1.4. Поняття про мікропроцесорну систему (мпс)

Для того, щоб МП, що приведений на рис.1.1, був здатний реалізувати конкретне завдання по обробці цифрової інформації і керування об’єктом, його необхідно з’єднати з пристроями, що реалізують (рис.1.3 а та б): ■ пам’ять постійну (ПЗП, ПЗУ), яка буде зберігати саму програму та константи, і

а) б)

Рис.1.3 Загальна структура МПС а) та б) - структура з магістрально модульним принципом організації.

оперативну (ОЗП, ОЗУ), в якій буде зберігатись результат виконання програми;.■ запрограмувати ПЗП (постіний запам’ятовуючий пристрій) на виконання конкретної задачі та забезпечити обмін інформації МП з зовнішніми пристроями вводу та виводу інформації (ПВВ), для яких обробляється і необхідна оброблена цифрова інформація, тобто, необхідно утворити мікропроцесорну систему МПС (рис.1.3,а).

МПС це сукупність взаємопов’язаних пристроїв, яка включає сам МП та

комплекс технічних засобів, який реалізує: ■ функцію пам’яті, яка забезпе-

чується запам’ятовуючими пристроями ЗП (видів ОЗП оперативної та ПЗП постійної); ■ функцію вводу-виводу, що забезпечується пристроями вводу-виводу (ПВВ) та ряд інших пристроїв, які призначені для виконання деяких чітко окреслених функцій по обробці цифрової інформації і управління процесом цієї обробки. ПВВ ще називають периферійними пристроями ПП.

У пам’яті МПС зберігається програма обробки інформації та дані. Пристрій керування ПК (ПКВО) МП постійно звертається до пам’яті і крок за кроком (вірніше такт за тактом) виконує команди, які записані в ній. Саме наявність пам’яті надає МПС універсальності, тому що апаратні засоби залишаються тими ж самими, а функції, які виконує МПС залежать від заданої в пам’яті програми.

Представлена структура МП та МПС відображає так званий магістрально модульний принцип організації МП та МПС, коли окремі блоки (як приведена структура на рис.1.3,б) є функціонально закінченими модулями із своїми вбудованими схемами керування, виконаних в вигляді ВІС. Перетворення форматів даних та команд, які може опрацьовувати та видавати МП, у спеціальні формати даних та команд, які відповідають кожному із зовнішніх периферійних пристроїв ПП, відбувається у спеціальних електронних блоках керування, які називаються пристроями вводу-виводу (ПВВ) або програмованими адаптерами (ПА). ПА (рис.1.3,б) є свого роду посередникими між МП та зовнішніми ПП. В свою чергу зв’язки між усіма модулями та обмін інформацією між ними виконується за допомогою загальних магістралей (колективних шин), до яких мають доступ усі основні модулі системи. Але в кожний момент часу обмін можливий тільки між двома модулями, що досягається розділенням в часі використання магістралей (колективних шин).

1.5. Поняття мікропроцесорного контролера

Інформація, яка призначена для обробки у МПС, може бути тільки цифрова,

тобто, у вигляді двійкових чисел. Тому для практичного використання МПС

при роботі з реальним об’єктом керування, створюють мікропроцесорні контролери (МПК), загальна структура якого приведена на рис.1.4.

МПК призначені для збору інформації про стан об’єкта керування (ОК), обробку цієї інформації та вироблення керуючої дії на ОК. Для створення МПК до складу МПС вводять пристрої зв’язку з об’єктом (ПЗО) (рис.1.4). ПЗО є своєрідним буфером між об’єктом керування (ОК) та пристроєм вводу-виводу (ППВ або ПА) МПС. Завданням пристроїв ПЗО з одної сторони, є автоматичне перетворення сигналів від датчиків, встановлених на об’єкті керування у цифрову форму, необхідну для вводу в МПС. Такі ПЗО називають вхідними і до них відносяться: ■ перевинні вимірювальні перетворювачі (ПВП), які перетворюють вимірювані фізичні величини (параметри), що характеризують якість протікання технологічного процесу в ОК, в уніфіковані аналогові або частотні сигнали; ■- аналого-цифровий (АЦП) та частотно-цифровий (ЧЦП) перетворювачі, які перетворюють сигнали від ПВП у цифровий код; ■ керований МПС електронний комутатор ЕК, який дозволяє мультиплексувати в часі сигнали декількох ПВП. З другої стороні ПЗО, які називаються вихідними, виконують зворотну задачу по перетворенню цифрових керуючих сигналів, які виробляються МПС, у аналогову форму (забезпечується цифро аналоговими перетворювачами - ЦАП), а також імпульсну (забезпечується цифро-імпульсними перетворювачами - ЦІП), яка може сприйматись виконавчими механізмами для керування регулюючими органами, встановленими на об’єкті керування (ОК). Крім того модулі ПЗО

ОК ОК ЕОМ

Рис.1.4 Загальна структура мікропроцесорного контролера

можуть забезпечувати зв’язок із іншими МПК, або пристроями відображення інформації або з комп’ютером (ЕОМ) через інтерфейсні пристрої (ІФП). Порядок виконання програми в МПК, а також зачення параметрів процесу може відтворюватись на цифровому індикаторі І. Мікропроцесорний контролер (МПК) – це програмно-технічний комплекс з готовими до використання програмними та технічними засобами, який використовується для автоматизації технологічних процесів в умовах промислового середовища в реальному масштабі часу і програмування якого посильне неспеціалісту в галузі інформатики.