Микропроцессорные средства в электроприводах и технологических комплексах

Recommend Stories

Empty story

Idea Transcript


Министерство образования и науки Российской Федерации Сибирский федеральный университет

МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СРЕДСТВА В ЭЛЕКТРОПРИВОДАХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСАХ Учебно-методическое пособие для курсового проектирования Электронное издание

Красноярск СФУ 2012

УДК 622:621.31(07) ББК 33-42я73 М597

Составители: Павлов Виктор Викторович, Ковалева Ольга Алексеевна. М597 Микропроцессорные средства в электроприводах и технологических комплексах: учебно-методическое пособие для курсового проектирования [Электронный ресурс] / сост.: В.В. Павлов, О.А. Ковалева. – Электрон.дан. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2012. – Систем.требования: PC не ниже класса Pentium I; 128 Mb RAM; Windows 98/XP/7; AdobeReader V8.0 и выше. –Загл. с экрана. Представлены методические указания по курсовому проектированию. Предназначено для студентов очной и заочной форм обучения специальности 140604 «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов».

УДК 622:621.31(07) ББК 33-42я73 © Сибирский федеральный университет, 2012

Учебное издание Подготовлено к публикации редакционно-издательским отделом БИК СФУ Подписано в свет 19.09.2012 г. Заказ 9330. Тиражируется на машиночитаемых носителях. Редакционно-издательский отдел Библиотечно-издательского комплекса Сибирского федерального университета 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 79 Тел/факс (391)206-21-49. E-mail [email protected] http://rio.sfu-kras.ru 2

Введение Основной литературой к методическим указаниямпо выполнению курсовой работы по дисциплине "Микропроцессорные средства в электроприводах и технологических комплексах" является учебное пособие: Микропроцессорные средства в электроприводах и технологических комплексахна горных предприятиях: учеб.пособие / В.В. Павлов, О.А. Ковалева, Б.С. Заварыкин; ГОУ ВПО « Гос. ун-т цвет. металлов и золота». – Красноярск, 2006. – 108 с. В методических указаниях выполнения курсовой работы, с целью сокращения объема, отсутствуют некоторые теоретические сведения, расшифровка составленных управляющих слов, расшифровка команд, которые, конечно же должны присутствовать в работе выполненной студентом. Курсовая работа оформляется в соответствии со стандартом СФУ "Система менеджмента качества. Общие требования к построению,изложению и оформлению документов учебной и научной деятельности" СТО 4.2–07–2010

3

Пример задания на курсовую работу по дисциплине «Микропроцессорные средства в электроприводах и технологических комплексах»

Разработатьблок микропроцессорной системы для управления исполнительными устройствами объекта по сигналам датчиков. Объект управления имеет дискретные исполнительные устройства, которые должны срабатывать по заданной комбинации сигналов датчиков с требуемой выдержкой времени. Сигналы о срабатывании датчиков и таймера поступают на контроллер прерываний. Сигналы на включение исполнительных устройств и счетчиков таймера передаются через заданные разряды адаптера параллельного интерфейса. Уровень всех сигналов ТТЛ (5 В). 1.По исходным данным сформировать структуру блока подключаемого к МПС для решения задачи; 2.Нарисовать принципиальную схему блока; 3.Составить таблицу прерываний; 4.Написать управляющие слова для микросхем блока; 5.Написать программу инициализации для микросхем блока; 6.Написать программы работы микропроцессора с разработанным блоком.

Вари- колиант чество датчиков

4

номер исполнительного устройства (ИУ) и выходы порта для подключения

1 В1 2 В2 3 В3 4 В4

выдержки комбинация сигналов дат- времени, с чиков для срабатывания исполнительного устройства

1-3 1-3-4 1-2 4

0 5 0 7

используемые выводы дешифратора для подключения входов CSм/схем

3,4,6

ВЫХОДЫ

порта ДЛЯ

управления таймером

А5,А6

адрес подпрограм мыIRQ0, HEX

EF90

В методических указаниях выполнения курсовой работы дан один из вариантов выполнения задания. Естественно, возможно использование других инженерных решений поставленной задачи. Следует заметить, что задание упрощено и нет необходимости его усложнять. Например, если требуется только включить, то отключать не нужно. 1. Структура блока подключаемого к МПС для решения задачи Руководствуясь заданием, составим структурную схему блока подклю4

чаемого к микропроцессорной системе (МПС) (рисунок 1.1). Объект управления имеет дискретные исполнительные устройства, поэтому в блоке предусматривается микросхема программируемого параллельного интерфейса (ППИ) DD1 КР580ВВ55А для вывода сигналов на включение исполнительных устройств(ИУ). ИУ1включается через DВ1, ИУ2 включается через DВ2, ИУ3 включается через DВ3, ИУ 4 включается через DВ4. Для получения требуемой выдержки времени устанавливается микросхема программируемого интервального таймера (ПИТ) DD2КР580ВИ53. Включение счетчиков таймера осуществляется через DD1. Сигнал на включение счетчика 1 CE1 приходит с DА5, а сигнал на включение счетчика 2 CE2 приходит с DА6.Так как блок реагирует на комбинацию сигналов датчиков, для упрощения обработки сигналов используются логические элементы "И" (&).Чтобы отслеживать изменение сигналов о срабатывании датчиков и счетчиков устанавливается контроллер приоритетный прерываний (КПП) DD3КР580ВН59, к входам которого подключаются источники сигналов (внешние устройства). В рассматриваем варианте, это логические элементы, выдающие сигнал при наличии заданной комбинации сигналов датчиков (входы DD3:IRQ0 – IRQ3) и выходы счетчиков (входы DD3: IRQ4, IRQ3). Для идентификации в системе микросхемамDD1– DD3 присваиваются адреса в МПС, для этого их входы CSподключаются к выходам Q3, Q4, Q6дешифратора DD4 К555ИД7. Подключаются шина данных (ШД), шина адреса (ША) и шина команд (ШК). Определяются адреса присваиваемые микросхемам DD1– DD3. DD4 К Р 58 0В Н 59

ШД

РIС CS

IRQ0 IRQ1 IRQ2 IRQ3 IRQ4 IRQ5 IRQ6 IRQ7

1- 3

&

Д1

1 -3 -4

&

Д2

1- 2

&

Д3 Д4

4

8C-8F

ША

DD2 КР580ВИ53

СT

DD4 К 5 5 5 ИД 7 A2 A3 A4 A5 A6 A7

ШК

DS

OUT0

CS Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7

t1 OUT1 CE1

t2

CE2

OUT2

90-93 DD1 КР 5 80В В 5 5А

IOP

DA5 DA6 DB1

ИУ1

DB2

ИУ2

DB3

ИУ3

DB4

ИУ4

CS

98-9B

Рисунок 1.1- Структурная схема блока подключаемого к МПС

5

1.1 Дешифратор К555ИД7 Служит для идентификации в системе микросхем DD1–DD3, входы CSкоторых подключены к выходам Q3, Q4, Q6дешифратора. Дешифратор DD1 (К555ИД7) показан на рисунке 1.2, а в таблице 1.1 описаны назначения входов и выходов микросхемы.

Рисунок 1.2 - Дешифратор К555ИД7 Таблица 1.1 - Входы и выходы дешифратора К555ИД7 Вывод А, В, С Е1 Е2 ЕЗ Vcc Voo Q0-Q7

Назначение Адресные входы (двоичный эквивалент номера выхода) Инверсный разрешающий вход 1 Инверсный разрешающий вход 2 Разрешающий вход 3 Питание +5 В Питание 0 В Инверсные входы дешифратора

Входы дешифратора А, В, С подключаем к шине адреса (ША) разряды А2 -А4 соответственно. Разрешающие входы El, E2 и ЕЗ также подключаем к ША разряды А5 - А7 соответственно, но так как для работы дешифратора необходимочтобы на входе Е1 был сигнал логическая 1, а на входах Е2 и ЕЗ логическая 0, то группа адресов, которую может адресовать данный дешифратор находится в диапазоне от 10000000 D = 80 Н до 10011111 D = 9FН. Так как два младших разряда ША не задействованы, дешифратор изменяет сигнал на выходе через четыре адреса, а адресация регистров внутри микросхем DD1– DD3осуществляется с помощью разрядов АО, А1. В таблице срабатывания дешифратора (таблица 1.2) указана следующая информация: на каком выводе появится сигнал (логический ноль) при определенной комбинации входных сигналов А2 -А7 и диапазон адресов им соответствующий.

6

Таблица 1.2 - Таблица срабатывания дешифратора Выводы Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7

Разряды ША —> входы дешифратора А7—>Е1 А6—>Е2 А5—>ЕЗ А4—>С А З —>В А2—>А 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1

Диапазон адресов 80-83 Н 84-87 Н 88-8В Н 8C-8F Н 90-93 Н 94-97 Н 98-9В Н 9C-9F Н

Согласно задания, составим таблицу подключения входов CSмикросхем DD1–DD3к выходам микросхемы дешифратора DD4(таблица 1.3). Таблица 1.3 - Таблица соединений и адресации микросхем Микросхема DD3(КПП) DD2(ПИТ) DD1(ППИ)

Вход CS CS CS

Вывод дешифратора DD1 Q3 Q4 Q6

Диапазон адресов 8C-8FH 90-93 Н 98-9В Н

1.2 Комбинирование состояний датчиков Так как исполнительное устройство должны включаться от срабатывания комбинации датчиков, соединенных функцией "И", то для формированияпрерываний на программируемый контроллер прерываний применяем микросхемы К155ЛА3 – 4 элемента 2И-НЕ и К155ЛА4 – 3 элемента 3И-НЕ.Микросхемы изображены на рисунке 1.3. К 155Л А 3 1 & 2

3

4 & 5

6

9 & 10 12 & 13

К 1 55 Л А 4 1 & 12 2 13 6

8

3 & 4 5

11

9 & 10 11

8

+5 В к в ы в .1 4 -5 В к в ы в .7

Рисунок 1.3 - МикросхемыК155ЛА3 и ее схема

7

Для получения функции 2И и 3И соединяем элементы последовательно &

&

&

&

1.3 Программируемый контроллер прерываний КР580ВН59 На программируемый контроллер прерываний приходят комбинированные сигналы срабатывания датчиков и сигналы с таймера. Программируемый контроллер прерываний КР580ВН59 изображен на рисунке 1.4.

Рисунок 1.4 - Программируемый контроллер прерываний КР580ВН59 Управление работой контролера осуществляется с помощью сигналов описанных в таблице 1.5. Руководствуясь заданием, составляем таблицу прерываний, то есть действий микропроцессорной системы при получении сигнала от внешнего устройства (таблица 1.6). Действия МПС записываются в память в виде подпрограммы по заданному адресу. Принимаем, что подпрограммы расположены через четыре адреса.

8

Таблица 1.5 - Сигналы управления контроллера прерываний КР580ВН59 Обозначение Наименование

RD WR

Функциональное назначение и условия возникновения

Сигналы управления записью / считыванием Запись (входной) Запись в БИС управляющих слов Чтение (входной) Считывание из БИС содержимого внутренних регистров

Формируется при определенной комбинации сигналов на ША. Осуществляет подключение ШД к шине данных системы. При отсутствии сигнала выводы ШД находятся в состоянии с высоким выходным сопротивлением АО Адрес (входной) Адресация регистров Сигналы управления прерыванием IRQ0 - IRQ7 Запросы на прерывание Запросы на прерывание от внешних устройств (входные) INT Запрос на Запрос на прерывание, выдаваемый прерывание (выходной) контроллером на МП CS

INTA

Выбор микросхемы (входной)

Разрешение прерывания

После поступления этого сигнала от МП контроллер осуществляет ввод в МП команды CALL

Сигналы управления каскадированием SP Ведомый (входной) Высокий уровень, если контроллер является ведущим, низкий уровень - если ведомым CAS0-CAS2 Каскадирование Сигналы CAS0-CAS2 являются выходными, если контроллер является ведущим (SP=1), и входными, если -подчиненным (SP=0).

Таблица 1.6- Таблица прерываний Номер Источник сигнала прерывания Комбинация сигналов IRQ0 датчиков 1-3

IRQ1 IRQ2 IRQ3 IRQ4 IRQ5

Действия МПС, выполняющей подпрограмму Адрес обслуживающую прерывание подпрограммы Включить ИУ1, для этого вывести «1» в порт EF90 В на разряд DВ1 Комбинация сигналов Включить счетчик 1на 5 секундчерез CE1, для EF94 датчиков 1-3-4 этого вывести «1» в порт А на разряд DА5 Комбинация сигналов Включить ИУ3, для этого вывести «1» в порт EF98 датчиков 1-2 В на разряд DВ3 Комбинация сигналов Включить счетчик 2на 7 секундчерез CE2, для EF9С датчиков 4 этого вывести «1» в порт А на разряд DА6 Выход счетчика 1 Включить ИУ2, для этого вывести «1» в порт EFА0 В на разряд DВ2 Выход счетчика 2 Включить ИУ4, для этого вывести «1» в порт EFА4 В на разряд DВ4

1.4 Программируемый таймер КР580ВИ53

9

Он служит для выдержки заданных промежутков времени перед включением соответствующего исполнительного устройства. Программируемый таймер КР580ВИ53 изображен на рисунке 1.5, а назначение выводов описано в таблице 1.7.

Рисунок 1.5 - Программируемый таймер КР580ВИ53 Таблица 1.7 - Выводы программируемого таймера КР580ВИ53 Обозначение вывода D(7-0) RD, WR А0,А1 CS CLK0- CLK2 CEO - CE2 OUT 0- OUT2 Vcc Voo

Назначение вывода Канал данных Сигнал «чтение», «запись» Адресные входы Выбор микросхемы Входы синхронизации счетчиков Входы управления счетчиков Выходные сигналы счетчиков Напряжение питания (+5В) Напряжения питания (0 В)

Каждый из счетчиков ПТ может работать в одном из шести режимов : Режим 0 - программируемая выдержка времени; Режим 1 - программируемый ждущий мультивибратор; Режим 2 - программируемый генератор тактовых сигналов; Режим 3 - программируемыйгенератор прямоугольных сигналов; Режим 4 - программно-управляемый строб;

10

Режим 5 - аппаратно-управляемый строб. Системная тактовая частота в рассматриваемой МПС:FТ= 2 х 106 Гц. Количество тактов необходимых для реализации выдержки времени t1= 5с и t2= 7с заведомо превышает максимальную емкость счетчика nmax = 216 = 65535 D= FFFFH Рассчитаем максимально возможную входную частоту для счетчика при отсчете максимального из заданного t2= 7с n୫ୟ୶ 65535 f୫ୟ୶    9362 Гц tଶ 7 Полученное значение частоты округляется в меньшую сторону до такого значения, что бы все цифры в дальнейших расчетах получались целые. В данном случае принимаем f= 8000 Гц. Таким образом, необходимо уменьшить исходную системную тактовую частоту до 8000 Гц. Для этого системная тактовая частота сначала делится в счетчике 0, работающем в режиме 2, а затем подается на счетчики 1 и 2, которые в режимах 0 осуществляют отсчет заданного времени.Схема соединения счетчиков представлена на рисунке 1.6.

Рисунок 1.6- Схема соединения счетчиков Определим значения коэффициентов записываемых в счетчики для получения требуемых временных параметровв десятичной и шестнадцатеричной форме. Коэффициент деления для счетчика 0: ୊ ଶ଴଴଴଴଴଴ n଴  т   250D  FAH. ୤బ

଼଴଴଴

Коэффициентсчета для счетчика 1 выдержка t1= 5с: nଵ  f଴ · tଵ  8000 · 5  4000D  9C40H. Коэффициентсчета для счетчика 2 выдержка t1= 7с: nଶ  f଴ · t ଶ  8000 · 7  5600D  DAC0H. 1.5 Программируемый параллельный интерфейс КР580ВВ55 Он служит для ввода/вывода информации, в нашем же случае он используется для включения исполнительных устройств и управления счетчиками. Программируемый параллельный интерфейс КР580ВВ55 изображен на

11

рисунке 1.7, а назначение выводов описано в таблице 1.8.

Рисунок 1.7 - Программируемый параллельный интерфейс КР580ВВ55 Таблица 1.8 - Выводы ППИ КР580ВВ55 Обозначение вывода D(7 - 0)

Назначение вывода

RD

Чтение: Н - уровень сигнала разрешает считывание информации из регистра, адресуемого по входам АО, А1

WR

Запись: L - уровень сигнала разрешает запись информации с шины D(7 0) в регистр НИИ Входы для адресации внутренних регистров ПЛИ

А0,А1 RESET CS

Вход/выход данных

Сброс: Н-уровень сигнала записывает нули во все регистры управляющего слова и устанавливает все порты в 3 состояние

DA(7-0)

Выбор микросхемы: L-уровень сигнала подключает ППИ к системной шине Вход/выход канала А

DB(7-0)

Вход/выход канала В

DC(7-0) Vcc Voo

Вход/выход канала С Напряжение питания (+ 5 В) Напряжение питания (0 В)

Руководствуясь заданием, составляем таблицу подключения выводов микросхемы ППИ (таблица 1.9).

12

Таблица 1.9 - Таблица подключений каналов ППИ Вывод ППИ DB1 DB2 DB3 DB4 DA5 DA6

Подключение К исполнительному устройству ИУ1 К исполнительному устройству ИУ2 К исполнительному устройству ИУ 3 К исполнительному устройству ИУ4 К таймеру 1 СЕ1 К таймеру 2 СЕ2

2 Принципиальная схема блока В первом разделе мы описали структуру блока подключаемого к микропроцессорной системе, теперь изобразим его принципиальную схему (рисунок 2.1). 3.Программирование микросхем и адреса управления Составляем управляющие слова для программируемых микросхем (таблицы 3.1-3.5). 3.1 Программирование контроллера прерываний КР580ВН59 Программа состоит из двух управляющих слов инициализации (ICW1, ICW2), т.к. контроллер прерываний в нашей системе один, и операционных управляющих слов (OCW). Согласно исходных данных адрес подпрограммы обработки прерыванияIRQ0EF90Н = 1110 1111 1001 0000 В Запишем управляющие слова ICW1 и ICW2 (таблицы 3.1, 3.2). Таблица 3.1 - Управляющее слово инициализации ICW1 программируемого контроллера прерываний КР580ВН59 (адресный вход АО = 0) D7 1 А7 А6

D6

D5 0 А5

D4 0

D3 1

D2 0

D1 1 1 Разность меж- Число кон-

Разряды младшего байта

ду стартовы-

троллеров в

адреса подпрограммы об-

ми адресами:

системе: 1 -

работки прерываний

1 - 4 байта

один

13

DO 0

HEX = 96

DD4 КР580ВН59

ШД

РIС

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 A0 A1 CS RD WR RES

ША

DD5.26

IRQ0 IRQ1 IRQ2 IRQ3 IRQ4 IRQ5 IRQ6 IRQ7

1- 3 1- 3- 4

&

DD6.2 & 6

1- 2 4

4 3 & 5

DD5.1

1DD6.1

3 & 4 12 2 5 13

11 & 12 8 & 13

DD5.4

1 2

9 10

Д1 Д2 Д3 Д4

DD5.3

DD5 К155ЛА3 DD6 К155ЛА4

CAS0

+5 В к в ыв .14 - 5 В к в ыв .7

CAS1 CAS2

DD4 К555ИД7 A2 A3 A4 A5 A6 A7

DS

Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7

DD2 КР580ВИ53

+5 В Vcc Voo

MS/ SL

+5 В

D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

+5 В DD1 КР580ВВ55А D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

ШК

A0 A1 CS RD WR RES

+5 В Vcc Voo

IOP

DA0 DA1 DA2 DA3 DA4 DA5 DA6 DA7 DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7



ИУ1

A0 A1 CS RD WR

CLKO +5 В CEO CLK1 CE1 CLK2 CE2

СT OUT0

OUT1

OUT2

Vcc

+5 В

Voo

ИУ2 ИУ3 ИУ4

DC0 DC1 DC2 DC3 DC4 DC5 DC6 DC7

Рисунок 2.1 - Принципиальная схема блока подключаемого к МПС

14

Таблица 3.2 - Управляющее слово инициализации ICW2 программируемого контроллера прерываний КР580ВН59 (адресный вход АО = 1) D7 1

D6 1

D5 1

D4 0

D3 1

D2 1

D1 1

DO 1

HEX

А15

А14

А13

А12

А11

А10

А9

А8

...

EF

Старший байт адреса подпрограммы обработки прерываний

Операционное управляющее слово (OCW) служит для запрета или разрешения контроллеру прерываний реагировать на соответствующий запрос на прерывание. Иначе операционное управляющее слово называют маской, накладываемой на запросы. D7 N7

D6

D5

N6

N5

D4 N4

D3 N3

D2 N2

D1 N1

DO N0

Ni =0 прерывание IRQi разрешено , Ni =1 прерывание IRQi запрещено .

Составим таблицу масок для запрета прерываний (таблица 3.3) Таблица 3.3 - Маски для запрета прерываний Прерывание

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

DO

HEX

IRQ0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

IRQ1

0

0

0

0

0

0

1

0

2

IRQ2

0

0

0

0

0

1

0

0

4

IRQ3

0

0

0

0

1

0

0

0

8

IRQ4

0

0

0

1

0

0

0

0

10

IRQ5

0

0

1

0

0

0

0

0

20

3.2 Программирование таймера КР580ВИ53 Запишем управляющие слова для счетчиков (таблица 3.4). Таблица 3.4 - Управляющие слова для программируемого таймера КР580ВИ53 Счетчик D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 DO HEX 0

0

0

0

1

0

1

0

0

14

1 2

0 1

1 0

1 1

1 1

0 0

0 0

0 0

0 0

70 В0

15

Микросхема Действие Чтение/запись канала А Чтение/запись канала В DD1(ППИ) Чтение/запись канала С Запись управляющего слова

16

4Распределение адресного пространства

Составим таблицу адресов управления (таблица 4.1). Таблица 4.1 - Адреса управления

Адрес 98Н 99Н 9АН 9ВН Значение в 16ричном коде

Установка порта С(З-О) на вывод

Установка порта В на вывод

Установка "Режим 0" для порта В

Установка порта С(7-4) на вывод

Установка порта А на вывод

Установка "Режим 0" для порта А

Установка режимов работы каналов

3.3 Программирование параллельного интерфейса КР580ВВ55

Запишем управляющие слова для параллельного интерфейса (таблица

3.5).

Таблица 3.5 - Управляющее слово программируемого параллельного интерфейса КР580ВВ55 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 DO HEX 1 0 0 0 0 0 0 0 80 Значение в 16-ричном коде

вид используемого кода

режим работы: Режим 0 (ООО) -программируемая задержка; Режим 2 (Х10)программируемый генератор тактовых сигналов

Последовательность записи и считывания счетчика (два байта)

Выбор счетчика, для которого переданоуправляющее слово(00 - нулевой, 01 - первый, 10 - второй)

Номер счетчика

DD2(ПИТ)

DD3(ПКП)

Запись параметров счетчика 1 Запись параметров счетчика 2 Запись параметров счетчика 3 Запись управляющего слова Запись управляющего слова Запись/чтение регистра маскирования

Адрес, HEX 0000- 0FFF 1000 – 1100

90Н 91Н 92Н 93Н 8СН 8DH

назначение Система Инициализация блока Подпрограммы управления таймерами и исполнительными устройствами Подпрограммы, вызываемые по запросу прерываний

ACOO - ADO

EF90 - EFAF

Что бы сохранить информацию о действиях над устройствами,подключенными к портам ввода – вывода, она запоминается в регистрах или ячейках памяти выделенных для этой цели. Выделяем для запоминания состояния устройств регистры В и С. Регистр В – состояние исполнительных устройств (ИУ) D7 -

D6 -

D5 -

D4 И41

D3 ИУ3

D2 ИУ2

D1 ИУ1

DO -

Таблица 4.2 - Маски для включения исполнительных устройств Номер разряда порта ввода-вывода 1 2 3 4

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

DO

HEX

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 1

0 0 1 0

0 1 0 0

1 0 0 0

0 0 0 0

02 04 08 10

Регистр С– состояние счетчиков (Сч) D7 -

D6

D5

Сч2

Сч1

D4 -

D3 -

D2 -

D1 -

DO -

Таблица 4.3 - Маски для включения счетчиков таймера Номер разряда порта ввода-вывода 5 6

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

DO

HEX

0 0

0 1

1 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

20 40

17

5. Алгоритмы подпрограмм Составим алгоритм действий микропроцессора на запрос на прерывание от датчиков, например – IRQ0, для включения ИУ1. Основная операция МП описана в таблице прерываний (Табл.1.6) – "Включить ИУ1, для этого вывести «1» в порт В на разряд DВ1". Кроме этой основной операции необходимо, чтобы предотвратить повторный запуск подпрограммы обработки прерываний, запретить контроллеру реагировать на сигнал внешнего устройства. Составим алгоритм действий микропроцессора на запрос на прерывание от датчиков, например – IRQ1, для включения счетчика Сч1. Основная операция МП описана в таблице прерываний (Табл.1.6) – "Включить счетчик 1 на 5 секунд через CE1, для этого вывести «1» в порт А на разряд DА5". Кроме этой основной операции необходимо, чтобы предотвратить повторный запуск подпрограммы обработки прерываний, запретить контроллеру реагировать на сигнал внешнего устройства.

18

Считывание состояния регистра масок КПП в регистр А

Считать содержимое регистра масок

Установить разряд D0 в"1"

Запретить IRQ0 (логическое ИЛИ над содержимым А и числом 01)

Вывод полученного числа в регистр масок КПП

Обновить регистр масок

Считывание состояния ИУ из регистра В в регистр А

Содержимое регистра В (состояние ИУ) заносим в регистр А

Установить разряд D1 в"1"

Установка D1 = 1(логическое ИЛИ над содержимым А и числом 02)

Вывод полученного числа в порт В

Вывод содержимого регистра А в ППИ (Установка DВ1 = 1 (включение ИУ1)

Запомнить состояния ИУ из регистра А в регистр В

Обновление состояния регистра В (состояние ИУ)

Возврат из подпрограммы

Возврат из подпрограммы

19

Считывание состояния регистра масок КПП в регистр А

Установить разряд D4 в"1"

Считать содержимое регистра масок

запретить IRQ4 (логическое ИЛИ над содержимым А и числом 10)

обновить регистр масок

Вывод полученного числа в регистр масок КПП

Считывание состояния Сч из регистра С в регистр А

Установить разряд D5 в"1"

Вывод полученного числа в порт А

Запомнить состояния Сч из регистра А в регистр С

Содержимое регистра С (состояние счетчиков) заносим в регистр А

Установка D5 = 1(логическое ИЛИ над содержимым А и числом 20)

Вывод содержимого регистра А в ППИ (Установка DА5= 1 (включение счетчика 1(Сч.1) через CE1)

Обновление состояния регистра С (состояние счетчиков)

Возврат из подпрограммы

Возврат из подпрограммы

20

6Программы Составим программу инициализации Адрес

Код

Метка Команда

Комментарий

1000

ЗЕ 96

MVI А,96

Заносим ICW1 в регистр А

1002

D3 8C

OUT8C

Загрузка ICW1 из регистра А в ПКП (АО = 0)

1004

ЗЕ EF

МVI А, EF

Заносим ICW2 в регистр А

1006

D3 8D

OUT 8D

Загрузка ICW2 из регистра А в ПКП (АО = 1)

1008

ЗЕ 80

MVI A, 80

Заносим УС ППИ в регистр А

100А

D3 9B

OUT 9B

Загрузка УС из регистра А в ППИ (А 1=1, A0=l)

100С

ЗЕ 14

MVI A,14

Заносим УС ПТ (Сч.0) в регистр А

100Е

D3 93

OUT 93

Загрузка УС ПТ (Сч.0) из peг. А в ПТ (А1=1, А0=1)

1010

3EFA

MVI A,FA

Заносим байт коэф. n0 в регистр А

1012

D3 90

OUT 90

Загрузка байта коэф. n0 из регистра А в ПТ

1014

ЗЕ 70

MVI A,70

Заносим УС ПТ (Сч.1) в регистр А

1016

D3 93

OUT 93

Загрузка УС ПТ (Сч.1) из регистра А в ПТ

1018

ЗЕ 40

MVI A,40

Заносим младший байт коэф. n1в регистр А

101А

D3 91

OUT 91

Загрузка младшего байта коэф. n1из регистра А в ПТ

101С

ЗЕ9C

MVI A,9C

Заносим старший байт коэф. n1в регистр А

101Е

D3 91

OUT 91

Загрузка старшего байта коэф. n1из регистра А в ПТ

1020

ЗЕ В0

MVI A,B0

Заносим УС ПТ (Сч.2) в регистр А

1022

D3 93

OUT 93

Загрузка УС ПТ (Сч.2) из регистра А в ПТ

1024

ЗЕ C0

MVI A,C0

Заносим младший байт коэф. n2 в регистр А

1026

D3 92

OUT 92

Загрузка младшего байта коэф. n2 из регистра А в ПТ

1028

ЗЕ DA

MVI A,DA

Заносим старший байт коэф. n2в регистр А

102А

D3 92

OUT 92

Загрузка старшего байта коэф. n2 из регистра А в ПТ

102С

06 00

MVI B,00

ИУ отключены (очистка регистра В)

102Е

0Е00

MVI C,00

Счетчики отключены (очистка регистра С)

21

EI

Разрешение прерываний

NOP

Нет действия (МП ожидает срабатывания ВУ)

СЗ 35 10

JMP loop

Переход к метке loop

76

HLT

Выход

1030

FB

1032

00

1034 1035

loop:

Составим подпрограммы, вызываемые по запросу прерываний (подпрограммы обслуживания прерываний) Адрес

Код

Метка

Команда

Комментарий

EF90

CD 00 АС

IRQ0

CALLU1

Вызов подпрограммы Ul(включение ИУ1)

EF93

С9

RET

Возврат в основную программу

EF94

CD 34 АС

CALL Tl

Вызов подпрограммы Т1(включение Сч1)

EF97

С9

RET

Возврат в основную программу

EF98

CD 1А АС

CALL U3

Вызов подпрограммы U3(включение ИУ3)

EF9B

С9

RET

Возврат в основную программу

EF9C

CD 41АС

CALL T2

Вызов подпрограммы Т2(включение Сч2)

EF9F

С9

RET

Возврат в основную программу

EFA0

CD 0DАС

CALL U2

Вызов подпрограммы U2(включение ИУ2)

EFA3

С9

RET

Возврат в основную программу

EFA4

CD 27АС

CALL U4

Вызов подпрограммы U4(включение ИУ4)

EFA7

С9

RET

Возврат в основную программу

IRQ1

IRQ2

IRQ3

IRQ4

IRQ5

Составим подпрограммы управления таймерами и исполнительными устройствами вызываемые,подпрограммамиобслуживания прерываний.

22

Подпрограммы управления таймерами и исполнительными устройствами Адрес

Код

Метка

Команда

Комментарий

IN 8D

Считать содержимое регистра маскирования (РМ)

F6 01

ORI 01

запретить IRQ0

АС04

D3 8D

OUT8D

обновить РМ

АС06

78

MOV А,В

Содержимое регистра В (состояние ИУ) заносим в регистр А

АС07

F6 02

ORI02

Установка D1= 1

АС09

D3 99

OUT 99

Вывод содержимого регистра А в ППИ (Установка DВ1= 1 (включение ИУ1)

АСОВ

47

MOV В,А

Обновление состояния регистра В (состояние ИУ)

АСОС

С9

RET

Возврат из подпрограммы

AC0D

DB8D

IN8D

Считать содержимое РМ

ACOF

F6 10

ORI10

Запретить IRQ4

АС11

D3 8D

OUT8D

обновить РМ

АС13

78

MOV A,B

Содержимое регистра В (состояние ИУ) заносим в регистр А

АС14

F6 02

ORI04

Установка D2= 1

АС16

D3 99

OUT 99

Вывод содержимого регистра А в ППИ (Установка DВ2= 1 (включение ИУ2)

АС18

47

MOV B,A

Обновление состояния регистра В (состояние ИУ)

АС19

С9

RET

Возврат из подпрограммы

АС1А

DB8D

IN8D

Считать содержимое РМ

ACOO

DB8D

АС02

U1:

U2:

U3:

23

Адрес

Код

АС1С

F6 04

АС1Е

Метка

Команда

Комментарий

ORI04

Запретить IRQ2

D3 8D

OUT8D

обновить РМ

АС20

78

MOV A,B

Содержимое регистра В (состояние ИУ) заносим в регистр А

АС21

F6 08

ORI08

Установка D3= 1

АС23

D3 99

OUT 99

Вывод содержимого регистра А в ППИ (Установка DВ3= 1 (включение ИУЗ)

АС25

47

MOV B,A

Обновление состояния регистра В (состояние ИУ)

АС26

С9

RET

Возврат из подпрограммы

АС27

DB8D

IN8D

Считать содержимое РМ

АС29

F6 20

ORI20

Запретить IRQ5

АС2В

D3 8D

OUT8D

обновить РМ

AC2D

78

MOV A,B

Содержимое регистра В (состояние ИУ) заносим в регистр А

АС2Е

F6 10

ORI10

Установка D4= 1

АСЗ0

D3 99

OUT 99

Вывод содержимого регистра А в ППИ (Установка

U4:

DB4= 1 (включение ИУ4) АС32

47

MOV B,A

Обновление состояния регистра В (состояние ИУ)

АСЗЗ

С9

RET

Возврат из подпрограммы

АС34

DB8D

IN8D

Считать содержимое регистра маскирования (РМ)

АС36

F6 08

ORI01

Запретить IRQ1

Т1:

24

Адрес

Код

АС38

D3 8D

АСЗА

Метка

Команда

Комментарий

OUT8D

Обновить РМ

79

MOV A,C

Содержимое регистра С (состояние счетчиков) заносим в регистр А

АСЗВ

F6 20

ORI20

Установка D5 = 1

AC3D

D3 98

OUT 98

Вывод содержимого регистра А в ППИ (Установка DА5= 1 (включение счетчика 1(Сч.1)через CE1)

AC3F



MOV С,А

Обновление состояния регистра С (состояние счетчиков)

АС40

С9

RET

Возврат из подпрограммы

АС41

DB8D

IN8D

Считать содержимое регистра маскирования (РМ)

АС43

F6 08

ORI 08

запретить IRQ3

АС45

D3 8D

OUT8D

обновить РМ

АС47

79

MOV A,C

Содержимое регистра С (состояние таймеров) заносим в регистр А

АС48

F6 40

ORI 40

Установка D6= 1

АС4А

D3 98

OUT 98

Загрузка содержимого регистра А в ППИ (Установка DА6= 1 (включение счетчика2(Сч.2)через CE1)

АС4С



MOV С,А

Обновление состояния регистра С (состояние счетчиков)

AC4D

С9

RET

Возврат из подпрограммы

Т2:

25

Варианты курсовой работы Вари- колиант чество датчиков

1. 4

2. 5

3. 3

4. 4

5. 5

6. 3

7. 4

8. 5

9.

10. 4

11. 5

12. 3

номер исполкомбинация нительного уст- сигналов датройства и выхо- чиков для срады порта для батывания подключения исполнительного устройства 1,В1 1-3 2,В2 1-3-4 3В3 1-2 4,В4 4 1.С2 4 2С3 2-5 3,С4 1-2 1А3 1-2 2-3 2,А4З 1-3 А54,А 2 65,А7 1-2-3 1 В2 1-4 2 В3 1-2 3В4 34 4В5 2-3 1 С3 3-4-5 2 С4 2-5 3С5 1-3 1 С4 1 2 С5 3 3 С6 2-3 4 С7 2 5 С0 1-3 1-3 1 А4 2-4 2 А5 3-4 3 A6 2-3 4 А7 1 В3 2-5 2 В4 2-3 3 В5 1-4 1 В4 1 2 В5 2 3 В6 3 4 В7 1-3 5 В0 1-2 1 С5 1-3 2 С6 2-4 3 С7 3-4 4 С0 3 1 В5 3-4-5 2 В6 1-2-5 3 В7 5 1 А1 1 2 A2 2 3 А3 3 4 А4 2-3 5 А5 1-2-3

выдержки времени, с

0 100 0 12 0,8 0 20 0 0 0 3,3 50 4 0 22 0 0,1 40 0 6 0 0 9 0 0 43 62 0 0 9 77 0 55 0 0,02 0 0 53 0 0,03 0 24 6 0 0 400 0 0,07

26

используемые выводы дешифратора для подключения входов CSм/схем

ВЫХОДЫ

порта ДЛЯ

адрес подпрогра ммы IRQ0, HEX

управления таймером

3,4,5

В5,В6

4030

4,5,6

СЗ,С4

10В0

5,6,7

А6,А7

4040

6,7,0

В6,В7

D000

0,2,4

С5,С6

D0B0

2,4,6

А4,А5

30В0

4,6,2

А4,А5

3350

1,3,7

В5,В6

80Е0

3,5,7

СЗ,С4

6АВ0

5,7,1

А6,А7

6В20

0,2,3

В6,В7

5750

1,2,3

С5,С6

2040

Список литературы 1. Микропроцессорные средства в электроприводах и технологических комплексах на горных предприятиях: учеб. пособие / В.В. Павлов, О.А. Ковалева, Б.С. Заварыкин; ГОУ ВПО « Гос. ун-т цвет. металлов и золота». – Красноярск, 2006. – 108 с. 2. Микропроцессорные системы: Уч. пособие для вузов/ Под общ.ред Д.В. Пузанкова -СПб.: Политехника, 2002.-935 с. 3. Пухальский Г.И., Проектирование Микропроцессорных систем. СПб.: Политехника, 2001. -544с. 4. СТО 4.2–07–2010. Система менеджмента качества. Общие требования к построению,изложению и оформлению документов учебной и научной деятельности. / Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2010. – 58 с.

27

Оглавление Введение .......................................................................................................................... 3 Пример задания .............................................................................................................. 4 1. Структура блока подключаемого к МПС для решения задачи ............................. 4 1.1 Дешифратор К555ИД7 .......................................................................................... 6 1.2 Комбинирование состояний датчиков ................................................................ 7 1.3 Программируемый контроллер прерываний КР580ВН59 ................................ 8 1.4 Программируемый таймер КР580ВИ53 .............................................................. 9 1.5 Программируемый параллельный интерфейс КР580ВВ55............................. 11 2 Принципиальная схема блока .................................................................................. 13 3. Программирование микросхем и адреса управления ........................................... 13 3.1 Программирование контроллера прерываний КР580ВН59 ............................ 13 3.2 Программирование таймера КР580ВИ53 ......................................................... 15 3.3 Программирование параллельного интерфейса КР580ВВ55 ......................... 16 4 Распределение адресного пространства.................................................................. 16 5. Алгоритмы подпрограмм......................................................................................... 18 6 Программы ................................................................................................................. 21 Варианты курсовой работы ......................................................................................... 26 Список литературы....................................................................................................... 27

28

Smile Life

When life gives you a hundred reasons to cry, show life that you have a thousand reasons to smile

Get in touch

© Copyright 2015 - 2024 AZPDF.TIPS - All rights reserved.