Микропроцессоры и микропроцессорные системы

S.I.5. МИКРОПРОЦЕССОРЫ И МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ [c.141]

Математические методы и средства вычислительной техники являются важнейшими элементами современной методологии научных исследований, автоматизированного проектирования, инженерных расчетов. Современный уровень развития ЭВМ и сопровождающего их математического обеспечения позволяет инже-неру-теплоэнергетику организовать решение сложнейших задач и обработку больших объемов информации с использованием высокоэффективных численных методов и методов управления базами данных, не требуя от пользователя специальной математической или программистской подготовки. Тем не менее основные сведения об ЭВМ, их техническом и математическом обеспечении, об основных принципах и языках программирования, об общих и ориентированных на теплотехнику и теплоэнергетику пакетах прикладных программ и банках данных специалисту-теплоэнергетику крайне необходимы. Они включены в разд. 5 Вычислительная техника для инженерных расчетов . Здесь приведены характеристики новых ЭВМ, микропроцессоров и микропроцессорных систем, даны сведения о перспективных языках программирования (Ассемблер для микропроцессорных систем, Паскаль), об операционных системах ЕС ЭВМ и СМ ЭВМ. Рассмотрены некоторые типы теплотехнических задач и [c.8]

Микропроцессор работает совместно с микроэлектронными периферийными устройствами. К ним относится запоминающее устройство программ (ЗУП), запоминающее устройство данных (ЗУД), устройства вывода-ввода (УВВ). Система, состоящая из микропроцессора и его периферийных устройств, называется микропроцессорной системой (рис.2.10). [c.37]

Блоки микропроцессорной системы связаны тактом передачи адресов для выборки микропроцессором команд на ЗУП из ЗУД или УВВ, а также тактом передачи команд из ЗУП в микропроцессор и данных из ЗУД или УВВ в микропроцессор и от него. [c.38]

Управление работой строительных машин с использованием микропроцессоров следует рассматривать как одно из наиболее перспективных направлений совершенствования этих машин на ближайшее будущее. Микропроцессорная система моделирует реальный процесс функционирования машины и на основе прогноза ее состояния формирует набор машинных команд. [c.106]

В случае преобразования алгоритма управления системой зажи гания (например, число искр за один оборот вала двигателя, ввод программы управления углом опережения по сигналу датчика детонации, ввод программы ограничения максимальной п двигателя из-за пропусков зажигания через одни цилиндр двигателя и т. п.) отсутствует необходимость изменять всю структуру системы. Достаточно разработать программу управления микропроцессором и записать ее в ПЗУ контроллера. Процесс программирования микропроцессорного комплекта проводится в несколько этапов [c.244]

Термин программируемый применяется для измерительных систем, в состав которых входит микропроцессор для выполнения основных операций по обработке принимаемого сигнала. В простых приборах измерительная система может включать несколько датчиков, каждый из которых подсоединен к соответствующему преобразователю сигналов. Оператор снимает показания от каждого датчика, которые затем обрабатывает для получения значения измеряемой величины. Например, по результатам измерения температуры сухим и влажным термометром оператор вычисляет значение относительной влажности. Другой пример оператор корректирует полученные данные с учетом нелинейности. Таким образом, процесс получения значения измеряемой величины при использовании простых приборов может включать в себя такие процедуры, как арифметические операции с серией измерений, вычисления с использованием калибровочных коэффициентов, уточнение результатов измерений с учетом специальных факторов, например учет нелинейности. В этих случаях оператор является как бы элементом системы обработки сигналов, необходимым для получения значения измеряемой величины. Микропроцессорные системы служат для исключения человека из процесса обработки сигналов, так как они могут снимать показания одновременно с нескольких датчиков или проводить опрос одного датчика заданное количество раз, обрабатывать принятые значения и выдавать полученное значение измеряемой величины прямо на выход системы. Кроме того, микропроцессорные системы могут выполнять ряд других задач, таких как преобразование данных в различные форматы, осреднение результатов, нахождение минимальных и максимальных значений, обработка данных от датчиков разных типов, проведение периодических калибровок, принятие решений по управлению системой, основанных на полученных данных, и т.д. [c.340]

Другой пример приведен на Рис. 23.2. Здесь показаны элементы микропроцессорной системы измерения температуры на основе термопары. Так как э.д.с. термопары не является линейной функцией температуры, то для получения значений измеренной температуры необходимо использовать специальные таблицы, переводящие э.д.с. термопары в градусы. В этих таблицах считается, что холодный спай термопары находится при температуре 0°С. Если это условие не выполняется, то необходимо производить корректировку полученных данных. Поэтому в данной системе микропроцессор отслеживает измеряемую температуру по изменению э.д.с. на горячем спае температуры, а для контроля температуры холодного спая термопары используется термосопротивление. После преобразования эти сигналы от двух элементов поступают в микропроцессор, который и производит вычисление значений измеряемой величины. [c.341]

Микропроцессорные системы разрабатываются для работы с входными сигналами, имеющими небольшой ток и напряжение порядка нескольких вольт, и они повреждаются, если на их входы и выходы действуют сигналы с более высоким напряжением или током. Такие опасные сигналы могут появляться отдатчика с цифровым выходом или от аналого-цифрового преобразователя, входящего в состав измерительного блока. Это может привести или к появлению на входе микропроцессора сигналов, уровни которых он не может принять, или к выбросам напряжения в переходных режимах, или к возникновению помех. В свою очередь, для оборудования, работающего под управлением микропроцессора, могут потребоваться сигналы с такими уровнями напряжения и тока, которые не может предоставить микропроцессор. Могут возникнуть также проблемы с разницей в скоростях передачи данных, или могут потребоваться дополнительные линии для управления побайтной передачей данных. Далее описаны способы разрешения подобных проблем. [c.363]

В микропроцессорной системе линии шин адреса, данных и управления подключены ко множеству микросхем. Когда микропроцессор формирует на линии сигнал он [c.64]

Проводить сравнение затрат на изготовление микропроцессор ной системы и механической, механогидравлической или гидравлической систем управления одним и тем же агрегатом неправомерно, поскольку применение микропроцессорной системы при рациональном ее использовании должно обеспечить решение более широкого круга задач управления. Затраты на изготовление микропроцессорной системы управления оказываются более высокими по сравнению с аналоговыми системами. [c.11]

Описанная микропроцессорная система управления использована для организации четырех движений робота поступательных по осям л и Z и вращательных вокруг этих же осей 0 и Движение 0 осуществляется с помощью серводвигателя постоянного тока, так как для этого не требуется большой крутящий момент. Для движения вокруг оси 0г необходимо увеличивать момент кручения, поэтому используется редуктор понижающего типа с серводвигателем постоянного тока. Для обеспечения движения по х и z используется механизм винт—гайка, соединенный с серводвигателями постоянного тока. Захват открывается и закрывается пневматически. Фотоэлектрический датчик угол—код, непосредственно соединенный с двигателем, определяет положение осей. Он компактен, надежен и согласуется с цифровыми логическими схемами микропроцессора. Датчики положения л , z и 0 одинаковые, вырабатывают 1000 импульсов за оборот, а датчик 0 — 100 импульсов за один оборот. Для повышения разрешающей способности этого датчика проводится электронное интерполирование с коэффициентом дробления шага, равным V4. Это позволяет обеспечить позиционирование с погрешностью не более 0,6 мкм по осям х и z. Угловая погрешность 0z составляет 10", что вполне соизмеримо с линейной погрешностью для осей X, Z. Такие малые погрешности позволяют выполнять сложные и точные работы. [c.127]

Микропроцессорные системы, или микро-ЭВМ, строят из микропроцессоров. Микропроцессор — это универсальный программирующий элемент, представляющий собой большую интегральную схему, содержащий несколько тысяч транзисторов, со структурой, аналогичной структуре ЭВМ. Благодаря малым размерам и стоимости микропроцессорные системы могут встраиваться непосредственно в аппаратуру, что значительно расширяет ее возможности. [c.349]

Рассмотрим особенности современных микропроцессорных систем ЧПУ, допускающих реализацию элементов адаптации. Эти N -системы, серийно выпускаемые рядом зарубежных фирм и отечественных предприятий, строятся на базе нескольких однотипных микропроцессоров или микроЭВМ, специализирующихся на выполнении определенных функций обработки информации и управления в реальном времени. Вычислительные возможности [c.119]

В последнее время с учетом снижения стоимости систем управления из-за использования микропроцессорной техники наметилась тенденция встраивать микропроцессоры непосредственно в локальные управляющие устройства. Это позволяет реализовать в каждом контуре управления сложные управляющие функции и придать ему некоторые интеллектуальные способности. Использование в каждом из распределенных датчиков и исполнительных механизмов встроенных микропроцессорных средств ведет к созданию иерархической системы управления в непрерывном производстве. [c.448]

Все более широкое применение микропроцессоров позволяет существенно улучшить метрологические характеристики, расширить функции управления и обработки данных. На рис. 179 показана структурная схема микропроцессорной весоизмерительной системы (МВС), где 1 - микропроцессор, осуществляющий управление всеми функцио- [c.255]

Отказавший ЦП не может проверить самого себя, что заставляет разработчика системы, который должен предусмотреть возможность контроля ЦП, включить в систему второй ЦП только для проверки первого ЦП. Очевидно, общая сложность системы с появлением аппаратных средств второго ЦП резко возрастает, что приводит к ухудшению ее надежности. Данный подход в чистом виде применяется редко из-за возникающих проблем тестирования второго ЦП и его схем. Однако идея использования одной вычислительной системы для проверки другой оказалась жизнеспособной, и большинство сложных контрольно-измерительных приборов для проверки микропроцессорных систем сами имеют встроенные микропроцессоры. [c.43]

Применение микропроцессоров в системах регулирования турбин сверхкритического давления ЛМЗ. Основное направление совершенствования систем регулирования мощных паровых турбин в настоящее время связано с переходом к цифровому регулированию на базе микропроцессорной техники. Отказ от жесткой структуры системы регулирования расширяет возможности учета специфических особенностей отдельных энергоблоков, облегчает решение задач оптимального управления, комплексной автоматизации блоков и диагностики. [c.253]

В этой книге рассматриваются только электронные системы, которые на печатной плате содержат одну или несколько ПЛИС. Огромное количество таких систем используют также микропроцессоры общего назначения (МП) для формирования различных приложений управления и обработки данных Их часто называют центральными процессорами (ЦП) ши микропроцессорными устройствами (МПУ). [c.198]

Микропроцессорная система адаптивного управления включает следующие блоки блок идентификации состояний ЭМР (БИС), блок формирования управляющего воздействия (БФУВ), блок проверки качества управления (БПКУ), блок адаптации (БА). Каждый из этих блоков представляет собой микропроцессор и оперативное запоминающее устройство типа К565РУ2А, полу-постоянное запоминающее устройство типа К558РР1, БЗУ и БАР указанных типов, а также цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразователи. Число этих блоков зависит от числа степеней свободы т исполнительного механизма КИР и сложности алгоритмов адаптивного управления. [c.301]

В настоящее время отечественной промышленностью разработана и внедряется микропроцессорная система зажигания (МПСЗ), предназначенная для совместной работы с 4-и 8 - циливдровыми двигателями (рис.2.11). В автомобильной терминологии микропроцессор и его периферийные устройства называют контроллерами. [c.38]

Принципиальным отличием программируемых УЧПУ от аппаратных является их структура, соответствующая структуре управляющей ЭВМ и включающая аппаратные средства и программное обеспечение (ПО), под которым понимают совокупность программ и документации на них для реализации целей и задач, выполняемых системой ЧПУ при управлении станком. В состав программируемой системы ЧПУ входит одна или несколько мик-роЭВМ, основой которых являются микропроцессоры. Поэтому эти системы ЧПУ называют также микропроцессорными, а когда несколько микроЭВМ, то мультипроцессорными. [c.780]

На основе такого подхода разрабатывают перспективные рассредоточенные микропроцессорные системы управления, в состав которых входят микропроцессоры МП и узлы ввода-вывода аналоговой и дискретной информации, перепрограммируемая и оперативная память (рис. 1.41). Такие микропроцессорные системы связи с объектом получили название активных и предназначены для работы в составе АСУ. Наличие микропроцессора позво ляет установить такие модули в локальных узлах объекта управления и осуществлять управление исполнительными органами v9i...v9n объекта, реализовывать необходимые законы регулирования, оптимизировать процесс, а также иметь возможность работы как в автономном режиме, так и под управлением ЭВМ более высокого уровня, используя дистанционные каналы связи. [c.367]

Дпя упранления циклами электроавтоматики в современных сисгемах ЧПУ, как правило, используются входящие в состав сисгемы автономные ПЛК, связанные с процессором системы с помощью кодов вспомогательных команд, выделяемых из кадров управляющей программы. Вместе с тем в микропроцессорных системах ЧПУ задачи электроавтоматики иноща решаются путем программирования микропроцессоров, входящих в состав собственно системы ЧПУ. Для этой цели создают специальные проблемно-ориентированные языки программирования циклов и соответствующие кросс-средства. [c.274]

В любой микропроцессорной системе имеется множество интегральных схем (ИС) — от простых элементов до таких сложных больших интегральных схем (БИС), как микропроцессор. В общем, отказы интегральных схем возникают по нескольким известным причинам и локализуются в тех секциях, которые подключены к внешнему миру именно они больше всесо подвержены [c.71]

Б микропроцессорной системе логический пробник удобно применять для первоначального контроля статических логических уровней и проверки работоспособности шины. Следует проверить линии шины управления, чтобы убедиться в том, что отказ на одной из критических управляющих линий не препятствует работе системы, а это может случиться, если, например, на входе запроса прямого доступа к памяти (HOLD), имеющегося во многих микропроцессорах, постоянно действует низкий уровень. С помощью логического пробника можно проверить и целостность печатных проводников если, например, микросхема памяти не выбираете следует проверить наличие импульсов на ее входе СЕ (разрешение работы кристалла) и проследить по печатному проводнику до того выхода дешифратора адреса, на котором формируется сигнал СЕ. На печатных платах с высокой плотностью упаковки микросхем применяются очень узкие проводники, на которых могут появляться микроскопические разрывы. Ведя пробник по проводнику, можно обнаружить разрыв, незаметный для невооруженного глаза. [c.101]

На практике анализаторы временных диаграмм применяются для исследования сигналов шины управления и операций ВВ, т. е. тех частей системы, в которых чавдр всего возникают проблемы временного анализа. Приборы многих фирм, объявленные как совместимые с микропроцессором, рассчитаны на непосредственный интерфейс с относительно медленными микропроцессорными системами. Если такой прибор подключается к системе с более высоким быстродействием, необходимо обратить внимание на соответствие их временных характеристик. Чтобы прибор работал в пределах своих спецификаций, может потребоваться расширение управляющих импульсов и получение необходимых для прибора сигналов синхронизации из системной синхронизации с помощью делителя. Задержка распространения делителя и время установления прибора могут привести к перекосу синхронизации между прибором и системой. На этапе проектирования система кажется правильной, но неучтенный перекос синхронизации может вызвать неустойчивую работу. Для исследования помех, вызываемых гонками, и проверки реальных времен установления сигналов следует воспользоваться анализатором временных диаграмм. [c.136]

ЦПУ рассматриваемой микропроцессорной системы состоит из трех микросхем. Большая интегральная схема микропроцессора типа КР580ИК80А обрабатывает всю информацию. Ее связь с ши нами управления и данных осуществляется через системный.копт роллер — шинный формирователь, а формирование тактовых последовательностей импульсов, необходимых для работы БИС микропроцессора, происходит с помощью генератора, стабилизированного кварцевым резонатором. В зависимости от вырабатываемых ЦНУ сигнала на шине управления и кода на шине адреса в работу с ним включается то или иное устройство микропроцессорной системы. Напри мер, когда ЦНУ выдает на шину адреса код, тре буемый для активизации соответствующего канала интерфейса, а на шину управления подает сигнал ввода, информация от дан ного канала интерфейса поступает в ЦНУ для последующей обра ботки. [c.8]

В микропроцессорной системе должны быть записаны программы управления манипулятором и его очувствленным захватом, позволяющим распознавать форму и положение объектов и классифицировать их по критериям. Работа каждой из программ должна осуществляться в определенной последовательности, задаваемой программой-диспетчером. Эти обстоятельства требуют согласованной работы в одной многоуровневой системе нескольких микропроцессоров или (микроЭВМ), обеспечивающих два режима пользования расчетно-вычислительного и управляющего в реальном масштабе времени. [c.128]

Для реализации более сложных систем управления используются микропроцессоры и микроЭВМ. В основу построения микроЭВМ может быть положен микропроцессорный комплект больших интегральных схем (БИС). Комплект кроме центрального процессора включает ряд БИС для подключения переферийных устройств и БИС для расширения системных возможностей микроЭВМ (рис. 4.17). Например, БИС последовательного интерфейса может использоваться в качестве приемо-передатчика в системах телеграфной связи и при построении контроллеров видеотерминалов БИС параллельного интерфейса — при построении контроллеров практически всех типов внешних устройств с параллельным способом обмена информацией и в качестве универсального программируемого коммутатора параллельных потоков информации БИС программируемого таймера — как времязадающее устройство или программируемый генератор в системах автоматики БИС контроллера прямого доступа к памяти —для организации режимов прямого доступа к памяти как в вычислительных системах, так и для построения контроллеров накопителей на магнитных дисках, лентах наконец, БИС программируемого контроллера прерываний — для построения устройств прерывания, дискретных вычислительных устройств, и устройств автоматики. [c.133]

Другой вариант мультимикропроцессорной реализации адаптивного управления УИМ-28 основывается на использовании микропроцессорного набора серии К-589. В состав этого набора входят блок управления памятью, один-два модуля ПЗУ. 2-раз-рядные наращиваемые модули арифметико-логического устройства (АЛУ), четыре-пять регистров. Быстродействие АЛУ в конвейерном режиме составляет 0,1 мкс на микрокоманду, сложение модулей 32-разрядных чисел в ПЗУ выполняется за О, мкс, умножение — за 2 мкс. Как показывают расчеты [47 1, для вычисления одного такта цифрового адаптивного управления КИР за время, не превышающее 256 мкс, требуется восемь микропроцессоров типа К-589. Такое быстродействие мультимикропроцессорной системы адаптивного управления позволяет не только полностью автоматизировать процесс наведения ИГ, но и гарантировать высокое качество переходных процессоров в условиях значительной неопределенности и непредсказуемого дрейфа параметров КИР и измеряемой детали. [c.301]

Современные доетижения в области техники управления литьем под давлением позволяют конструировать современный автоматизированный участок с централизованным микропроцессорным управлением одним оператором. В СССР и за рубежом разработано несколько вариантов таких участков, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Один из последних зарубежных вариантов приведен на рис. 9.22. Лишь в начале цикла операция загрузки шихты в печь не автоматизирована. Раздача жидкого металла к машинам осуществляется с помощью системы желобов, снабженных обогревом. Каждая машина 1 с раздаточной печью и вспомогательным оборудованием рассматривается как модуль. Каждый модуль полноетью управляется своим микропроцессором с соответствующей программой. [c.392]

Очень вероятно, что тщательный осмотр не покажет причину отказа, и исследователю придется глубже разбираться в системе. К сожалению, многие в этой ситуации следуют правилу если что-то неисправно, надо посмотреть описание системы . Такой, в принципе, плохой, но широко распространенный подход для микропроцессорных систем имеет еще меньше смысла, чем для обычных цифровых систем. В описании обычно есть целый набор тестовых процедур, специальные переключатели, перемычки и индикаторы, которые только и ждут, чтобы ими воспользовались. Персонал должен познакомиться со всеми этими средствами до возникновения в системе каких-либо отказов и опробовать тест-программы на исправной системе, чтобы знать возможные реакции. Все микросхемы похожи друг на друга,-и исследователь должен узнать из описания системы по руководству пользователя, где находятся такие важнейшие компоненты, как микропроцессор, ЗУПВ, ПЗУ, ВВ, дешифраторы адреса, генератор синхронизации и контроллер прерываний. [c.70]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...