Показатели качества продукции

Показатели качества строго индивидуальные и целиком определяются потребительным назначением продукта. Тем не менее возможное создание сведенных показателей, которые показывают не абсолютное, но относительное изменение качества.

Для определения сведенных показателей качества продукцию машиностроение целесообразно подразделить на двух групп. Первая группа это не возобновляемые виды продукции, качество которых можно оценить одним главным показателем. Конечно, это не значит, что для изделий данной группы другие показатели качества не имеют значения. Однако избранный главный показатель как бы синтезирует ряд технических характеристик и потому может быть принятый как единый показатель качества.

Вторая группа - это те виды продукции (а их подавляющее большинство), качество которых определяется системой показателей (производительность, себестоимость эксплуатации, затрата энергии или горючего, надежность, долговечность и т.д. ).

Применение сведенных показателей качества разрешит оценивать выполнения плана и делать подсчет достигнутой экономии для премирования, с учетом не только количества выработанной продукции, но и ее качества.

Для этого, рядом с существующими, предлагается применять следующие дополнительные показатели.

Применение этих показателей разрешит объективно оценить результаты работы коллектива по повышению качества продукции. В тех случаях, если увеличение затрат на изготовление продукции приводит к повышению качества, необходимо, чтобы численное значение удельной себестоимости снижалось. Только в этом случае будет обеспеченное получение народнохозяйственной экономии.

 

2.3 Технический контроль и метрологическое обеспечение производства

 

2.3.1 Место технического контроля в системе управления производством

Техническим контролем называется проверка соответствия продукции или процесса, от которого зависит его качество, установленным техническим требованиям.

Отсюда вытекает, что объектами технического контроля в производстве могут быть:

Во-первых - овеществленные исходные, промежуточные и конечные результаты производственных процессов, например сырье, материалы, которые комплектуют элементы, заготовки, детали, сборочные единицы и готовые машины, то есть потребляемая, изготовленная и продукция, которая выпускается предприятием,; во-вторых - составные. производственный процесс основные, вспомогательные и подготовительные технологические операции.

Технический контроль имеет главную цель: обнаружить разные дефекты и предотвратить появлению и выпуску брака.

Для объектов первого вида дефектами будут отступления от требований нормативно-технической документации (стандартов, технических условий, рабочих черчении, описаний и др.), а для объектов второго вида - отступления от требований технологической документации.

Таким образом, главными задачами технического контроля следует считать своевременное выявление дефектов в объектах контроля и предотвращение выпуска предприятием продукции, которая не отвечает установленным требованиям. В этой связи необходимо подробно рассмотреть место и роль технического контроля в системе управления качеством продукции в производстве. При этом можно воспользоваться сроками и обозначениями, принятыми в общей теории управления: Р_iф — текущее значение одного из параметров, которые характеризуют фактическое состояние объекта управление, в данном случае одной из производственных операций; Р_in — номинальное значение этого параметра, заданное программой управления (нормативно-технической или технологической документацией); a— предельное допустимое отклонение значение параметра Рi от номинального значения.

Разность:

 

DR_и = Р_iф - Р_in

 

есть основанием для изготовления управляющее решение по результатам технического контроля. Если придерживается неравенство:

 

DR_и<a,

 

это управляющее решение должно быть направлено на поддержку существующих (фактического) состояния объекта управления. В противном случае это решения должно предусматривать такое управляющее влияние на объект управления, которое восстановит условие.

На службу технического контроля предприятия полагаются следующие три основных функции: получение достоверной и точной информации о значении параметров Ріф; определение величины и знака DRі; передача соответствующего сообщения управляющему органу (подраздела предприятия, в компетенцию которого входит принятие управляющего решения) для изготовления обоснованное управляющее решение.

Как самое изготовление управляющее решение, так и следующая команда, которая предусматривает реализацию намеченного управляющего влияния, не должны входить в компетенцию службы технического контроля. Однако работники этой службы могут привлекаться к изготовлению управляющих решений путем консультаций работников управляющего органа или выдачи им своих рекомендаций.

На практике на состояние объекта управления влияют не только целенаправленные управляющие влияния, но и препятствия. КР последнего относятся разные факторы стохастического характера, которые вызовут недопустимые отклонения значений Р_іф от Р_іn. Препятствиями могут быть, например, ошибки работников, неисправности технологического оборудования и т.д. Наличие препятствий и обуславливают возникновение дефектов в изготовленной продукции.

Следует иметь в виду, что любая организационно-техническая система имеет свойство инертности, что может быть количественно охарактеризован интервалом времени между моментом нарушения неравенства и моментом его восстановление в результате реализации управляющего влияния. Этот период времени обозначают через T_S. Чем больше величина T_S, тем выше инертность рассмотренной системы, та ниже оперативность управления ею, тем хуже стойкость ее функционирования.

В общем случае

 

T_S=То+Т_пд+Т_вр+Т_пк+Т_р,

 

где То — время, необходимое для выявления отклонения значения Р_iф от P_in , а также определение величины и знака DRи;

Т_пд — время, необходимое для кодирования и передачи сообщения управляющему органу;

Т_вр — время, затрачиваемый на изготовление и принятие управляющего решения;

Т_пк — время, необходимое для кодирования команды, его передачи и превращение сигнала в управляющее влияние;

Т_р — время реализации управляющего влияния.

Если обозначить сумму первого и второго членов правой части уравнение через Т_тк, а сумму третьего и четвертого через Т_уо, то

 

T_S=Т_тк+Т_уо+Тр.

 

В уравнении величина Т_тк характеризует инерционность технического контроля, величина управляющего органа, Т_уо - инерционность управляющего органа, Т_р - инерционность объекта управления.

В уравнении величина Т_тк характеризует инерционность технического контроля, величина управляющего органа, Т_уо - инерционность управляющего органа, Т_р - инерционность объекта управления.

Уравнение показывает место и разрешает проанализировать роль технического контроля в системе управления производством.

Если сумма Т_уо + Т_р существенным образом превышает величину Ттк, то оказываются довольно ограниченной возможности повышение эффективности (оперативность) управления производством путем дальнейшего сокращения времени проведение технического контроля. Если же сумма Т_уо + Т_р меньшее Т_тк или сравнимая с ею, то следует сосредоточить внимание на совершенствовании методов технического контроля. При этом представляется возможным значительно повысить эффективность управления производством за счет снижения величины Т_тк.

Таким образом, операции технического контроля входят в процесс производства как его неотъемлемая и важная часть, а именно, как часть, которая поставляет информацию, необходимую для управления данным производством.

За последние годы получили широкое развитие математические исследовательские приемы организационно-технических управляемых систем. К числу таких методов относятся:

- методы общей теории управления, которые определяют основные принципы подхода к анализу управляемых систем;

- исследовательские приемы операций, на основе которых можно выработать управляющее решение, оптимальное в конкретной ситуации;

- методы статистического анализа, контроля и регулирования процессов, в которых важную роль играют препятствия случайного характера;

- методы статистического моделирования с помощью ЭВМ, которые разрешают полно учесть те факторы, которые обуславливают функционирование сложных систем управления;

- методы теории чувствительности и стойкость, которые разрешают разработать общие мероприятия по повышению стабильности функционирование сложных систем.

Этот далеко не полный перечень показывает, что для анализа современных организационно-технических систем, а также для разработки практических рекомендаций из эффективного управления ними и, в частности, по повышению эффективности методов контроля в данное время имеется довольно солидная научная основа, которая продолжает интенсивно развиваться.

Роль технического контроля в обеспечении качества продукции, которая выпускается. Качество продукции, которая выпускается машиностроительным предприятием, зависит от следующих пяти факторов:

- качества нормативно-технической (в том числе, конструкторской) документации, которая устанавливает параметры готового изделия, его деталей и сборочных единиц;

- качества технологической (включая контрольную) документации, которая устанавливает методы (приемы) изготовление и контроля продукции, а также регламентирующие технологические параметры;

- качества технологического оборудования и оснащения в части обеспечения точности и стабильности технологических операций;

- качества трудовой деятельности изготовителей продукции (включая контроллеров) в части соблюдения ними установленных требований к изготовленной продукции, процессам ее изготовления и контроля;

- качества сырья, материалов, которые комплектуют элементов и инструмента.

По результатам технического контроля может быть принятое решение, которое предусматривает непосредственное управляющее влияние только на последние трех факторы, поскольку первые два не являются объектами технического контроля. Поэтому приведенная высшее формулирование главной задачи технического контроля предусматривает предотвращение выпуска продукции, которая не отвечает установленным требованиям, а не предотвращение выпуска недоброкачественной продукции. Если требования, установленные нормативно-технической и технологической документацией за какими-то причинами оказались не оптимальными, то соблюдение этих требований не сможет обеспечить выпуск доброкачественной (с оптимальным уровнем качества) продукции, и даже самый строгий технический контроль не сможет исправить такое положение.

На машиностроительном предприятии, как правило, осуществляются следующие виды технического контроля:

- входной контроль предприятий-поставщиков сырья, которые поступают на данное предприятие от, материалов, которые комплектуют элементов и инструмента;

- контроль технологического процесса, объектами которого есть вспомогательные, подготовительные и основные технологические операции; -операционный контроль заготовок, деталей, сборочных единиц и других видов изготовленной продукции после завершения одной или нескольких промежуточных технологических операций;

- приемочный контроль готовых изделий перед выпуском их данным предприятием;

- инспекционный контроль.

Первые три вида технического контроля носят явным образом выраженный профилактический характер. Они ставят своей конечной целью своевременно найти и в следующем предупреждать дефекты. Четвертый вид технического контроля имеет целью предотвратить выпуск предприятием и снабжение потребителям продукции, которая не отвечает установленным требованиям. Этот вид контроля имеет также некоторое профилактическое значение, так как брак одной партии изделий служит сигналом для принятия предупредительных мер при изготовлении следующих партий путем вмешательства в процесс производства.

Последний вид технического контроля предусматривает повторную проверку проконтролированного прежде объекта с целью оценки, качества прежде выполненной контрольной операции.

Дефекты продукции классифицируют в соответствия ГОСТ.

По причине возникновения дефекты разделяют на конструктивные и технологические. Первые возникают вследствие несоблюдения требований технической задачи на разработку изделия или требований правил его разработки (проектирование), вторые - вследствие нарушения при изготовлении продукции требований нормативно-технической или технологической документации.

В зависимости от возможности выявления дефекты разделяют на явные и скрытые. Явным называется дефект, для выявления которого контрольной документацией предусмотренные соответствующие правила, методы и средства. В продукции возможное наличие дефектов, для выявления которых в контрольной документации не установленные правила, методы и средства контроля. Такие дефекты называют скрытыми.

Много явных дефектов обнаруживаются при визуальном (внешнем) обзоре. Однако, если контрольной документацией предусмотренная проверка отсутствия того или другого дефекта прибором (включая приборы интроскопии), инструментом или путем разборки контролируемого изделия, то такой дефект относится к категории явных, несмотря на невозможность его визуального выявления.

Скрытые дефекты, как правило, обнаруживаются после поступления продукции к потребителю или при дополнительном, раньше не предусмотренном контроле.

По степени влияния на эффективность следующего использования продукции дефекты можно разделить на критические, значительные и малозначащие.

Если дефект не делает важного влияния на использование продукции по назначению и на ее долговечность, то он относится к малозначащих.

Чтобы не пропустить критический дефект, технический контроль продукции должный быть сплошной, а иногда даже неоднократным.

Проверку отсутствия значительного дефекта можно осуществлять путем выборочного контроля только при довольно низком значении риска потребителя. Отсутствие малозначащего дефекта может контролироваться выборочно при относительно высоком значении риска потребителя.

При необходимости может вырабатываться более детальная классификация дефектов по степени их влияния на эффективность следующего использования продукции.

 

2.3.2 Виды и методы технического контроля

Виды технического контроля в зависимости от его применения к разным объектам производства приведенные в многих источниках. Здесь затронем только видов технического контроля в зависимости от возможности следующего сохранения пригодности проконтролированной продукции. За этим признаком необходимо различать контроль, который разрушает, при котором может нарушиться пригодность продукции к ее использованию по назначению, и что не разрушает, при котором такая пригодность продукции не должна подниматься.

Очевидно, что сплошной контроль может быть только не разрушает и рядом с выработанным визуально техническим обзором продукции должный предусматривать использование средств интроскопии или разработка сложных изделий.

В зависимости от характера поступления информации технический контроль бывает беспрерывным, при котором информация о контролируемых признаках (характеристиках, параметрах) поступает непрерывно, и периодическим, при котором такая информация поступает через установленные интервалы времени.

От технического контроля следует отличать испытания, под которыми понимается осуществляемое по определенной программе экспериментальное определение характеристик объекта испытаний как результата влияния на него при его функционировании или при моделировании объекта. Так, выявление внутренних дефектов материала с помощью ионизирующего излучения есть техническим контролем, а определение влияния такого излучения на характеристики материала представляет собой его испытания.

Испытания объекта, проведенные для контроля его качества, называются контрольными испытаниями. К числу контрольных относятся, например, испытания материала на прочность с определением его механических характеристик и сопоставлением их с технической документацией.

При массовом производстве сплошной контроль в ряде случаев обнаруживается экономически нецелесообразным и приходится прибегать к выборочному контролю.

Эффективность выборочного контроля обуславливается использованием при его осуществимые системы проверок, основанной на математико-статистических методах. Такие методы разрешают выносить правильный вывод о качестве больших массивов продукции по результатам проверки ограниченного количества его единиц. Это дает возможность значительно сократить трудоемкость и продолжительность контрольных операций, то есть понизить величину Т_тк.

Математико-статистические и вироятные методы технического контроля делятся на статистический анализ точности технологического процесса; статистическое регулирование технологического процесса; статистический приемочный контроль качества продукции.

Статистический анализ точности технологического процесса вырабатывается с целью определения возможностей обеспечить изготовление продукции стабильного уровня качества. Он осуществляется путем определения параметров выполняемой технологической операции (или группы таких операций) с следующей обработкой результатов наблюдений и оценкой показателей точности технологического оборудования.

Статистическое регулирование технологического процесса осуществляется путем выборочного контроля изготовленной продукции с целью обеспечения необходимого уровня ее качества и предупреждение брака. При этом систематически ведутся контрольные карты, которые разрешают в любой момент оценить состояние технологического процесса, который обуславливает значение того или другого параметра продукции, а в случае выхода этого процесса за границы регулирования, сделать его корректирования.

2.3 Основные требования к автоматизированным средствам измерения и контроля качества продукции

 

К современным автоматическим средствам измерения подаются высокие метрологические и эксплуатационные требования.

В первую очередь средства измерения должны обеспечить высокую производительность измерений, не снижая производительность технологической обработки деталей. В последние года созданные средства, которые обеспечивают производительность 20 000-40 000 деталей в время.

Средства измерений и контроля должны иметь оптимальную точность. Известные средства, в которых соответственно требованиям производства, погрешность измерения должна составлять 0,05-0,1 мкм. Тем не менее повышение точности должно быть оправданно экономическими показателями так как с повышением точности измерений значительно увеличивается стоимость изготовления средств измерений, их эксплуатации.

Исключительно важным требованием есть обеспечение профилактики брака. В связи с этим средства измерений должны формировать информацию для влияния на технологические процессы по результатам измерений и контроля. Поэтому измерения необходимо делать как можно ближе к тому месту, где появляется погрешность изготовления деталей. .

Местоположение средства измерений и выбор размеров, которые измеряются, обуславливаются требованиями производства и тесно связанные с технологическим процессом. Во всех случаях нужно стремиться к уменьшению объема измерений, обеспечивая стабильность технологического процесса. Прежде всего необходимо измерять или контролировать те параметры и размеры, которые неустойчивые, делают решающее влияние на функционирование объекта измерений, по результатам измерения которых можно влиять на качество изготовления деталей.

В современных средствах измерений должны предполагаться возможности сочленения их с микропроцессорами, ЭВМ, АСУ, печатными машинами, дисплеями и пишущими приборами, а также возможность применения средств измерений в гибком автоматическом производстве. Поэтому они должны иметь аналоговый выход и выход в коде, владеть оперативной переналадкой диапазона измерений, цены или дискретность отсчета и алгоритма работы, а также иметь регулированные и сменные устройства для быстрой переналадки при переходе на другой тип детали, то есть средства измерений должны быть гибкими.

Гибкость - одно из самых сложных и противоречивых понятий в общей концепции гибкого производства. Степень гибкости можно определить разнообразием деталей, которые измеряются, а также числом задач, решаемых средством; производительностью настраивания и переналадка при переходе на другой типоразмер детали; возможностью подключения средства к разнообразным интерфейсным устройствам.

Для обеспечения лучшего собирания соединенных деталей измерение размеров этих деталей должно делать с учетом отклонений формы поверхностей, которые соединяются.

Каждая характеристика средств измерений должна воссоздавать определенное физическое свойство и быть проверяемой с минимальными затратами. Необходимо помнить, что завышение характеристик вводит в непроизводительные расходы, а занижение метрологических характеристик - к увеличению фактического брака. Характеристики должны быть стабильными в времени и минимально изменяться под влиянием величин, которые влияют и приводят в негодование. С помощью микропроцессорной техники возможно уменьшить влияние факторов, которые приводят в негодование, и систематических погрешностей, а также исключить грубые погрешности.

Для обеспечения заданных метрологических характеристик средства измерений должны эксплуатироваться при условиях (температурном режиме, равные вибраций и т.д.), обсужденных в паспорте.

При конструировании средств измерений должны быть обеспечены: удобство, и простота настройки, переналадка, регулирование и обслуживание; доступность использования регулировочных и сменных элементов; удобство установки (загрузка) и снятие (разгрузка) деталей, которые измеряются, а также высокая надежность работы .

 

2.4 Разработка общей структуры автоматизированной системы измерения

 

2.4.1 Микроконтроллер семейства MCS-96, как основа организации автоматического расчета параметров объекту измерения

В семейство MCS-96 фирмы Intel (иногда будет использоваться и название 80C196) входит более 30 разновидностей микроконтроллеров. Это 16-разрядные, быстродействующие ИС высокой степени интеграции, ориентированные на решение задач управления процессами в реальном масштабе времени. Типичные области применения для этих микроконтроллеров - управление двигателями, модемы, безюзовые тормозные системы, контроллеры жестких дисков, медицинское оборудование.

История MCS-96 насчитывает более 12 лет. За это время специалисты фирмы Intel увеличили адресное пространство с 64 КБайт до 6 Мбайт, повысили тактовую частоту с 10 до 50 МГц, улучшили быстродействие в 16 раз и добились понижения цены на базовый кристалл* примерно в 4 раза. Микроконтроллеры 80C196 фактически стали индустриальным стандартом для 16-разрядных встроенных систем управления, обеспечивая сочетание высоких технических показателей и экономической эффективности. Например, именно благодаря этим микроконтроллерам, установленным в системе управления зажиганием, специалистам концерна Ford удалось существенно снизить потребление топлива, уменьшить выбросы вредных веществ и одновременно повысить скоростные характеристики своих машин.

Более семи лет мы занимаемся инструментальными средствами для 80C196 и консультациями по вопросам разработки устройств на их базе. И за это время мы убедились, что 80C196 можно с успехом использовать и для 8-разрядных задач, и для задач, требующих низкого энергопотребления, но, как правило, разработчики контроллеров предпочитают использовать уже хорошо известные микросхемы (обычно, это 8051). При этом они зачастую руководствуются не совсем верной информацией о 80C196. Например, высокое быстродействие, свойственное 80C196, связывается с высоким энергопотреблением, но это, не всегда так.

С одной стороны, использование хорошо знакомых микросхем при разработке новых изделий - это проявление рационального, инженерного мышления. Такой подход позволяет быстро и с небольшими затратами создавать различные варианты контроллеров, пригодные для решения однотипных задач. Но с другой стороны, каждый разработчик должен понимать, что требования к системам управления непрерывно растут, и обязательно настанет момент, когда нужно будет отказаться от устаревшего микроконтроллера и применить более современный.

Такой переход психологически труден, особенно для разработчиков аппаратуры, которые отличаются определенной консервативностью. Было время, когда считалось, что и на 8048 можно сделать практически все, что нужно, и часто с ходу отвергалась новая в то время архитектура 8051. В то время многие предпочитали "накручивать" аппаратуру вокруг 8048, вместо того, чтобы воспользоваться тем, что уже находится внутри кристалла 8051.

Микроконтроллеры 80C196 могут рассматриваться как расширение архитектуры 8051, но лишь весьма приближенно. Часто удивляет, когда приходится сталкиваюсь с мнением, что "80C196 - это усовершенствованный 8051". Кристаллы 80C196 имеют другую - и намного более удобную - систему команд, другую организацию памяти, другую систему прерываний. Если быть кратким, то это просто иная, причем более современная архитектура, чем 8051.

80C196 напоминает швейцарский нож - он содержит практически все, что может понадобиться при разработке контроллера. Судите сами: АЦП, устройства ввода и вывода импульсных сигналов, несколько таймеров, ШИМ-генераторы, большое количество обычных портов ввода-вывода, гибкая система прерываний, сторожевой таймер - вот неполный список основных компонентов базовой архитектуры MCS-96. Единожды разобравшись в архитектуре MCS-96, инженер получает в свое распоряжение семейство кристаллов, которые с успехом решают сегодняшние задачи, и вполне пригодны для решения более сложных задач будущего.

Рассмотрим технические характеристики "классического" кристалла MCS-96 - 80C196KB, а затем предложим Вашему вниманию сравнительную таблицу по всем основным кристаллам семейства

 

2.4.1.1 Краткая техническая характеристика кристалла 80C196KB

 

ЦПУ На частоте 16 МГц ЦПУ выполняет 2 млн. оп/с при выполнении элементарных операций над знаковыми/беззнаковыми данными длиной 1 или 2 байт. Для этих чисел имеются также и операции умножения и деления (быстродействие: 580 тыс. умножений/сек, 330 тыс. делений/сек).

ПАМЯТЬ И ВНЕШНЯЯ ШИНА ЦПУ имеет одно адресное пространство размером 64 Кбайт, в котором находятся регистры общего назначения (232 байт), регистры спец назначения, встроенная программная память (если имеется), внешняя память для программы и данных. У версии со встроенным ПЗУ (87C196KB), ПЗУ имеет объем 8 КБайт и оснащено защитой от несанкционированного доступа. Контроллер памяти работает с 8- и 16-разрядной внешней шиной, причем ширина шины может динамически переключаться, можно вводить циклы ожидания.

ПРЕРЫВАНИЯ 28 источников запросов, 16 векторов и 16 приоритетов.

ТАЙМЕРЫ Два 16-разрядных таймера TIMER1 и TIMER2 обеспечивают синхронизацию работы устройства ввода-вывода импульсных сигналов (HSIO, High Speed In/Out unit) с реальным временем и внешними событиями. TIMER1 синхронизируется изнутри, тогда как TIMER2 синхронизируется снаружи.

ЦИФРОВЫЕ ПОРТЫ Имеется шесть 8-разрядных портов ввода/вывода цифровых сигналов.

 

Таблица 1- Порты ввода-вывода

тип линии порта	количество в порту:						всего
	0	1	2	3	4	HSIO
двунаправл.		8	2	8/0	8/0	2	28/12
только вход	8		4			2	14
только выход			2			4	6
порты 3 и 4 заняты если используется внешняя шина							48/32

 

ИМПУЛЬСНЫЙ ВЫВОД И ВЫВОД (HSIO) Одно из самых мощных встроенных устройств 80C196 - устройство генерации импульсных сигналов (HSO Unit). Его функция - выполнять различные действия в заранее запрограммированные моменты времени с минимальным контролем со стороны ЦПУ. От ЦПУ требуется только указать, что сделать, и в какой момент времени (время отсчитывается по т.н. ссылочному таймеру - TIMER1 или TIMER2). Помимо генерации сигналов, HSO одновременно может выполнять функции 4-х дополнительных таймеров.

Устройство ввода импульсных сигналов (HSI Unit) фиксирует моменты времени, в которые произошли какие-либо внешние события, например переход из 0 в 1. HSI имеет 4 входа, а HSO - 6.

АЦП Встроенный 10-разрядный АЦП имеет 8 входов, диапазон входного напряжения - 0...5 В. На частоте 16 МГц время преобразования - 19,5 мкс. Имеется схема выборки/хранения и отдельные входы опорного напряжения и аналоговой земли.

ГЕНЕРАТОР ШИМ-СИГНАЛА Генератор ШИМ имеет один выход. Диапазон изменения скважности импульсов - 256 градаций. Период импульсов может быть равен 256 или 512 тактам (31,25 или 15,625 кГц соответственно, для частоты 16 МГц).

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ПОРТ На ОЭВМ имеется универсальный последовательный синхроннно-асинхронный дуплексный порт связи (SIO, Serial In/Out). Максимальная скорость обмена (на частоте 16 МГц): в асинхронном режиме - 1 Мбод; в синхронном режиме - 4 Мбод.

ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕ Общее потребление - не более 75 мА на частоте 16 МГц. Имеются режимы с пониженным энергопотреблением: IDLE (30 мА) и POWER DOWN (0,1 мА).

ТЕМПЕРАТУРНЫЙ ДИАПАЗОН, КОРПУСА Существует четыре разновидности по температурному диапазону работы: коммерческий (0...+70 градусов), расширенный (-40...+85), автомобильный (-40...+125) и военный. Кроме того, микроконтроллеры могут быть подвергнуты динамической электротермотренировке. ИС устанавливаются в корпуса типов: PLCC-68, QFP-80, керамический LCC-68, и керамический PGA-68.

 

2.4.1.2 Номенклатура MCS-96

В таблице 2 приведены краткие характеристики всех основных микроконтроллеров семейства. Количество линий ввода-вывода указано для случая использования внутреннего ПЗУ кристалла, без подключения внешней памяти и периферийных устройств. При использовании внешней шины, общее количество доступных линий ввода-вывода уменьшится на 16...20, в зависимости от типа микроконтроллера. Отметим, что кристаллы со встроенным ПЗУ либо масочные (т.е. программируются прямо на заводе по заказу), либо однократно программируемые. Кристаллы с УФ-стиранием труднодоступны. Очевидно, фирма Intel планирует выпускать контроллеры с FLASH-памятью.

 

Таблица 2 - Краткие характеристика микроконтроллеров

Кристалл	Адрес.пр-во	ПЗУ	Регистры	Доп. ОЗУ	Каналы АЦП	Линии в/в	HSIO /EPA	посл. порты	PTS	ШИМ
8X96BH	64K	8К	232	нет	8	48	HSIO	UART	нет	1
8XC196KB	64К	8К	232	нет	8	48	HSIO	UART	нет	1
8XC198	64К	8К	232	нет	4	48	HSIO	UART	нет	1
8XC198	64К	8К	232	нет	4	48	HSIO	UART	нет	1
8XС196KC	64К	16К	488	нет	8	48	HSIO	UART	да	3
8XC196KD	64К	32К	1000	нет	8	48	HSIO	UART	да	3
8XC196KR/KQ	64K	16K/12K	488/360	256/128	8	56	10EPA	UART/ SSIO	да	нет
8XC196JR/JQ	64K	16K/12K	488/360	256/128	6	41	6 EPA	UART/ SSIO	да	нет
8XC196KT/KS	64K	32K/24K	1000	512/256	8	56	10 EPA	UART/ SSIO	да	нет
8XC196JT/JS	64K	32K/24K	1000	512/256	6	41	6 EPA	UART/ SSIO	да	нет
8XC196JV	64K	48K	1.5K	512	6	41	6 EPA	UART/ SSIO	да	нет
8XC196MC	64К	16К	488	нет	13	53	4 EPA	UART/ SSIO	да	нет
8XC196MD	64K	16K	488	нет	14	64	6 EPA		да	нет
8XC196MH	64K	32K	744	нет	8	50	6 EPA	2UART	да	нет
8XC196CA	64K	32K	1000	256	6	44	6 EPA	UART/ SSIO	да	нет
8XC196NT	1M	32K	1000	512	4	56	10 EPA	UART/ SSIO	да	нет
8XC196CB	1M	56K	1.5K	512	8	56	10 EPA	UART/ SSIO	да	нет
8XC196NP	1M	4K	1000	нет	нет	32	4 EPA	UART	да	3
80C196NU	1M	нет	1000	нет	нет	32	4 EPA	UART	да	3
8XC296SA	6M	2K	512	2K	нет	32	4 EPA	SSIO	нет	3

 

2.4.1.3 Краткие описания некоторых узлов ОЭВМ MCS-96

EPA (EVENT PROCESSOR ARRAY) Этот узел пришел на смену HSIO, начиная с кристалла 8XC196KR. EPA имеет более простую архитектуру, чем HSIO, обладая при этом лучшей разрешающей способностью. В HSIO, все входные каналы имеют общую память (7-уровневое FIFO), в которой запоминаются временные отметки, соответствующие событиям на входах. То же касается выходных линий HSIO - все они имеют общую память (8 ячеек), в которую процессор записывает команды для всех выходных каналов HSIO. Поэтому за один такт HSIO может обработать только один входной и один выходной канал. В EPA, каждый канал имеет свой собственный буфер, а выдача и прием сигналов производятся одновременно по всем каналам. Поэтому разрешающая способность EPA выше, чем у HSIO, в 4 раза. Кроме того, EPA - более гибкий узел: каждый его канал может служить и входом, и выходом, тогда как HSIO имеет 4 выходных, 2 входных, и 2 двунаправленных линии.

CODE RAM Это дополнительное ОЗУ, в котором можно размещать исполняемый код. Этот код будет выполняться очень быстро, так как Code RAM имеет 16-разрядный интерфейс с нулевым циклом ожидания. Code RAM может принести существенную пользу в задачах, где требуется максимально быстрое выполнение только небольших фрагментов кода, позволяя при этом использовать сравнительно медленное и дешевое 8-битное ПЗУ для хранения остальной части программы. Конечно, эту память можно использовать и для размещения данных или стека.

PTS (PERIPHERAL TRANSACTION SERVER) Этот узел предназначен для аппаратной обработки прерываний. Он содержит набор встроенных алгоритмов, исходные данные для которых должны быть размещены программой пользователя во встроенном ОЗУ кристалла. Алгоритмы PTS охватывают, в основном, пересылки данных. Прерывания, обслуживаемые PTS, отрабатываются быстрее, чем те, которые обслуживаются обычным способом. Однако, программировать PTS непросто, а отлаживать еще сложнее. Поэтому мы не рекомендуем использовать PTS без крайней необходимости. В новейшем кристалле 4-го поколения, 8XС296SA, PTS нет.

ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ CHIP SELECT (CHIP SELECT UNIT) Этот узел появился у кристалла 8XC196NP, и имеется у 80C196NU и 8XC296SA. Он позволяет существенно упростить аппаратуру, необходимую для подключения внешней памяти к процессору, и, тем самым, удешевить систему. Он может генерировать до