Разработка автоматического программируемого терморегулятора ТР-1, страница 7


3.1 СХЕМОТЕХНИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕРМОРЕГУЛЯТОРА.

Рассмотрим назначение блоков  устройства  и  их построение.

Процессорный блок является основным узлом терморегулятора. Его функциями является общее управление работой устройства в соответствии с заданным алгоритмом функционирования, организация взаимосвязи работы различных блоков устройства между собой. Структура процессорного блока, взаимосвязи его элементов определяются в первую очередь выбранным процессорным элементам, т.е. стандартными архитектурными подходами принятыми при проектировании устройств на основе этого процессора. В данном случае в качестве процессорного элемента выбран однокристальный микроконтроллер ДЗ K1816BE35. Главными достоинствами этого микроконтроллера, обусловившими выбор его среди прочих, является наличие в одном корпусе кроме арифметико-логического устройства и генератора тактовых сигналов еще и внутреннего таймера. Последнее наиболее важно, так как позволило наиболее простыми программными средствами без использования аппаратных средств организовать отсчет времени работы программ регулирования температуры.

Программная память устройства реализована на  двух  БИС  ППЗУ (Д7, ДЗ) К573РФ5 общим объемом 4К„ Выдача  адреса  на  БИС  ППЗУ производится при чтении каждого байта программы через  порт  Р0 микроконтроллера   и   четыре  младших  разряда  его  порта  Р2. Младшие разряды с порта Р0 фиксируются в адресном регистре  RgA по  сигналу  микроконтроллера  ALE,  старшие  с  порта  Р2 поступают непосредственно на  адресные  входы  БИС  ППЗУ.  Прием данных из ППЗУ в микроконтроллер  производится  через порт Р0  и


стробируется сигналом РИЕ.

Для хранения текущих параметров технологического процесса и их сохранения при пропаже напряжения питающей сети, для хранения параметров  десяти программ поддержания температуры используется внешнее (по отношению к микроконтроллеру) ОЗУ. Оно реализовано на БИС ОЗУ К537РУ10 объемом 2К (Д9). Микроконтроллер программно может обращаться к ячейкам внешнего ОЗУ объемом 256 байт. Этого достаточно для хранения текущих данных хода технологического процесса, но не достаточно для хранения параметров программ регулирования температуры. Для получения возможности использования большего объема ОЗУ применяется ее страничная организация, когда адрес обращения к ОЗУ формируется из двух частей. Старшие разряды адреса формируются программно - для этого используются разряды Р24, Р25, Р27 порта Р2 микроконтроллера. Они определяют номер блока размером из 256 байт к которому будет производиться обращение. Адрес ячейки внутри блока определяется младшими восмью разрядами адреса. Они задаются в командах обращения к внешнему ОЗУ. Распределение объема памяти внешнего ОЗУ приведено в Таблице 1. Чтение и запись во внешнее ОЗУ сопровождается сигналами микроконтроллера READ и WRITE.

Для расширения числа  линий  ввода-вывода  микроконтроллера используется параллельный периферийный  адаптер  ЮР  K58S3BB55A (Д10). Обращение к его трем восьмиразрядным портам производится как и к ячейкам внешнего ОЗУ по командам  обращения  к  внешнему ОЗУ. Дешифрация обращения к ОЗУ  или   ЮР   производится   по программно  формируемому   значению   разряда   Р26   порта   Р2 микроконтроллера.

Однако  трех  портов  ЮР  недостаточно  для   опроса   и управления всеми внешними элементами,  поэтому  для  дальнейшего