализовать переключение транспортера на пониженную скорость движения при достижении 90% заданного веса, хотя привод транспортера предусматривает две скорости движения. Весьма неудобно задавать значения весов компонент смеси.