- •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
3. Задание для контрольной работы
На рис. 19 представлена одна из множества возможных структур МП модуля распределенной системы для управления и сбора информации на базе ОМЭВМ. 8 аналоговых датчиков подключены к АЦП через аналоговый мультиплексор. Информация с АЦП по восьми линиям поступает в порт Р1. В ОМЭВМ информация обрабатывается (например, производится усреднение сигналов, сравнение с заданными уставками, хранение измеренных значений и т.п., подготовка информации для передачи на верхний уровень управления). Управление мультиплексором и АЦП осуществляется по 5 линиям порта Р3 (три линии необходимы для выбора датчика с помощью мультиплексора, две линии – для управления АЦП). Две линии порта Р3 (TxD и RxD) задействованы на организацию последовательного канала связи с другими модулями системы.
К порту Р0 подключены 8 переключателей, которые позволяют с местного пульта изменять, например, режимы работы МП модуля. Порт Р2 обслуживает семисегментный индикатор, на котором может отражаться, например, номер выбранного режима работы.
Рис.19. Структура микропроцессорного модуля |
Вам следует разработать принципиальную схему МП модуля, структура которого выбирается из таблицы 9 в соответствии с двумя последними цифрами вашей зачетки.
Верхняя строка таблицы – образец. Здесь описана структура МП модуля, приведенного на рис. 19.
Таблица 9
Номер зачетки |
Порт Р0 |
Порт Р1 |
Порт Р2 |
Порт Р3 |
Образец |
БП |
АМ+АЦП |
ИНД |
Управление АМ и АЦП, ПК |
00-10 |
БР |
БС |
АМ+АЦП |
Управление АМ и АЦП, ПК |
11-20 |
КЛ |
ЦАП |
ЦАП |
ПК |
21-30 |
ИНД |
АМ+АЦП |
КЛ |
Управление АМ и АЦП, ПК |
31-40 |
БС |
Два ДМ+уп-равление ДМ |
ЦАП |
ПК |
41-50 |
БР |
БС |
КЛ |
ПК |
51-60 |
КЛ |
АМ+АЦП |
БР |
Управление АМ и АЦП, ПК |
61-70 |
БП |
ЦАП |
ИНД |
ПК |
71-80 |
БП |
Два ДМ+уп-равление ДМ |
БР |
ПК |
81-90 |
БР |
АМ+АЦП |
БС |
Управление АМ и АЦП, ПК |
91-99 |
КЛ |
БР |
ЦАП |
ПК |
В таблице приняты следующие обозначения:
АМ - аналоговый мультиплексор;
ДМ - дискретный мультиплексор;
БП - блок из 8 переключателей;
АЦП - аналого-цифровой преобразователь;
ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь;
КЛ - клавиатура на 16 клавиш;
БС - блок из 8 светодиодов;
БР - блок из 8 реле;
ИНД - семисегментный индикатор;
ПК - последовательный канал.
Для разработанной принципиальной схемы МП модуля требуется создать управляющую программу, функции которой заданы в таблице 2. Задание выбирается по двум последним цифрам номера зачетки.
В заданиях N – последняя цифра, а К - предпоследняя цифра номера зачетки. Если К=0, то взять К=5, а если К=9, то К=7.
Таблица 10
Номер зачетки |
Функции управляющей программы |
Образец |
Прочитать состояние переключателя К. Если он включен, считать состояние аналогового датчика 3 с АЦП, в противном случае датчика 4. Если считанный код равен 69, то на семисегментный индикатор выдать цифру N, иначе N+1 ( если N+1>9, индицировать цифру 9) . |
00-10 |
Считать состояние аналогового датчика К с АЦП. Если считанный код равен 7F, то включить реле с номером К, иначе с номером К+1 (если К+1>8, то взять вместо него реле 7) . Включение реле отобразить на светодиодах. |
11-20 |
Прочитать состояние клавиш N и N+1. Если нажата клавиша N, выдать управляющий код 55 на ЦАП порта Р1, если нажата клавиша N+1 выдать управляющий код АВ на ЦАП порта Р2. В противном случае ожидать нажатия клавиши. |
21-30 |
Прочитать состояние клавиши N. Если клавиша нажата, то прочитать информацию с аналогового датчика К, иначе с аналогового датчика К+1 ( если К+1>8, то взять аналоговый датчик 7). Если считанный код=38, на семисегментном индикаторе проиндицировать цифру К, иначе N. |
31-40 |
Прочитать состояние дискретного входа К с ДМ1. Если он не равен нулю, то прочитать состояние дискретного входа К+1 с ДМ2 (если К+1>8, то взять дискретный вход 3).На светодиодах 1 и 2 отобразить состояние опрашиваемых дискретных входов. На ЦАП выдать N. |
41-50 |
Прочитать состояние клавиши N. Если клавиша нажата, включить реле с номером К, иначе реле с номером К+1 (если К+1>8, взять реле 4). Включение реле отобразить на светодиодах. |
51-60 |
Прочитать состояние клавиши N. Если клавиша нажата, прочитать состояние с аналогового датчика с номером К, иначе с номером К+1 (если К+1>8, взять датчик 6). Если входной код равен 25, включить реле К, в противном случае его выключить. |
61-70 |
Прочитать состояние переключателя K. Если он не равен нулю, то проиндицировать на семисегментном индикаторе цифру К и выдать на ЦАП цифру N, иначе К- на ЦАП, N - на индикатор . |
71-80 |
Прочитать состояние переключателя К. Если он не равен нулю, то прочитать состояние дискретного входа К+1 с ДМ1, иначе с ДМ2 (если К+1>8, то взять дискретный вход 2). Включить реле N, если вход=1, иначе выключить. |
81-90 |
Прочитать состояние аналогового датчика К. Если считанный код равен 81, то включить реле 1, Если равен 18, то реле 4, иначе реле 7. Включение реле отобразить на светодиодах. |
91-99 |
Прочитать состояние клавиш N и N+1. Если нажата клавиша N, выдать управляющий код 67 на ЦАП, если нажата клавиша N+1 включить реле 4.В противном случае ожидать нажатия клавиши. |
Отчет по работе должен содержать:
1.Задание для вашего варианта.
2.Принципиальную схему МП модуля.
3.Спецификацию (перечень элементов) для принципиальной схемы.
4.Блок-схему программы.
5.Текст программы на ассемблере.