Разработка микропроцессорной системы управления объектом

Содержание

Введение				2
1. Техническое задание на проектирование				3
	1.1.		Структура МПС	4
	1.2.		Алгоритм работы МПС	6
	1.3.		Обработка цифровой информации	8
	1.4.		Обработка аналоговой информации	9
	1.5.		Обработка запросов на прерывание	10
	1.6.		Пульт управления	12
2. Разработка МПС
		2.1.	Разработка схемы центрального процессора	13
		2.2.	Разработка подсистемы памяти	14
		2.3.	Разработка подсистемы ввода –вывода	16
		2.4.	Разработка последовательного канала связи	18
		2.5.	Обслуживание запросов на прерывание	19
3. Оценка микропроцессорной системы				20
Приложение 1				22
Приложение 2				24
Приложение 3				30
Заключение				31
Литература				32

Введение

          Одно из главных направлений работы по ускорению научно-технического прогресса – широкая автоматизация технологических процессов на основе автоматизированных станков, машин и механизмов, унифицированных модулей оборудования, робототехнических комплексов и вычислительной техники. В этих целях ускоряется создание гибких автоматизированных производств, систем автоматизированного проектирования, обеспечивающих существенный рост производительности труда и резкое снижение доли ручного труда, повышение технического уровня выпускаемой продукции, сокращение сроков и улучшениу качества проектных и конструкторских работ.

          Для решения этих и ряда других проблем, принципиально важным и необходимым является широкое применение микропроцессорных вычислительных средств, поскольку именно микропоцессорная техника играет активную роль на современном этапе научно-технического прогресса.

          Применение цифровых элементов позволяет внедрять очень гибкие решения, значительно упростить конструирование и настройку систем управления.

1. Техническое задание на проектирование

В данном курсовой работе необходимо произвести разработку микропроцессорной системы управления некоторым объектом (рис. 1).

Микропроцессорная система (МПС) принимает информацию {X} об объекте управления (ОУ) от аналоговых и цифровых датчиков (Д), вырабатывает управляющие воздействия {Y} в соответствии с законом управления и подает их на исполнительные механизмы (ИМ). МПС состоит из микроконтроллера (МК) - управляющей микроЭВМ, и пульта управления (ПУ). С помощью ПУ оператор получает возможность управлять работой микроЭВМ: запускать ее и останавливать, выдавать значение некоторых уставок (констант), снимать с индикаторов информацию о состоянии объекта и т.п.

С помощью последовательного канала (ПК) связи МПС может передавать обработанную информацию ЭВМ более высокого уровня по ее запросу.

В курсовой работе необходимо произвести разработку структурной схемы МПС, включая устройства связи с Д и ИМ, и программы, обеспечивающие выполнение алгоритма управления и алгоритма обмена, осуществить оценка характеристик МПС. Также необходимо произвести расчет числа аппаратурных затрат, выраженных в числе условных корпусов.

1.1 
Структура МПС

На рис. 2 приведена полная структурная схема микропроцессорной системы. В данной схеме введены следующие обозначения: X1 – X4 - цифровые двоичные сигналы, формируемые  соответственно датчиками Д1 – Д4; Y1, Y2, Y3 - одноразрядные управляющие сигналы, вырабатываемые МК и поступающие на исполнительные механизмы; Y4 - 8-разрядный код, преобразуемый в аналоговый сигнал ЦАП; INT0 – INT3 – запросы на прерывание;ППА1 – ППА2 - интерфейс устройств ввода и вывода информации, для реализации которого используются периферийные параллельные адаптеры КР580ВВ55А, осуществляющие через буферные схемы связь с цифровыми датчиками, АЦП, ЦАП, исполнительными механизмами.

В программе обращение к регистрам периферийных БИС производится по командам ввода-вывода.

1.2 Алгоритм работы МПС

Алгоритм работы МПС представлен на рис. 3.