Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Система сбора данных на МП КР580ВМ80

Интерфейс с программным обменом.

Интерфейс – есть совокупность шин (линий), аппаратных и программных средств, а также конструкции, которая обеспечивает обмен информацией одного устройства с другим по определенному правилу (протоколу обмена). Основным параметром интерфейса является скорость передачи информации. Существует многообразие интерфейсов с различными характеристиками. Режим обмена: Программный (безусловный и условный с опросом байта состояния) и ПДП.

Режимы работы МПС:

МПС поддерживает три основных режима работы:

- программный обмен информацией;

- обмен с использованием прерываний;

- обмен с использованием прямого доступа к памяти.

Программный обмен информацией.

Является основным в любой МПС. В этом случае МП является единственным владельцем системной шины. Все операции устанавливаются только МП. Все они выполняются в строгом порядке, определенном программой. Ни на какие внешние события МП не реагирует.

Путь МП по программе может быть:

- линейным;

- циклическим;

- может содержать условные и безусловные переходы.

Интерфейс по прерыванию.

Обмен по прерываниям

Используется тогда, когда необходима реакция МП на какое – либо внешнее воздействие. Например, если это персональный компьютер, то нажатие клавиши клавиатуры, должно привести к выводу на экран монитора символа.

Организовать ответ на внешнее событие можно 3 способами:

- с помощью постоянного программного контроля факта наступления события (опрос флага);

- с помощью прерывания, то есть насильственного перевода МП с выполнения текущей программы на выполнение экстренно необходимой программы.

- с помощью прямого доступа к памяти, то есть без участия МП при его отключении от системной магистрали.

Первый случай с опросом флага реализуется в МПС с помощью постоянного опроса МП регистра признаков (флагов), с которым связан порт ввода. К этому порту подключено внешнее устройство, на поведение которого надо срочно реагировать.

Во втором случае в режиме прерывания МП, получивший запрос на прерывание от ВУ, заканчивает выполнение текущей программы и переходит к подпрограмме обработки прерывания. Закончив ее выполнение, МП возвращается к прерванной программе с той точки, где его прервали. Как и в случае программного обмена здесь все сигналы на системной шине выставляет МП.

Для обслуживания прерываний в МПС иногда вводится специальный модуль – контроллер прерываний, но он в обмене информацией не участвует. Его задача состоит в том, чтобы упростить работу МП с внешними запросами прерываний. Этот контроллер программно управляется МП по системной шине.

Ускорения работы МПС использование прерываний не дает. Его использование позволяет отказаться от постоянного опроса флагов внешнего события и временно, до наступления внешнего события занять МП выполнением какой – либо задачи.

Интерфейс в режиме прямого доступа к памяти.

Прямой доступ к памяти.

Это режим, при котором обмен информацией по системной шине идет без участия МП. ВУ требующие обслуживания сигнализирует МП, что режим ПДП необходим. В ответ на это МП заканчивает выполнение текущей команды и отключается от внешних шин. После это он сигнализирует запросившему устройству, что обмен в режиме ПДП можно начинать.

Операция ПДП сводится к пересылке информации из УВВ в память или же наоборот. Когда пересылка данных будет закончена МП вновь возвратится к прерванной программе продолжая ее с той точки, где его прервали.

При ПДП требуется введение в систему дополнительного устройства – контроллера ПДП, которое будет осуществлять полноценный обмен по системной шине, без участия МП. Причем МП предварительно сообщает контроллеру ПДП откуда ему следует брать и куда помещать информацию.

КПДП представляет собой специализированный МП и чаще всего входит в состав устройств ввода вывода. Он не участвует в обмене данными, не принимает в себя информацию и не выдает ее.

Система сбора данных на МП КР580ВМ80

Постепенное усложнение АЦП, появление многоканальных АЦП, АЦП со встроенным устройством выборки-хранения, АЦП со сложной цифровой частью привело к тому, что сейчас имеются законченные однокристальные системы сбора данных, обеспечивающие преобразование в цифровой код сигналов, поступающих от многих датчиков и передачу их на микроЭВМ. Блок-схема развитой системы сбора данных приведена на рис. 19.

УПК - усилитель с программируемым коэффициентом усиления; УВХ - устройство выборки-хранения; ИОН - источник опорного напряжения; ШД - шина данных

Основу системы составляет АЦП, обычно АЦП последовательного приближения. Чтобы уменьшить число корпусов ИМС, необходимых для создания системы сбора данных, в схему встроены УВХ и источник опорного напряжения. Для подключения к нескольким источникам входных аналоговых сигналов используется аналоговый мультиплексор. Чтобы сократить частоту прерываний главного процессора некоторые системы сбора данных снабжаются оперативным запоминающим устройством обратного магазинного типа FIFO - first input - first output (первый вошел - первый вышел). Измерительный усилитель УПК, входящий в систему, меняет свой коэффициент усиления по команде от схемы управления. Это позволяет выровнять диапазоны аналоговых сигналов с различных входов.

Схема управления может включать оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), в которое загружается от главного процессора блок рабочих команд. Эти команды содержат сведения о том, какие операционные режимы использовать, какие из входных каналов должны быть однопроводными, а какие - объединяться с образованием дифференциальных пар, насколько часто и в каком порядке следует производить выборку для каждого канала. Встроенный в систему сбора данных цифровой таймер определяет темп преобразования АЦП.

Характерным примером системы сбора данных является AD7581 (отечественный аналог - 572ПВ4), содержащая 8-входовый аналоговый мультиплексор, 8-разрядный АЦП последовательного приближения, и запоминающее устройство FIFO с организацией 8х8 бит. Другой пример - AD1В60, включающая 8-входовый аналоговый мультиплексор, измерительный усилитель с программируемым коэффициентом усиления от 1 до 128, 16-разрядный АЦП на основе интегрирующего ПНЧ, ИОН, микропроцессор, ОЗУ режима и ПЗУ конфигурации. Одной из наиболее развитых является система сбора данных LM12458, которая содержит 8-входовый аналоговый мультиплексор, УВХ, 13-разрядный АЦП последовательного приближения, память типа FIFO с организацией 32х16 бит, ОЗУ команд и 16-битный цифровой таймер.

Для повышения быстродействия установление коэффициента передачи и выборка данных может осуществляться по каждому каналу индивидуально. Так, например, 4-х канальная система сбора данных AD7865 содержит четыре цепи масштабирования входного сигнала и четыре устройства слежения/хранения, включенные до мультиплексора.

Воспользуйтесь поиском по сайту: