33380

Принципы построения микропроцессорных СУ. Структура однопроцессорной СУ с одной магистралью

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Схема микропроцессорной управляющей системы Расширители стандартных арифметических функций МП УЧПУ необходимы для повышения производительности МПС при выполнении операций входящих в базовый набор арифметических функций. Структуры однопроцессорных МПСУс одной магистралью Уже в однопроцессорных УЧПУ в полной мере определились основные принципы организации МПС УЧПУ обеспечивающие возможность расширения системы при сохранении функциональной гибкости и обеспечении надежности функционирования при малом времени восстановления в случае отказа. К их...

Русский

2013-09-05

34.5 KB

19 чел.

Принципы построения микропроцессорных СУ. Структура однопроцессорной СУ с одной магистралью.

Микропроцессорная управляющая система (МПС) – вычислительная система, включает в себя процессор, запоминающее устройство (ЗУ), расширители арифметических функций (РА), объединяемые термином вычислитель (ВЧС), и контроллеры внешних устройств (рис.1). Обмен информацией между блоками МПС осуществляется по специальному каналу обмена (системной магистрали).

Контроллер внешнего устройства (КВУ), включает в себя схемы сопряжения внешнего устройства (ВУ) с системной магистралью (интерфейс) и схемы преобразования входных и выходных данных внешнего устройства. Во многих устройствах ЧПУ КВУ выполняется с использованием специализированных, так называемых «потребительских» БИС, ориентированных на выполнение определенной функции, например преобразование сигналов датчика положения в код. Зачастую функции КВУ достаточно сложны и требуют такой степени адаптации к объекту и пользователю, что КВУ выполняется на базе специализированной МПС.

Рис. 1. Схема микропроцессорной управляющей системы

Расширители стандартных арифметических функций МП УЧПУ необходимы для повышения производительности МПС при выполнении операций, входящих в базовый набор арифметических функций.

При использовании однопроцессорного вычислителя возможны две основные структуры с одной (общей) и двумя магистралями.

В структуре с общей магистралью (рис. 2) все контролеры ВУ сопрягаются с ВЧС через эту магистраль. В этой структуре нагрузочная способность магистрали ВЧС ограничивает возможности расширения системы, т.к. при значительном  увеличении количества КВУ понижается помехоустойчивость передачи информации по магистрали. Данная структура используется в основном при разработке модульных контроллеров, например,  SLC 500 фирмы Allen Bradley, S7 200 фирмы Siemens.

Рис. 2. Структуры однопроцессорных МПСУс одной магистралью

Уже в однопроцессорных УЧПУ в полной мере определились основные принципы организации МПС УЧПУ, обеспечивающие возможность расширения системы при сохранении функциональной гибкости и обеспечении надежности функционирования при малом времени восстановления в случае отказа. К их числу относятся:

  •  принцип программно-аппаратной реализации функций управления, в соответствии с которыми основными функциями аппаратных средств КВУ являются функции преобразования вычислителя в сигналы управления объекта и обратное преобразование сигналов состояния объекта в машинную форму, а обработка информации производится программными средствами вычислителя;
  •  магистрально модульный принцип построения аппаратных средств, в соответствии с которым аппаратные средства, входящие в состав конфигурации МП УЧПУ, выполняются в виде унифицированных по конфигурации модулей и имеют унифицированные средства сопряжения с системными магистралями;
  •  принцип «встроенной» диагностики аппарата УЧПУ, в соответствии с которым каждый блок, входящий в ВЧС и КВУ, имеют свои аппаратные диагностические средства, что позволяет быстро показывать неисправность и снизить время восстановления устройства в случае отказа.

Однопроцессорные УЧПУ накладывают ограничения на количественные и качественные показатели расширения функциональных возможностей, а также на надежность управления локальными устройствами ЧПУ, обусловленные следующими причинами:

  •  ограничение вычислительной мощности процессора (большое число управляемых координат);
  •  ограничение возможностей привязки МП УЧПУ к объекту (управление большим числом входов и выходов ЭА объекта);
  •  ограничение, связанное с распределённостью объекта управления;
  •  ограничение, связанное с конечной нагрузочной способностью системной магистрали.

Из сказанного следует, что переход к мультипроцессорным структурам УЧПУ является объективной тенденцией развития этого класса устройств.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

85491. Розробка технологічного процесу механічної обробки деталей насоса – корпуса та вала 2.67 MB
  Деталь конструктивно подана як циліндричний вал з наявністю торцевих проточок шпонкового пазу евольвентних шліців а також внутрішньої різьбової поверхні. Відхилення від торцевого биття поверхні 2 відносно центральної осі становить не більше 003 мм.
85492. Информационные технологии в управлении персоналом на ОАО «Завод «НЕФТЕПРОММАШ» 2.61 MB
  В первой главе освещены теоретические основы управления персоналом организации. Представлена характеристика организации, определенны миссия и задачи организации. Показана организационная структура. Определены сущность и характеристики управления персоналом, рассмотрены требования...
85493. ВЫРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ОРГАНИЗАЦИИ И ПРОВЕДЕНИЮ КОРРЕКТУРЫ НАВИГАЦИОННЫХ КАРТ И ПОСОБИЙ ПРИ ПОДГОТОВКЕ К РЕЙСУ И В ПЕРИОД ПЛАВАНИЯ 699 KB
  Цель дипломной работы – разработка рекомендаций и проведение корректуры навигационных карт и пособий при подготовке к рейсу и в период плавания. В процессе выполнения дипломной работы получены рекомендации по организации и проведению корректуры бумажных и электронных карт и пособий.
85494. Расчет и проектирование сосуда для хранения агрессивных жидкостей 320.3 KB
  Для владельцев автомобилей экономически целесообразно, особенно в настоящее время, при быстром росте цен на топливо, купить емкость для хранения бензина или дизтоплива. Имея такие емкости автовладелец может не зависеть от сезонных колебаний цен на топливо.
85495. Методы поддержки малого бизнеса в муниципальном образовании на основе разработки программы поддержки и развития малого инновационного бизнеса 656.5 KB
  Формирование и развитие рыночных отношений предполагают свободное и равноправное сосуществование и развитие различных форм собственности и секторов внутри каждой формы собственности. Особое место в экономике России на этапе рыночных преобразований принадлежит малому предпринимательству.
85496. SAP система, как инструмент повышения эффективности малого бизнеса (на примере ООО «Аист») 1.55 MB
  Цели и задачи дипломной работы. Целью прохождения дипломной практики является изучение и анализ бизнес-процессов компании ООО «Аист», а так же внедрение информационной системы и ее адаптация. Исходя из целей практики, можно выделить следующие задачи: Рассмотрение структуры и специфики компании ООО «Аист»...
85497. Система электроснабжения КЦ №2 4.13 MB
  Реле косвенного действия воздействуют на отключение и включение выключателей с помощью специальных электромагнитов питаемых от сети постоянного или переменного тока называемого оперативным.
85498. Направления снижения себестоимости продукции предприятия 740 KB
  Целью дипломной работы является поиск возможных путей снижения себестоимости на основании теоретических исследований проблемы и анализа ее состояния на ООО «Газосиликат». Практическая ценность данной дипломной работы заключается в том, что при применении приведенных в ней мероприятий...