2. Опис об’єкТа керування

Як об’єкти керування в цьому курсовому проекті використовуються пристрої вводу та виводу графічної інформації, які позначаються, згідно з рис.1, відповідно джерелом і приймачем інформації.

1. Пристрій вводу графічної інформації (ПВГІ)

ПВГІ виконаний у вигляді планшета, на якому закріплюється оригінал графічного зображення (рис.2).

Активне поле планшета обмежене координатами [0,X_max], [0,Y_max].

Введення до контролера координат кодованого графічного примітива здійснюється знімачем типу “миша”, який може вільно переміщуватися в межах активного поля планшета. При цьому на виходах X_i та Y_j знімача безперервно формуються аналогові або дискретні (у вигляді двійкового коду) сигнали, які відображають координати точок, в яких розміщується в цей час знімач. Дозволяюча спроможність знімача (або інакше мінімальний зсув знімача вздовж однієї з координат, який призводить до зміни сигналу на виходах X_i або Y_j) може змінюватися від 0,1 мм до 0,5 мм. Введення координат кодованої точки до контролеру здійснюється за допомогою сигналу RD, сформованого на виході знімача після його розміщення у

Рис.2. Пристрій вводу графічної інформації

вибрану точку, а також при наявності сигналу “Дозвіл вводу” від контролера. Швидкість вводу інформації визначає керівник курсового проекту. Розміри активного поля планшета, в залежності від варіанта завдання, можуть змінюватися від 210 х 300 мм до 420 х 600 мм.

2. Пристрій виводу графічної інформації

П ристрій виводу графічної інформації виконаний у вигляді двокоординатного графічного реєструючого пристрою (ГРП), наприклад, плоттера (рис. 3).

Рис. 3. Графічний реєструючий пристрій.

ГРП має робоче поле, на якому розміщується носій інформації (папір), обмежене координатами [0, X_max], [0, Y_max] і два виконуючих механізми ВМХ і ВМY, за допомогою яких здійснюється переміщення реєструючого органа (РО) в межах робочого поля. Величина переміщення РО по кожній з координат задається контролером у вигляді аналогового або дискретного (двійковим кодом) сигналу, що надходить до виконуючих механізмів лініями X_i та Y_j. Реєстрація точки з координатами X_i , Y_j здійснюється за сигналом WR, який формується контролером.

Розміри робочого поля ГРП можуть бути, в залежності від варіантів завдання, від 210 х 300 мм до 420 х 600 мм. Дозволяюча спроможність реєструючого органа змінюється від 0,1 до 0,5 мм.

3. Структура контролера

С труктурно контролер складається з двох основних частин: ядра та факультативної частини (рис. 4).

Рис. 4. Структура контролера (ДК – дискретні канали, АК – аналогові канали, ЛК – лінії керування)

До складу ядра входить мінімальна добірка великих інтегральних схем (ВІС) мікропроцесорного комплекту, необхідних для виконання задач керування. Зокрема, ядро повинно вміщувати:

• мікропроцесор (однокристальну мікро-ЕОМ);

• ВІС оперативного запам’ятовуючого пристрою (ОЗП);

• ВІС постійного запам’ятовуючого пристрою (ПЗП);

• програмований таймер;

• контролер переривань;

• ВІС послідовного або паралельного інтерфейсу (в залежності від типу інтерфейсу зв’язку з ПЕОМ);

• контролер прямого доступу до пам’яті.

Факультативна частина контролера вміщує додаткові об’єми ОЗП та периферійних ВІС, необхідних для роботи з заданим у варіанті об’єктом керування і визначається характеристиками останнього.

Факультативна частина реалізує цифрові та аналогові канали вводу-виводу інформації, за допомогою яких контролер взаємодіє з об’єктом керування.

Канали цифрового вводу-виводу інформації реалізуються на підставі ВІС паралельного вводу-виводу разом з відповідними підсилювачами, які повинні забезпечити потрібний рівень вхідних та вихідних сигналів.

Канали аналогового вводу-виводу реалізуються на підставі відповідних схем АЦП або ЦАП і схем аналогових мультиплексорів-демультиплексорів, які забезпечують необхідну кількість аналогових каналів.

Вибір розрядності коду, що передається цифровим каналом, або розрядності ЦАП-АЦП при використанні аналогових каналів виконується згідно з формулами:

N_X = log ₂ (X_max / δ_x); (3.1)

N_Y = log ₂ (Y_max / δ_y); (3.2)

де: X_max , Y_max – максимальні величини координат ПВГІ і ГРП;

δ_x , δ_y – дозволяюча здатність ПВГІ і ГРП за координатами X і Y .

З двох отриманих за формулами (3.1) та (3.2) результатів вибирається більший і округлюється до цілого числа байтів.

В зв’язку з тим, що максимальні значення координат для ПВГІ і ГРП можуть різнитись, розрахунки виконуються окремо для кожного пристрою.