- •Л.С. Грошева, в.И. Плющаев
- •1. Архитектура систем управления и контроля
- •2. Аппаратная база для систем автоматического управления
- •2.1 Микроконтроллеры семейства mcs-51
- •Базовая архитектура микроконтроллеров семейства mcs-51
- •Блок управления
- •Блок счетчика команд
- •Арифметико-логическое устройство
- •Порты микроконтроллера
- •Внутренняя память данных.
- •Блок таймеров / счетчиков
- •Блок последовательного интерфейса
- •Блок прерываний
- •Система команд
- •2.2.Типовые периферийные устройства
- •3. Задание для контрольной работы
- •4. Пример выполнения контрольной работы
- •5. Задания для лабораторных работ
- •5.1 Обработка дискретной информации
- •5.2 Обработка аналоговой информации
- •Литература
- •Оглавление
- •Грошева Людмила Серафимовна Плющаев Валерий Иванович
- •Учебно-методическое пособие
Федеральное агентство морского и речного транспорта
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
“Волжская государственная академия водного транспорта”
Кафедра радиоэлектроники
Л.С. Грошева, в.И. Плющаев
Аппаратная база и программирование
микропроцессорных систем управления
Учебно-методическое пособие
для студентов заочного обучения по специальности 18.04.04
«Эксплуатация электрооборудования и средств автоматики»
Издательство ФГОУ ВПО «ВГАВТ»
Н. Новгород, 2009
УДК 681.325.5: 621.382
Г 89
Грошева Л.С., Плющаев В.И. Аппаратная база и программирование микропроцессорных систем управления. Учебно-методическое пособие для студентов заочного обучения по специальности 18.04.04 «Эксплуатация электрооборудования и средств автоматики»/ Л.С. Грошева, В.И. Плющаев. – Н. Новгород: Издательство ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2009. – 49с.
Учебно-методическое пособие предназначено для обучения студентов академии заочного обучения специальности 18.04.04 «Эксплуатация электрооборудования и средств автоматики» по дисциплине «Микропроцессорные системы управления».
Рекомендовано к изданию кафедрой радиоэлектроники. Протокол № 3 от 14.10.2008г.
© ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2009
1. Архитектура систем управления и контроля
Характерной особенностью современного судостроения является создание судов с высокой степенью комплексной автоматизации, которая позволяет существенно повысить технико-экономическую эффективность эксплуатации. В настоящее время автоматизация охватывает практически все установки, агрегаты, механизмы и системы судна.
Увеличение объема автоматизации, ужесточение требований к качеству функционирования управляющих устройств, усложнение алгоритмов управления, решение задач диагностирования и прогнозирования, стремление к унификации и стандартизации оборудования предопределили широкое использование на судах различного рода микропроцессорной (МП) техники.
Архитектура системы управления есть способ организации сбора и обработки информации, а также формирования и передачи управляющих воздействий.
Различают три основных вида архитектуры систем управления:
централизованные - вся информация о технологических объектах концентрируется в едином управляющем центре и управление любым узлом осуществляется из него;
распределенные – для контроля и управления отдельными объектами и узлами устанавливается специальное устройство управления;
иерархические распределенные - контроль и управление отдельными объектами и узлами осуществляется специальными устройствами управления, объединенными в единую сеть с помощью центрального узла управления и контроля.
В мировом судостроении наиболее востребованными являются иерархические распределенные (топологически и функционально) мультипроцессорные системы управления.
К преимуществам таких систем можно отнести:
высокую надежность – при выходе из строя одного из узлов управления, все остальные продолжают функционировать в обычном режиме;
возможность гибкого наращивания системы – без необходимости отключения управления всеми остальными объектами;
относительную простоту разработки, внедрения и эксплуатации;
унификацию аппаратной базы;
обеспечение дистанционного контроля и управления объектами и т.п.
Основополагающий принцип при построении иерархических систем – на верхнем уровне принимаются общезначимые для системы решения, на нижних уровнях управляющие воздействия местного значения генерируются автономно. Возможность независимого управления местными подсистемами (нижние уровни) в случае выхода из строя верхнего уровня позволяет избежать аварийных ситуаций.