Файл: микры и вмсс вместе.doc

16.Внешний интерфейс. Примеры реализации

Интерфейс - совокупность технических данных и правил, устанавливающих единые принципы взаимодействия устройств (interface - согласование).

Параллельный интерфейс – интерфейс управления принтером, он имеет 25 контактный разъём на задней стенке. Через этот разъём подключают внешние устройства. Максимальная длина не должна превышать 1,8м. Все внешние информационные сигналы передаются в ТТЛ уровнях.(0.4, 1.2).

Нагрузочная способность выхода 1,6 мА (стандартный ТТЛ вход). ПК может поддерживать до 3-х портов

Centronics, которые обозначают LPT1, LPT2, LPT3.

Базовые адреса параллельных портов в адресном пространстве устройства ввода-вывода: 3BCh, 378h, 278h.

Каждому устройству выделяется 3 адреса (ввода-вывода)

Запись байта в регистр данных приводит к тому, что записанный байт появляется на контактах 2…9 (Д0…Д7) внешнего разъёма. Чтение байта по этому адресу это чтение внешних сигналов на линиях Д0…Д7 (чтобы читать данные из регистра данные нужно предварительно в нём записать код FFh (т.е. все единицы)

Регистр состояния обеспечивает чтение сигналов состояния, которые формируются внешним устройством.

Через регистр команд выдаются команды управления внешним устройством.

Скорость обмена по параллельному порту от 120 до 200 кб/с.

Достоинства: простота, отсутствие необходимости вскрывать системный блок.

Недостатки: низкое быстродействие, малая длина кабеля.

Последовательный интерфейс. (RS 232 C)

Ориентирован на выполнение следующих функций:

1. Применение ПК в качестве абонентского пункта в системах телеобработки данных.

2. Подключение к ПК различных внешних устройств ввода-вывода.

3. Организация обмена данными между компьютерами.

В составе интерфейса RS 232 C имеется внешний разъём 9-и или 25-и контактный. Для COM1 базовый адрес 3F8h(IRQ4). Для COM2 – 2F8h(IRQ3)

Расстояние между объектами не более 15м

Скорость передачи 10 кб/с

В состав мамочки входит контроллер последовательного обмена JAPP (универсальный асинхронный приемопередатчик)

Выполняет следующие функции:

1. Преобразование параллельного кода в последовательный при передаче и обратное преобразование при приёме.

2. Формирование кадра (одной информационной посылки). В кадр кроме информационного поля входят стартовый бит, контрольный бит и один или 2 стоповых бита.

3. Определение структуры кадра при приёме.

4. Обмен данными с заданной скоростью, которая программируется.

5. Формирование и контроль состояния сигналов интерфейса.

Для передачи информации по каналу связи используются биполярные сигналы в отрицательной логике.

От +12В до +3В - логический 0. От +3В до -3В – зона неопределённости. От –3В до –12В – логическая 1.

Обмен может осуществляться в асинхронном и синхронном режимах. Обмен осуществляется одно-тактовый в 2-х направления – дуплексный режим. При дуплексном обмене параметры обоих портов должны быть идентичными.

Длина информационного поля 5,6,7,8 бит.

17. Обобщенная структура микропроцессорной информационной измерительно-управляющей системы(ииус). Схемы построения многоканальных измерительных систем.

ИИУС–совокупность функционально объединенных измерительных, вычислительных и других вспомогательных тех.средств, для получения измерительной информации, ее преобразования и обработки для представления потребителю.

В настоящее время применяться встроенные микропроцессорные ИИУС (интегрированные в оборудование).

В одном изделии можно объединять рабочий орган механизма, силовой преобразователь, источник питания, устройство управления, измерит. датчики.

Системы могут быть однопроцессорными или двухпроцессорными одноуровневыми или многоуровневыми.

Многоуровневые системы: нижний уровень – задача управления, контроля отдельными элементами оборудования; следующий уровень– совместное управление в реальном масштабе времени (связь с оператором, обмен с системой верхнего уровня); средний уровень выполнен в отдельном конструктиве в виде стойки или блока (промышленные компьютеры и контроллеры).

Промышленные компьютеры имеют развитой набор устройств сопряжения с объектом, у контроллера имеется специализированное ПО.

ИУ – интерфейсное устройство. ФСУ – формирователь сигналов управления. УВОР – устройство ввода отображения и регистрации. КДУ – контроллер удаленного доступа. МАЦП – многоканальный АЦП.

Основные функции МП: 1. управление всеми устройствами из состава системы

2. прием и обработка данных от МАЦП

3. формирование сигналов управления в соответствии с заданным законом управления

4. связь с человеком оператором (обслуживаемая система)

5. связь с удаленными объектами

Для определения состояния сложного объекта используют многоканальные измерения.

ФП - физический параметр. Д-датчик. УС - устройство согласования. АК- аналоговый коммутатор. СВХ – схема выборки хранения.

УС выполняет функции масштабирования, фильтрации, безинерционное нелинейное преобразование с датчиков.

Масштабирование – приведение динамического диапазона выходного сигнала датчика к динамическому диапазону АЦП.

Фильтрация – обеспечивает согласование спектра сигнала с датчика с АЧХ измерительного канала (ширина спектра помехи значительно шире спектра полезного сигнала).

Безинерционное нелинейное преобразование– если датчик нелинеен то УС может выполнять функции компенсации нелинейности датчика.

АК обеспечивает передачу на общий выход одного из входных сигналов.

СВХ формирует мгновенное значение входного сигнала в момент выборки t_j , хранит выбранное значение на время необходимое для его преобразования в цифровой код.

Типовой режим работы такой системы – кадровый ввод вывод. При этом МП через равные промежутки времени подключает сигнал с i-ого датчика к АЦП. Через m интервалов ввода формируется массив измерений по одному измерению для каждого канала – кадр.

Погрешность – прямое сопротивление АК.

Многоканальная ИИУС на базе цифрового мультиплексора.

Достоинства: Более высокое быстродействие.

Недостатки: более сложное аппаратное строение.

Двухуровневая ИИУС