Другие предметы \ Системы реального времени

Промышленные контроллеры. Встраиваемые микроконтроллеры. Контроллеры на базе микропроцессоров с внешней памятью, страница 4

  • Встраиваемые контроллеры
  • Как правило не имеют корпуса, часто конструкция просто крепится на раме. Требований к защитным оболочкам таких контроллеров не предъявляются, поскольку контроллеры встраиваются в общий корпус оборудования и являются неотъемлемой частью этого оборудования.

  • Контроллеры, размещаемые в общий конструктив
  • Такие контроллеры характеризуются тем, что все модули – процессорный, коммуникационные, модули ввода-вывода – размещаются в одном конструктиве. В таких контроллерах, как правило, предусматривается некая «материнская» плата с разъёмами, в которые вставляются все модули контроллера.

Конструктивы таких контроллеров бывают как оригинальными, разрабатываемыми производителями, так и стандартизированными. Одним из примеров стандартизированных конструктивов является конструктив Евромеханика (DIN 41494 / IEC 297-1). Стандарт Евромеханика регламентирует ширину, высоту и глубину рамы контроллера.

  • Контроллеры модульного типа
  • Контроллеры модульного типа не используют общего конструктива. Каждый модуль таких контроллеров, будь то процессорный модуль или модуль ввода-вывода, имеет собственный корпус. Так как защитную оболочку для каждого модуля сделать проще, чем для всего контроллера, то именно этот тип контроллеров чаще всего выпускают для жёстких условий эксплуатации в исполнениях IP 67 и выше.

Можно выделить две разновидности контроллеров: с внутренней межмодульной шиной и с внешней шиной. - модули контроллеров с внутренней межмодульной шиной на боковых поверхностях имеют контакты для подключения соседних модулей. - модули контроллеров с внешней шиной, как правило, используют для  связи между модулями какую-нибудь скоростную полевую шину.

  • 6. Способ реализации:
  • на базе встраиваемых микроконтроллеров;
  • на базе микропроцессоров с внешней памятью;
  • цифровые сигнальные процессоры.

- Встраиваемые микроконтроллеры Во встраиваемых микроконтроллерах все необходимые ресурсы (память, устройства ввода-вывода и т.д.) располагаются на одном кристалле с процессорным ядром. Встраиваемые микроконтроллеры могут базироваться на уже существующем процессорном ядре. Основное назначение встраиваемых микроконтроллеров – обеспечить гибкое (программируемое) управление объектами и связь с внешними устройствами.

Встраиваемые микроконтроллеры не предназначены для реализации комплекса сложных функций, однако, они способны обеспечить эффективное управление во многих областях применения. Встраиваемые микроконтроллеры содержат значительное число вспомогательных устройств, благодаря чему обеспечивается их включение в реализуемую систему с использованием минимального количества дополнительных компонент. Разрядность процессорного ядра для таких устройств не превышает 16-ти.

- Контроллеры на базе микропроцессоров с внешней памятью Такие контроллеры предназначены для других применений, в отличие от встраиваемых микроконтроллеров. Эти применения обычно требуют большого объема, как памяти данных, так и памяти программ. Вычислительным ядром, как правило, служит более мощный процессор, рассчитанный на работу с большим объемом памяти.

Как правило, в качестве программного обеспечения для рассматриваемых контроллеров применяют развитые операционные системы с файловой поддержкой и средствами отладки, что существенно сокращает сроки разработки прикладных программ.

Данный тип контроллеров применяется для управления более сложными и разветвленными процессами, там, где требуется обработка большого объема данных в режиме реального времени. Это обеспечивается применением быстродействующих 32- и 64-х разрядных процессоров.

- Цифровые сигнальные процессоры Цифровые сигнальные процессоры – это относительно новая категория процессоров. Назначение цифровых процессоров состоит в том, чтобы получать текущие данные от аналоговой системы и формировать соответствующий отклик. Арифметико-логическое устройство таких процессоров работают с очень высокой скоростью, что позволяет осуществлять обработку данных в реальном масштабе времени.

Скачать файл