Структурная схема автоматизированного технологического процесса
| Вид материала | Документы |
- 2. Функциональная схема компьютера. Основные устройства компьютера и их функции. Структурная, 33.23kb.
- Отчёт по преддипломной практике, 219.94kb.
- Автоматизированного управления процессом сушки керамической продукции, 72.23kb.
- Схема технохимического контроля продукции по ходу технологического процесса (сметано, 84.76kb.
- 3 5 Разработка маршрутного технологического процесса, 138.63kb.
- 1 Фильтрование хвостов флотации. Теоретические основы процесса фильтрования, 41.14kb.
- Анализ заводского технологического процесса, 10.4kb.
- Лекция Элементы технологического процесса, 65.91kb.
- Планирование складских помещений 17 основные показатели складской деятельности 20 организация, 820.23kb.
- Курсовая работа по дисциплине «организация и планировнаие производства» на тему: «Организация, 272.28kb.
Режим специального маскирования дает возможность на некотором участке программы управлять запросами с различными приоритетами и разрешать прерывания даже от входов с меньшими приоритетами. Задается командой ОCW 3, при D6=1 и D5=1 и действует до сброса по команде ОCW 3 при D 6 = 1 и D 5 = 0.
Режим опроса устанавливается командой ОCW 3, при D 2 = 1 контроллер принимает запросы на прерывания и формирует словосочетание, в котором содержится номер запроса с наивысшим приоритетом. Прием словосочетания осуществляется при помощи команды IN при А0 = 0.Дальнейший анализ и вызов соответствующей программы осуществляется программно. Можно также прочитать содержимое регистров RGI (регистр запросов прерываний) и ISR (регистр обслуживаемых прерываний) после подачи команды ОCW 3 с соответствующими D0 и D1. Чтение осуществляется командой IN при А0 = 1.
Можно прочитать содержимое регистра RGM (регистр маскирования прерывания) с помощью команды IN при А0 = 1 без предварительной подачи команды ОCW 3.
СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ КОНТРОЛЛЕРА ПРИОРИТЕТНЫХ ПРЕРЫВАНИЙ К СИСТЕМНЫМ МАГИСТРАЛЯМ МИКРОПРОЦЕССОРА
Контроллер приоритетных прерываний для адресации внутренних регистров имеет только один адресный вход (А0). То есть контроллер должен занимать в адресном пространстве для адреса. Для этого в схему подключения введен логический элемент «ИЛИ» (DD), на выходе которого сформируется уровень логического нуля только в том случае, если на оба его входа будет подан уровень логического нуля (А1=0). Таким образом контроллер будет активизироваться только в том случае, когда А1=0. При данной схеме подключения контроллер будет занимать в адресном пространстве следующие два адреса:
| А7 | А6 | А5 | А4 | А3 | А2 | А1 | А0 | Адреса |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 88Н |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 89Н |
СХЕМА КАСКАДНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ
КОНТРОЛЛЕРОВ ПРИОРИТЕТНЫХ ПРЕРЫВАНИЙ
ОРГАНИЗАЦИЯ ОБМЕНА ДАННЫМИ МЕЖДУ МИКРО-ЭВМ
В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ ФОРМАТЕ
В случае, если внешние устройства находятся на значительном расстоянии от Микро-ЭВМ, передача данных в параллельном формате становится нецелесообразной (требуется большое количество физических каналов связи). В таких случаях целесообразно организовать обмен данными по одному каналу в последовательном формате.
В этом случае внешние устройства передают информацию последовательно (по одному биту), при такой передаче используется один канал связи, который может находиться в одном из двух состояний:
посылка (уровень логической «1») MARK
пауза (уровень логического. «0») SPACE
Такой линией связи может быть обычная двухпроводная линия (телефонный, оптический, радиоканал и т.п.).
Такой способ был применен в 1866 году на первой телеграфной линии связи между Европой и Америкой. Большую роль в развитии этой техники сыграл Эмиль Бодо, его именем названа единица скорости передачи информации (1 бит/c = 1 бод).
Наиболее распространенный режим - асинхронный режим передачи данных, в котором предполагается передавать слова длиной от 5 до 8 бит, перед началом передается стартовый бит с уровнем «0», а после передачи слова – один или несколько стоповых битов с уровнем «1». Данные передаются с начиная с младшего разряда.
В настоящее время интерфейс V.24 принят международным консультативным комитетом телефонии и телеграфии в качестве рекомендованного, ему соответствуют стандарты RS 232 (США) и C2 (СССР). Наиболее часто встречающиеся скорости передачи: 110; 300; 600; 1200; 1800; 2400; 4800 бит/с
Универсальный синхронно асинхронный
приемопередатчик (УСАПП) КР 580 ВВ 51.
Процесс обмена данными с помощью этого интерфейса может носить синхронный и асинхронный характер и может быть использован для двунаправленного обмена между микро ЭВМ и внешними устройствами. Для организации передачи необходимо чтобы по краям линии связи были установлены два УСАПП, один из них работает в режиме передачи, другой – в режиме приема.
УСАПП может быть программно настроен на один из пяти режимов работы:
1) асинхронный прием;
2) асинхронная передача;
3) синхронный прием с внутренней синхронизацией;
4) синхронная передача;
5) синхронный прием с внешней синхронизацией.
Максимальная скорость передачи настраивается и составляет 56 кбит/с при синхронном обмене и 9,6 кбит/с при асинхронном обмене. Длина передаваемых данных от 5 до 8 разрядов.
При передаче информации, данные в параллельном коде поступают на УСАПП, который преобразует этот параллельный код в последовательный и выдает это последовательный код в канал связи с программно задаваемой скоростью. При приеме информации УСАПП воспринимает последовательный код, преобразует его в параллельный и передает на МП.
СТРУКТУРНАЯ СХЕМА УСАПП.
ООсновные блоки:
BD – буфер данных;
RWCU – схема управления чтение/запись;
TBF – буфер передатчика;
RBF - буфер приемника;
TCU - схема управления передатчиком;
RCU - схема управления приемником;
MCU – блок формирования управления сигналов для ВУ;
Основные сигналы:
RESET- «сброс» установка в исходное состояние
CLK - сигналы синхронизации
С/D- 1 – чтение/запись данных, 0 – чтение/запись управления слов (эквивалент А0)
TxD - линия передачи данных от МП (выход передатчика), при отсутствии передачи – линия устанавливается в «1»
RxD - принимаемые данные от ВУ (вход приемника).
SYNDET- задает вид синхронизации: «1» - внутренняя синхронизация, «0» - внешняя синхронизация.
TxC - вход синхронизирующих сигналов передатчика.
RxC- вход синхронизирующих сигналов приемника.
TxE- сигнал «конец передачи» (выходной сигнал).
TxRDY- сигнал готовности передатчика.
RxRDY - готовность приемника (TxRDY и RxRDY – обычно подаются на КПП).
DSR- сигналы готовности периферийного устройства. Посылается от периферийного устройства на МП. Уровень «0» сообщает о том, что периферийное устройство готово к обмену данными.
DTR- сигнал готовности МП. Посылается от МП к периферийному устройству. «0» на этом выходе говорит о том, что МП готов к обмену данными.
CTS- сигнал готовности к передаче. Посылается от периферийного устройства на МП, «0» на этой линии говорит, что устройство готово к приему и МП может передавать данные.
RTS- запрос передачи, посылается от МП на периферийное устройство, «0» на этом выходе сообщает периферийному устройству, что МП приготовился передавать данные (перешел в режим передачи данных).
СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ УСАПП К СИСТЕМНЫМ
МАГИСТРАЛЯМ МИКРОПРОЦЕССОРА
На приведенной схеме подключения УСАПП КР580ВВ51 будет занимать в адресном пространстве следующие два адреса:
| А7 | А6 | А5 | А4 | А3 | А2 | А1 | А0 | Адреса |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 8СН- адрес для инструкции режима и команд |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 8DН- для приема и передачи данных |
Логический элемент DD исключает адреса, в которых А1=1 (по аналогии со схемой подключения контроллера приоритетных прерываний).
ПРОГРАММИРОВАНИЕ УСАПП КР580ВВ51
После начальной установки (сигнал RESET) необходимо задать режим работы УСАПП путем подачи на него управляющего слова (2 вида):
- инструкция режима;
- команда.
Инструкция режима задает синхронный или асинхронный режим работы, формат передаваемых данных, скорость приема или передачи, необходимость и вид
контроля. Инструкция режима вводится в УСАП сразу после установки УСАП в исходное состояние (программно или после сигнала RESET), инструкция режима меняется только при смене режима.
Формат инструкции режима при асинхронном обмене.
Команды УСАПП
Команды подаются на УСАПП после инструкции режима и управляют выполнением конкретных операций.
Формат команды при асинхронном обмене.
Слово-состояние УСАПП
Для контроля состояния УСАПП в процессе обмена данными с помощью команд ввода можно считать слово-состояние УСАПП из специального внутреннего регистра состояния.
ФОРМАТ РЕГИСТРА СОСТОЯНИЯ
ФОРМАТ ПЕРЕДАВАЕМЫХ ДАННЫХ ПРИ АСИНХРОННОМ ОБМЕНЕ
Содержимое бита четности зависит от настройки интерфейса (биты D4, D5 инструкции режима) и от содержимого информационных битов. Содержимое бита четности устанавливается таким образом, чтобы передавалось либо четное количество единиц (при установленном контроле четности), либо нечетное количество единиц (при установленном контроле нечетности).
К примеру:
| Заданный вид контроля | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 | Содержимое бита четности |
| четность | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| нечетность | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
Фрагмент программы для асинхронной передачи элементов массива
| START: | MVI B, N | ;установка счетчика передаваемых байтов |
| | LXI H, АDR | ;загрузка начального адреса массива передаваемых данных |
| | MV I A , 40H | ;программный сброс УСАПП |
| | OUТ INST | |
| | MVI A, 7DH | ;запись в УСАПП инструкции режима |
| | OUT INST | |
| | MVI A, 31H | ;запись в УСАПП команды |
| | OUT INST | |
| ENTER : | MOV A, M | ;элемент загрузили в А |
| | OUT DATA | ; выдали его через интерфейс |
| WAIT : | IN INSTR | ;чтение слово-состояния |
| | MOV C, A | ;сохранить слово-состояние |
| | ANI 08 H | ;наложили маску 08 на разряд D7 (проверка контроля чет;ности) |
| | CNZ ERROR | ;если нет «0», то вызвать подпрограмму «ошибка» |
| | MOV A C | ;восстановить слово-состояние |
| | RAR | сдвиг вправо |
| | JNC WAIT | ;переход при отсутствии готовности передатчика |
| | DCR B | ;уменьшение счетчика передаваемых байт |
| | JZ EXIT | ;переход к окончанию процесса |
| | INX H | ;изменение адреса массива |
| | JMP ENTER | ;переход к передаче очередного элемента массива |
| EXIT: | MVI A, 38 | ;запись команды окончания передачи |
| | OUT INSTR |
КОНТРОЛЛЕР ПРЯМОГО ДОСТУПА К ПАМЯТИ
ПРИНЦИП ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В РЕЖИМЕ
ПРЯМОГО ДОСТУПА К ПАМЯТИ
Обычный режим передачи данных. При передаче данных в обычном режиме (на пример с помощью ППИ) данные от внешних устройств через ППИ по командам ввода сначала попадают на шину данных затем в аккумулятор.
Использовать такой режим передачи данных вполне допустимо, если передаваемые данные имеют небольшой объем и передаются достаточно редко. В случае если передаваемые данные имеют большой объем (большое количество передаваемых байт) время на передачу этих данных становится неоправданно большим и может нарушить работу системы управления.
Режим прямого доступа к памяти. При большом объеме передаваемых данных наиболее рационально использовать передачу данных в режиме прямого доступа к памяти. В этом режиме запоминающее устройство внешнего устройства присоединяются к системным магистралям микропроцессора, микропроцессор отключается от системных магистралей и данные по шине данных непосредственно передаются между запоминающим устройством системы управления и запоминающим устройством внешнего устройства.
В этом режиме контроллер прямого доступа к памяти управляет работой запоминающих устройств системы управления и внешнего устройства, генерирует адреса ячеек памяти и подсчитывает количества переданных байт данных.
КОНТРОЛЛЕР
ПРЯМОГО ДОСТУПА К ПАМЯТИ КР 580 ВТ 57
Контроллер прямого доступа к памяти КР 580 ВТ 57 предназначен для организации высокоскоростного обмена между памятью МЦП и ВУ, причем обмен инициализируется ВУ.
Контроллер генерирует все управляющие сигналы для этого обмена, содержит 4 канала запросов на прямой доступ и обеспечивает передачу блока данных размером до 16 кбайт, с произвольными начальными адресами в диапазоне от 0000 до FFFF (64 кбайт).
СТРУКТУРНАЯ СХЕМА.
Основные блоки
DB – буфер данных
RWCU – схема управления чтение/запись
CU – блок управления
PCU – блок управления приоритетами
Основные сигналы
CH0 - CH3 – каналы запросов на прямой доступ к памяти
D7….. D0 – входы (выходы) данных, для обмена с микропроцессорами в режиме прямого доступа. (на этих выходах формируются старшие 8 разрядов адреса).
I/OR – чтение ввода/вывода. Двунаправленный вход (выход), входной «0» - разрешает чтение из контроллера в микропроцессор, выходной «0» - разрешает чтение из в ВУ.
I/OW – запись ввода/вывода. Двунаправленный вход (выход), входной «0» - разрешает программирование контроллера, выходной «0» - запись на ВУ.
CLK – вход тактовых импульсов.
RESET – вход начальной установки. Входная «1» обнуляет все регистры и отключает каналы СН0 – СН3.
А (3….0) – двунаправленные адресные входы. При программировании контроллера используется для задания адресов внутренних регистров. При работе в режиме прямого доступа, по ним выводятся младшие четыре разряда адреса.
А (7….4) – однонаправленные адресные выводы, по ним выводятся старшие четыре разряда адреса.
CS – выбор микросхемы
READY – готовность (входная «1» указывает на готовность ВУ к обмену). Этот сигнал используется при работе с медленными ВУ, у которых время записи больше, чем длительность такта работы МП. Входной «0» переводит контроллер в состояние ожидания.
HRQ – запрос захвата. Выходная «1» указывает, что контроллер формирует запрос захвата системных магистралей МП.
HLDA – подтверждение захвата. Входная «1» указывает на возможность захвата системных магистралей.
MEMR – чтение из памяти. Выходной «0» разрешает чтение из ячейки памяти адресуемой контроллером.
MEMW – запись в память. Выходной «0» разрешает запись в ячейку памяти, адресуемую контроллером.