4. ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ ДЛЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ.
Для проектируемой системы управления необходимо произвести выбор элементной базы, на основе которой она будет создана.
В качестве компоновки элементной базы приведем два различных варианта, применение которых возможно в данном случае и не перечит требованиям предъявленным к автоматизированной системе управления.
Первый вариант комплектации системы управления основан на использовании микроконтроллера МК 1816ВЕ51. Данная система управления выполняется в виде печатной платы небольшого размера, которая легко размещается в блоке управления прессом. Запрограммировав один раз микроконтроллер без перебоев будет выполнять функции управления длительное время.
Второй вариант комплектации системы управления основан на использовании программируемого контроллера ГСП МикроДат МБ 57.1.
Этот контроллер серийно выпускается промышленностью. Он слабо защищены от вибрации, электрических помех, больших колебаний температуры и влажности окружающего воздуха.
В данном случае целеобразно использовать первый вариант так как по техническим характеристикам он удовлетворяют требованиям системы управления.
Также в результате сравнения экономических показателей наиболее целесообразным получился вариант с использованием программируемого микроконтроллера МК 1816ВЕ51.
Факторами, говорящими о его превосходстве в данной ситуации, являются:
· затраты на внедрение этого варианта;
· доступный язык программирования;
· простота работы и переналадки.
4.1. Микроконтроллер МК 1816ВЕ51.
Микроконтроллер выполнен на основе высокоуровневой n-МОП технологии и выпускается в корпусе БИС, имеющем 40 внешних выводов. Цоколевка корпуса МК51 и наименование выводов показаны на рис. 4.1
Для работы МК51 требуется один источник электропитания +5 В. Через четыре программируемых порта ввода/вывода МК51 взаимодействует со средой в стандарте ТТЛ-схем с тремя состояниями выхода.
Корпус МК51 имеет два вывода для подключения кварцевого резонатора, четыре вывода для сигналов, управляющих режимом работы МК, и восемь линий порта 3, которые могут быть запрограммированы пользователем на выполнение специализированных (альтернативных) функций обмена информацией со средой.
Рис. 4.1 Цоколевка корпуса МК51 и наименование выводов
Основу структурной схемы МК51 (рис. 4.2) образует внутренняя двунаправленная 8-битная шина, которая связывает между собой все основные узлы и устройства: резидентную память, АЛУ, блок регистров специальных функций, устройство управления и порты ввода/вывода. Рассмотрим основные элементы структуры и особенности организации вычислительного процесса в МК51.
Рис 4.2 Структурная схема МК51
4.1.1 Арифметическо-логическое устройство
8-битное АЛУ может выполнять арифметические операции сложения, вычитания, умножения и деления; логические операции И, ИЛИ, исключающее ИЛИ, а также операции циклического сдвига, сброса, инвертирования и т.п. В АЛУ имеются программно недоступные регистры T1 и T2, предназначенные для временного хранения операндов, схема десятичной коррекции и схема формирования признаков
Простейшая операция сложения используется в АЛУ для инкрементирования содержимого регистров, продвижения регистра-указателя данных и автоматического вычисления следующего адреса РПП. Простейшая операция вычитания используется в АЛУ для декрементирования регистров и сравнения переменных.
Простейшие операции автоматически образуют "тандемы" для выполнения в АЛУ таких операций, как, например, инкрементирование 16-битных регистровых пар. В АЛУ реализуется механизм каскадного выполнения простейших операций для реализации сложных команд. Так, например, при выполнении одной из команд условной передачи правления по результату сравнения в АЛУ трижды инкрементируется СК, дважды производится чтение из РПД, выполняется арифметическое сравнение двух переменных, формируется 16-битный адрес перехода и принимается решение о том, делать или не делать переход по программе. Все перечисленные операции выполняются в АЛУ всего лишь за 2 мкс.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.