Алгоритм управления объектом

   1.2.1. Для формирования управляющего воздействия y₁ снимается информация с цифровых датчиков x₁, x₂, x₃, x₄ и вычисления значения булевой функции f₁(x₁, x₂, x₃, x₄).

При единичном значении f₁ вырабатывается управляющий сигнал y₁=1 длительностью t₁. Это значит, что через t₁ после выдачи y₁=1 необходимо выработать y₁=0.

1.2.2. При обработке информации с аналоговых датчиков ПМ принимает коды NU₁, NU₂ с выходов АЦП и код константы К с тумблерного регистра пульта управления. Далее вычисляется значение функции NU=f₂(NU₁, NU₂, K) и сравнивается с константой Q, хранящейся в ПЗУ. В зависимости от результатов сравнения вырабатывается (аналогично y₁) один из двух двоичных управляющих сигналов y₂ или y₃ заданной длительности по следующему правилу:

  если NU < Q, то выдать у₂ длительностью t₂, иначе выдать у₃ длительностью t₃.

Далее формируется управляющее воздействие Y₄, для чего с АЦП вводится значение NU₃ и производится вычисление по формуле

Y₄= 4 ´NU₃,

 а значение Y₄ в виде 8-разрядного кода выдается на вход ЦАП.

Все двоичные переменные и константы, участвующие в вычислениях: NU₁, NU₂, NU₃, K, Q, Y₄ рассматриваются как целые без знака.

 1.2.3. После выдачи всех управляющих воздействий проверяется состояние тумблера "СТОП" на пульте управления. Если СТОП=0, цикл управления начинается с начала, иначе выполняется процедура останова системы, включающая следующие действия:

· формируется сигнал установки системы в исходное состояние путем подачи на линию начальной установки интерфейса двух прямоугольных импульсов длительностью 30 мкС с интервалом 30 мкС;

· выполняется команда процессора СТОП.

Реакция системы на внешние события

  В системе необходимо предусмотреть следующие линий запроса на внешние прерывания:

    INT0 - отказ источника питания;

    INT1 - сигнал X_а аварийного датчика ОУ;

    INT2 - запрос от пульта управления (прерывание оператора);

    INT3 - запрос от ЦВМ верхнего уровня.

Запросы на прерывания приведены в порядке убывания приоритетов (INT0 - высший приоритет). Система должна реагировать на запросы следующим образом:

INT0:

· вырабатывается сигнал установки системы в исходное состояние (см.п.1.2.3) ;

· выполняется команда СТОП.

INT1:

· на пульте управления включается аварийная сигнализация (световая с частотой 2Гц или звуковая с частотой 500Гц);

· на индикацию пульта выдается состояние двоичных датчиков х1, х2, х3, х4 и цифровой код NU1;

· выполняется команда СТОП.

INT2:

· выдается на индикацию значения следующих булевых переменных:

Þ функция f1,

Þ результат сравнения NU<=Q,

Þ значение выражения х1 & х2 & х3 & х4,

Þ значение выражения x1Úx2Úx3Úx4;

· выдается на индикацию значение сохраняемой в ПЗУ константы Q;

· организуется выход из прерывания на начало цикла управления.

INT3:

    выдать в последовательный канал следующую информацию:

· код символа '!' ("Внимание!");

· двухзначный номер абонента (номер студента в списке группы);

· максимальное значение Y₄, вычисленное за период от предыдущего сеанса связи до текущего цикла управления;

· минимальное значение Y₄ за тот же период;

· код символа '#' ("Конец передачи").

Кроме перечисленных, в системе могут использоваться прерывания от ВУ, обеспечивающих связь с ОУ, системного таймера и канала последовательного обмена.

Общая структура программного обеспечения

Программное обеспечение системы разрабатывается на языке Ассемблера соответствующего микропроцессора (микро-ЭВМ) и включает следующие основные модули:

· модуль начальной инициализации системы;

· модуль управления;

· подпрограммы обслуживания прерываний, в том числе драйвер последовательного канала;

· программа МОНИТОР.

 1.4.1. Модуль начальной инициализации должен включать в себя тест системы процедуры загрузки управляющих слов в программируемые контроллеры и установку индикаторов пульта в исходное состояние.

1.4.2. Модуль управления реализует цикл управления, описанный в п. 1.2.

1.4.3. Подпрограммы обслуживания прерываний обеспечивают реакцию системы на внешние события согласно алгоритмам, приведенным в п. 1.3

 1.4.4. Программа МОНИТОР должна обеспечивать доступ к регистрам процессора и ячейкам памяти со стороны отладочного пульта, возможность запуска программ в пошаговом или автоматическом режиме, формирование и аппаратное отслеживание одной точки останова.

Структура задания

Задания на курсовой проект, приведенные в разделе 4, включают в себя некоторый набор исходных данных и ограничений для проектирования управляющей ЦВМ. Все варианты задания сведены в таблицу 1. Строка таблицы представляет один вариант задания, причем номер варианта определяется номером группы (1..2) и порядковым номером студента по списку группы (1..25).

Задание определяет:

· базовый микропроцессор (микро-ЭВМ), на основе которого требуется построить управляющую ЦВМ. Это не исключает возможности применения БИС других серий, например, для реализации контроллеров прерываний, ПДП, последовательного обмена и др.;

· алгоритм управления определяется в задании видом функций f₁ и f₂, длительностями управляющих сигналов t₁, t₂, t₃. В строках табл.1 имеются ссылки на таблицы 2 и 3, и которых и определены параметры f₁, f₂, t₁, t₂, t₃. Для четных вариантов задания необходимо при срабатывании аварийного датчика (INT1) сформировать на пульте аварийную сигнализацию зуммером (500Гц), а для нечетных вариантов - светодиодом (2Гц);

· типы БИС, на которых должны быть реализованы блоки ПЗУ и ОЗУ, заданы в табл. 1.

2. ЭТАПЫ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ.
СОДЕРЖАНИЕ ЭТАПОВ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

В курсовом проекте предлагается следующий состав и порядок выполнения этапов:

1. Расшифровка и анализ задания.

2. Разработка процессорного модуля, интерфейса и уточненной структурной схемы.

3. Разработка подсистемы памяти.

4. Разработка подсистемы ввода/вывода.

5. Разработка подсистемы прерываний.

6. Разработка подсистемы ПДП[3].

7. Разработка отладочного пульта.

8. Разработка программного обеспечения.

9. Оформление проекта.