微機控制系統(tǒng)設計

4微機把握系統(tǒng)設計4.3微機把握系統(tǒng)的構(gòu)成與種類4.4微機把握系統(tǒng)的軟件與程序設計語言4.1專用與通用的選擇、硬件與軟件的權(quán)衡4.2微機把握系統(tǒng)的設計思路4.5微機應用領(lǐng)域及其選用要點4.68086/8088CPU的硬件構(gòu)造特4.9數(shù)字顯示器及鍵盤的接口電路4.10微機應用系統(tǒng)的輸入／輸出把握的牢靠性設計4.8單片機的硬件構(gòu)造特點及其最小應用系統(tǒng)411可編程規(guī)律把握器的構(gòu)成及應用舉例微型計算機的根本硬件構(gòu)成ROM存儲固定程序和數(shù)據(jù)，而輸入／輸出數(shù)據(jù)和作業(yè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)由RAM存儲； 輸入／輸出裝置：主要執(zhí)行數(shù)據(jù)和程序的輸入／輸出，以及用于把握時輸入檢測傳感元件的信息和輸出把握執(zhí)行元件的信息；關(guān)心存儲裝置：作為存儲器使用，操作面板或鍵盤也屬于輸入裝置。二．微型計算機的分類芯片就稱為單片微型計算機，簡稱單片機。不但是一種高效能的過程把握機，同時也理；是有效的數(shù)據(jù)處機 隨著單片機性能提高和功能增加，其不再只用于簡潔的小系統(tǒng)。2〕。單片板將微型計算機的CPU、ROM和RAM、I/O接口電路以及一些關(guān)心電路分別做成LSI芯片，并將它們配置在一塊印制電路板上，用電纜線和外部設備直接連接起來，這樣的計算機叫做單板微型計算機，簡稱單板機。3〕。微型計算機系統(tǒng)將微型計算機、ROM、RAM、I/O接口電路、電源等組裝在不同的印制電路板上，然個完整的微機系統(tǒng)。按微處理機位數(shù)分類位數(shù)：微處理機并行處理的數(shù)據(jù)位數(shù)，即可同時傳送數(shù)據(jù)的總線寬度。按用途分類通用型單片機專用單片機微機軟件與程序設計語言程序設計語言程序設計語言是編寫計算機程序所使用的語言，是人機對話的工具，目前使用的程序設計語言大致有三大類：“機器語言”、“匯編語言”、“高級語言”。操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)的治理程序庫，是用于提高計算機利用率、便利用戶使用計算機及提高計算機響應速度而配備的一種軟件。操作系統(tǒng)可以看成是用戶與計算機的接口。程序庫計算機的可用程序和子程序的集合就是程序庫(或軟件包)，但在機械把握領(lǐng)域，由于被控對象(產(chǎn)品)的特別性較強，其程序庫的形成較難。專用與通用的選擇、硬件與軟件的權(quán)衡動作把握方式的問題。一．確定系統(tǒng)整體把握方案1?〔檢測傳感器、檢測精度〕；2?〔電動、氣動、液動〕，擇優(yōu)而選；3?把握要求〔高牢靠性、高精度、快速性〕；4?微機的作用〔設定計算、直接把握、數(shù)據(jù)處理〕，I/O，外圍設備；5?初步估算其本錢；6.畫出系統(tǒng)組成的初步框圖附以說明。二．確定把握算法系式為計算機進展運算處理供給了依據(jù)，即由數(shù)學模型推出把握算法。三．選擇微型計算機圖是上面的三種常用微機的比較及選擇四．把握系統(tǒng)總體設計系統(tǒng)總體設計主要是對系統(tǒng)把握方案進展具體實施步驟的設計，要畫出系統(tǒng)的具體構(gòu)成框圖。圖上！道設計、操作把握臺設計、牢靠性設計等問題。4.5微機的應用領(lǐng)域及選用要點應用領(lǐng)域〔1〕PLC、紡織機械、電動機、機器人、智能傳感器等〔2〕交通與能源設備的機電一體化?汽車變速器把握、ABS、交通燈控系統(tǒng)、爐溫把握等〔3〕家用電器的機電一體化?洗衣機、電冰箱、空調(diào)、微波爐、數(shù)碼相機、電放鍋、電視機、立體音響等〔4〕商用產(chǎn)品機電一體化?電子稱、自動售貨機、電子收款機、ATM等〔5〕儀器、儀表機電一體化?三坐標測量儀、醫(yī)療設備、測速儀等〔6〕辦公自動化設備的機電一體化?打印機、掃描儀、機、一體機、繪圖儀導航與把握?把握、航空航天系統(tǒng)、智能武器等4.9數(shù)字顯示器及鍵盤的接口電路單片機應用系統(tǒng)中，常使用LED(發(fā)光二極管)、CRT顯示器和LCD(液晶顯示器)等作為顯示器件。其中LED和設備，它是由假設干個發(fā)光二極管組成的。把握不同組合的二極管導通，就能顯示出各種字符。常用七段顯示器的構(gòu)造如以以下圖所示。發(fā)光二極管的陽極連在一起的稱為共陽極顯示器，陰極連在一起的稱為共陰極顯示器。靜態(tài)顯示出口把握，三位顯示器的接口規(guī)律如以以下圖所示。動態(tài)顯示動態(tài)顯示就是一位一位地輪番點亮各位顯示器(掃描)，顯示器的亮度既與導通電流有關(guān)，也和點亮時間與字形也需一個共用的8位口(稱為段數(shù)據(jù)口)二、鍵盤、顯示器的接口電路8279芯片為專用的鍵盤顯示把握芯片，應用廣泛！鍵盤工作原理鍵盤中有無按鍵按下是由列線送入全掃描字、行線讀入行線狀態(tài)來推斷的。其方法是：給列線的全部I/OA從而使行輸入不全為l。鍵值：將行列按二進制挨次排列，當某一鍵按下時，鍵盤掃描程序執(zhí)行到給該列置0電平，讀出各行狀態(tài)為非全1狀態(tài)，這時的行列數(shù)據(jù)組合成鍵值。左圖鍵值：777B7D7E；B7BBBDBE；D7DBDDDE；E7EBEDEE鍵盤工作方式CPU在忙于各項工作任務時，如何兼顧鍵盤掃描，即既保證不失時機地響應鍵操作，又不過多占用CPU間？典型微機系統(tǒng)單片機SCM——SingleChipMicrocomputer〔單片微型計算機〕、MCU——MicroControllerUnit〔微把握器〕PLC——ProgrammableLogicController〔可編程規(guī)律把握器〕、ARM——AdvancedRISCMachines〔微處理器〕、DSP——DigitalSignalProcessing〔數(shù)字信號處理〕的硬件構(gòu)造系統(tǒng)的具體要求通過編程器預先把程序?qū)懭氲酱鎯ζ髦?，然后?zhí)行此程序，完成把握任務。當系統(tǒng)或被控對象轉(zhuǎn)變時，只需相應變化輸入／輸出接口與被控對象的連線，重編程，即可形成一個的把握系統(tǒng)。PLC的執(zhí)行過程PLC的設計者向用戶供給了簡潔明白、易學、易記的匯編語言，幾乎全部的PLC都把用規(guī)律梯形圖進展編程的簡易助記符作為第一語言。這種語言由一組含義明確、功能強、為數(shù)不多的指令組成，每條指令由助記符表示。PLC主要是利用規(guī)律運算以實現(xiàn)各種開關(guān)量的把握。首先掃描輸入量(如繼電器觸點、限位開關(guān)、按鈕等)，然后把這些輸入量與程序規(guī)定的條件相比較，從而使輸出接通或斷開。實際上，PLC的執(zhí)行過程就是挨次程序的執(zhí)行過程，也就是依據(jù)確定的挨次從梯形圖的第一張執(zhí)行到最終一張，然后再次從第一張開頭執(zhí)行。挨次程序的編制流程挨次程序是依據(jù)梯形圖所表達的挨次過程用PLC指令編寫的程序，挨次程序存儲在PLC把握板的EPROM中。它是由PLC編程器寫入EPROMPLC測試或修改挨次程序以及把挨次程序?qū)懭隕PROM中ARM——微處理器32位嵌入式RISC微處理器；六個系列產(chǎn)品：ARM7，ARM9，ARM9E，ARM10E，SecurCore，ARM11；尋址方式靈敏簡潔，執(zhí)行效率高。Ds