微机控制系统设计

4微机把握系统设计4.3微机把握系统的构成与种类4.4微机把握系统的软件与程序设计语言4.1专用与通用的选择、硬件与软件的权衡4.2微机把握系统的设计思路4.5微机应用领域及其选用要点4.68086/8088CPU的硬件构造特4.9数字显示器及键盘的接口电路4.10微机应用系统的输入／输出把握的牢靠性设计4.8单片机的硬件构造特点及其最小应用系统411可编程规律把握器的构成及应用举例微型计算机的根本硬件构成ROM存储固定程序和数据，而输入／输出数据和作业领域的数据由RAM存储； 输入／输出装置：主要执行数据和程序的输入／输出，以及用于把握时输入检测传感元件的信息和输出把握执行元件的信息；关心存储装置：作为存储器使用，操作面板或键盘也属于输入装置。二．微型计算机的分类芯片就称为单片微型计算机，简称单片机。不但是一种高效能的过程把握机，同时也理；是有效的数据处机 随着单片机性能提高和功能增加，其不再只用于简洁的小系统。2〕。单片板将微型计算机的CPU、ROM和RAM、I/O接口电路以及一些关心电路分别做成LSI芯片，并将它们配置在一块印制电路板上，用电缆线和外部设备直接连接起来，这样的计算机叫做单板微型计算机，简称单板机。3〕。微型计算机系统将微型计算机、ROM、RAM、I/O接口电路、电源等组装在不同的印制电路板上，然个完整的微机系统。按微处理机位数分类位数：微处理机并行处理的数据位数，即可同时传送数据的总线宽度。按用途分类通用型单片机专用单片机微机软件与程序设计语言程序设计语言程序设计语言是编写计算机程序所使用的语言，是人机对话的工具，目前使用的程序设计语言大致有三大类：“机器语言”、“汇编语言”、“高级语言”。操作系统操作系统是计算机系统的治理程序库，是用于提高计算机利用率、便利用户使用计算机及提高计算机响应速度而配备的一种软件。操作系统可以看成是用户与计算机的接口。程序库计算机的可用程序和子程序的集合就是程序库(或软件包)，但在机械把握领域，由于被控对象(产品)的特别性较强，其程序库的形成较难。专用与通用的选择、硬件与软件的权衡动作把握方式的问题。一．确定系统整体把握方案1•〔检测传感器、检测精度〕；2•〔电动、气动、液动〕，择优而选；3•把握要求〔高牢靠性、高精度、快速性〕；4•微机的作用〔设定计算、直接把握、数据处理〕，I/O，外围设备；5•初步估算其本钱；6.画出系统组成的初步框图附以说明。二．确定把握算法系式为计算机进展运算处理供给了依据，即由数学模型推出把握算法。三．选择微型计算机图是上面的三种常用微机的比较及选择四．把握系统总体设计系统总体设计主要是对系统把握方案进展具体实施步骤的设计，要画出系统的具体构成框图。图上！道设计、操作把握台设计、牢靠性设计等问题。4.5微机的应用领域及选用要点应用领域〔1〕PLC、纺织机械、电动机、机器人、智能传感器等〔2〕交通与能源设备的机电一体化•汽车变速器把握、ABS、交通灯控系统、炉温把握等〔3〕家用电器的机电一体化•洗衣机、电冰箱、空调、微波炉、数码相机、电放锅、电视机、立体音响等〔4〕商用产品机电一体化•电子称、自动售货机、电子收款机、ATM等〔5〕仪器、仪表机电一体化•三坐标测量仪、医疗设备、测速仪等〔6〕办公自动化设备的机电一体化•打印机、扫描仪、机、一体机、绘图仪导航与把握•把握、航空航天系统、智能武器等4.9数字显示器及键盘的接口电路单片机应用系统中，常使用LED(发光二极管)、CRT显示器和LCD(液晶显示器)等作为显示器件。其中LED和设备，它是由假设干个发光二极管组成的。把握不同组合的二极管导通，就能显示出各种字符。常用七段显示器的构造如以以下图所示。发光二极管的阳极连在一起的称为共阳极显示器，阴极连在一起的称为共阴极显示器。静态显示出口把握，三位显示器的接口规律如以以下图所示。动态显示动态显示就是一位一位地轮番点亮各位显示器(扫描)，显示器的亮度既与导通电流有关，也和点亮时间与字形也需一个共用的8位口(称为段数据口)二、键盘、显示器的接口电路8279芯片为专用的键盘显示把握芯片，应用广泛！键盘工作原理键盘中有无按键按下是由列线送入全扫描字、行线读入行线状态来推断的。其方法是：给列线的全部I/OA从而使行输入不全为l。键值：将行列按二进制挨次排列，当某一键按下时，键盘扫描程序执行到给该列置0电平，读出各行状态为非全1状态，这时的行列数据组合成键值。左图键值：777B7D7E；B7BBBDBE；D7DBDDDE；E7EBEDEE键盘工作方式CPU在忙于各项工作任务时，如何兼顾键盘扫描，即既保证不失时机地响应键操作，又不过多占用CPU间？典型微机系统单片机SCM——SingleChipMicrocomputer〔单片微型计算机〕、MCU——MicroControllerUnit〔微把握器〕PLC——ProgrammableLogicController〔可编程规律把握器〕、ARM——AdvancedRISCMachines〔微处理器〕、DSP——DigitalSignalProcessing〔数字信号处理〕的硬件构造系统的具体要求通过编程器预先把程序写入到存储器中，然后执行此程序，完成把握任务。当系统或被控对象转变时，只需相应变化输入／输出接口与被控对象的连线，重编程，即可形成一个的把握系统。PLC的执行过程PLC的设计者向用户供给了简洁明白、易学、易记的汇编语言，几乎全部的PLC都把用规律梯形图进展编程的简易助记符作为第一语言。这种语言由一组含义明确、功能强、为数不多的指令组成，每条指令由助记符表示。PLC主要是利用规律运算以实现各种开关量的把握。首先扫描输入量(如继电器触点、限位开关、按钮等)，然后把这些输入量与程序规定的条件相比较，从而使输出接通或断开。实际上，PLC的执行过程就是挨次程序的执行过程，也就是依据确定的挨次从梯形图的第一张执行到最终一张，然后再次从第一张开头执行。挨次程序的编制流程挨次程序是依据梯形图所表达的挨次过程用PLC指令编写的程序，挨次程序存储在PLC把握板的EPROM中。它是由PLC编程器写入EPROMPLC测试或修改挨次程序以及把挨次程序写入EPROM中ARM——微处理器32位嵌入式RISC微处理器；六个系列产品：ARM7，ARM9，ARM9E，ARM10E，SecurCore，ARM11；寻址方式灵敏简洁，执行效率高。Ds