Проектирование микропроцессорной системы контроля и управления объектом. Общие принципы проектирования микропроцессорных систем, страница 4

Алгоритм работы МПС представлен на рис. 2.2. После включения электропитания или после нажатия кнопки “Сброс” на ПУ выполняется начальная установка (инициализация) системы: настройка программируемых БИС (параллельных адаптеров, контроллера прерывания, таймера и т.п.), в выходные каналы засылаются начальные значения управляющих воздействий. Затем разрешаются прерывания, и МП переводится в режим останова.

По сигналу от таймера, работающего с частотой опроса fопр, происходит выход из режима останова и переход к подпрограмме обработки прерывания ISR, блок-схема алгоритма которой приведена на рис. 2.3.

Блок 1 выполняет задачу приема и обработки двоичной информации: принимает сигналы от двоичных датчиков Х1, Х2, Х3 и Х4, вычисляет значения логической (булевой) функции f(Х1, Х2, Х3, Х4) в соответствии с выражением, определенном в задании на курсовой проект, и выдает это значение в качестве управляющего сигнала Y1 по соответствующему выходному каналу на исполнительное устройство. При единичном значении логической функции f(Х1, Х2, Х3, Х4)  МК вырабатывает выходной сигнал ТТЛ - уровня Y1=1 длительностью t1 (рис. 2.4). БСА обработки цифровых сигналов приведена на рис. 2.5.

Блок 2 на рис. 2.3 обеспечивает прием сигналов V1, V2, V3 и V4 от аналоговых датчиков (однополярное напряжение от 0 до +10 В), которые преобразуются в цифровую форму с помощью АЦП. В МПС имеется только один АЦП, и сигналы с датчиков V1, V2, V3, V4 подключаются к нему последовательно во времени с помощью аналогового коммутатора (мультиплексора). С выхода АЦП n-разрядные коды W1, W2, W3 и W4, представляющие собой целые беззнаковые двоичные числа, поступают на обработку.

Обработка кодов W1 и W2 начинается с вычисления функции g(W1,W2,К1,К2), где коэффициенты К1 и К2 – 16-разрядные целые беззнаковые двоичные числа, хранящиеся в ПЗУ. Вид функции g( ) определяется из задания на курсовой проект. Полученное значение функции g( ) сравнивается с константой Q, хранящейся в ПЗУ. В зависимости от результата сравнения МК вырабатывает двоичные управляющие сигналы ТТЛ-уровня Y2 или Y3 длительностью t2 или t3. БСА обработки сигналов W1 и W2 приведена на рис. 2.6.

Цифровой код W3, образованный аналоговым сигналом V3, используется для вычисления функции e(W4,K3,K4,K5,K6), где K3…K6 – коэффициенты, хранящиеся в ПЗУ. Конкретный вид функции e( ) определяется заданием на курсовой проект. При вычислении функции предполагается, что все входящие  значения  представляют  собой  дробные 16-разрядные беззнаковые  двоичные  числа  с фиксированной  запятой.   Полученное  значение

Y1    

                                  

0                                                                                                                         t

t1

Рис. 2.4. Форма сигнала Y1

Начало

 

Ввод сигналов Х1, Х2, Х3, Х4

и запоминание в ОЗУ

 

Вычисление функции   f (Х1, Х2, Х3, Х4)

 

                                                                        Нет

f (Х1, Х2, Х3, Х4)=1

?

 

Да

Y1=1

 

Задержка на t1

 

Y1=0

 

Конец

Рис. 2.5. БСА обработки цифровых сигналов

Начало

 

Прием информации из АЦП

и запоминание в ОЗУ

 

Вычисление функции

g (W1, W2, K1, K2)

 

Нет                                                                           Да

g (W1, W2, K1, K2)>Q

?

Y2=1                                                                             Y3=1

 

Задержка на t2                                                              Задержка на t3