
- •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
11.4.3.Назначение управляющих клавиш и элементы диалога
Табл. 11.10
Клавиша |
Функции |
Сброс |
RESET – начальная установка и переход в режим набора. |
Набор |
Перевод в режим ввода четырех 4-разрядных чисел – значений навесок; по умолчанию на все индикаторы выводится 0000. Набор начинается последовательно с первого питателя. Набирается произвольное число цифр (со сдвигом влево, после запятой – вправо). Набор фиксируется по нажатию Ввод. Если питатель не участвует в приготовлении смеси, его значение принимается за 0000 – просто нажимается клавиша Ввод. |
Рецепт |
Переводит в режим ввода двухзначного номера рецепта. По нажатию Ввод по номеру читается рецепт из ПЗУ и выводится на индикаторы. Если клавиша Рецепт нажата после осуществления режима Набор, то по введенному номеру рецепт вносится в таблицу рецептов. |
Ввод |
Фиксирует текущий набор и переходит к следующему набору (после четвертого – опять к первому) |
Пуск |
Переводит систему в режим взвешивания. В этом режиме на индикаторы выводится текущее значение набранного веса для каждого питателя. Активный питатель индицируется на пульте. |
% |
В режиме взвешивания переводит индикацию на вывод % набранного веса от заданного. Повторное нажатие возвращает в режим вывода абсолютных значений веса. |
Ниже на Рис. 11 .54 – Рис. 11 .61 представлена структурно-функциональная схема системы управления, функциональные схемы некоторых ее фрагментов, вид пульта управления, используемые ресурсы микроЭВМ и основные алгоритмы функционирования системы.
Следует отметить, что в настоящей главе представлен лишь один из возможных вариантов реализации системы управления. Возможны другие подходы к выбору приоритетов при проектировании и, соответственно – другие результаты проектирования.
Рис. 11.54. Функциональная схема АСУ ТП
Рис.
11.55.
Функциональная схема блока управления
Рис. 11.56. Дешифратор сканирования
Р
ис.
11.57. Пульт оператора
Р
ис.
11.58. Основной алгоритм
11.4.4.И Только для чтения спользуемые ресурсы микроЭвм
Р
ис.
11.59. Блок аналого-цифрового
преобразователя
Рис.
11.60. Прерывания реального
времени
-
XTAL = 8 МГц, Е = 2 МГц
RTR1
RTR0
Период прерывания
0
0
4,1 мС
0
1
8,19 мС
1
0
16, 38 мС
1
1
32,77 мС
Рис.
11.61
.
ГСА подпрограммы прерывания реального
времени
1 терминология 60-х - 70-х годов.
2 Digital Electronic Corporation (США).
3 в режиме тестирования (только!) возможно подключение внешней памяти программ
4 для большинства контактов составляет единицы миллисекунд
5 состояние сегмента запятой определяется в этом случае отдельной линией
6 Заданный порядок учитывается только при автоинкрементной записи в ОЗУ отображения.
7 за исключением специально организованных табличных структур.
8 Поведение таймеров Т0 и Т1 в этом режиме различны.
9 широтно-импульсная модуляция
10 первым двум - FFFE, третьему - FFFA, четвертому - FFFC.
11 ниже будем называть «расширенными режимами» расширенный и тестовый, а «однокристальными режимами» – однокристальный и загрузочный
12 Для CSGEN не предусмотрен бит разрешения/запрещения, однако можно выбрать размер блока для него равным 0, тем самым практически запретив CSGEN
13 Режим адресации с инверсией разрядов позволяет повысить производительность алгоритмов быстрого преобразования Фурье по основанию 2. Если выбран этот режим, направление распространения переноса инвертируется в ARAU и содержимое AR0 прибавляется или вычитается из содержимого текущего вспомогательного регистра. Обычно использование этого режима предполагает, чтобы первоначально в AR0 было загружено значение, равное половине длины обрабатываемой последовательности, а AR(ARP) был установлен на базовый (первый) элемент последовательности.
14 сдвиг влево с одновременным инкрементом AR(ARP) до несовпадения 31 и 30 разрядов.
15 Acc – [(dma)25] выход АЛУ; если АЛУ0, то (выход АЛУ)2 + 1 Асс, иначе (Асс)2 Асс