Типові структури МК-систем і пристроїв

Типова структура МК-системи керування показана на рис. 1.3 і складається з об'єкта керування, мікроконтролера та апаратури їх взаємного зв'язку (АВЗ).

Мікроконтролер шляхом періодичного опиту інформативних слів (ІС) генерує відповідно до алгоритму керування послідовності керуючих слів (КС). Інформативні слова – це сигнали стану об'єкта (СС), сформовані датчиками об'єкта керування, і прапорці. Вихідні сигнали датчиків внаслідок їх різної фізичної природи можуть зажадати проміжного перетворення на аналого-цифрових перетворювачах (АЦП) або на схемах формувачів сигналів (ФС), які частіше за все виконують функції гальванічної розв'язки і формування рівнів двійкових сигналів стандарту ТТЛ.

Мікроконтролер з необхідною періодичністю оновлює керуючі слова на своїх вихідних портах. Деяка частина керуючого слова інтерпретується як сукупність прямих двійкових сигналів керування (СК), які через схеми формувачів сигналів (підсилювачі потужності, реле, оптрони і т.п.) надходять на виконавчі механізми (ВМ) і пристрої індикації. Інша частина керуючого слова представляє собою упаковані двійкові коди, які через цифро-аналогові перетворювачі (ЦАП) впливають на виконавчі механізми аналогового типу.

Якщо об'єкт керування використовує цифрові датчики та цифрові виконавчі механізми, то наявність ЦАП і АЦП в системі необов'язкова.

До складу апаратури зв'язку, яка, як правило, побудована на інтегральних схемах серії ТТЛ, входить регістр прапорців, на якому фіксується деяка множина ознак, що специфікуються, як об'єкта керування, так і процесу роботи контролера.

Цей регістр прапорців використовується як апаратурний засіб реалізації механізму взаємної синхронізації відносно повільних і ймовірних процесів в об'єкті керування і швидких процесів в контролері. Регістр прапорців доступний як контролеру, так і датчикам. Внаслідок цього він є зручним місцем фіксації сигналів ГОТОВИЙ/ОЧІКУВАННЯ при передачах з квитанціями або сигналів ЗАПИТ ПЕРЕРИВАННЯ/ПІДТВЕРДЖЕННЯ при взаємодії контролера і об'єкта в режимі переривання. Якщо МК-система

ІС

має багаторівневу систему переривань, то регістр прапорців містить схему впорядкування пріоритетів.

Рис. 1.3. Типова структура МК-систем і пристроїв на основі ОМК

Для апаратурної реалізації часових затримок, формування сигналів необхідної частоти і скважності до складу апаратури взаємного зв'язку включають інтервальні таймери, що програмуються в тому випадку, якщо вони не входять до складу МК або їх кількість недостатня.

Закони функціонування МК-системи керування зі структурою, показаною на рис. 1.3, цілком визначаються прикладною програмою, що розміщується в резидентній пам'яті програм МК. Іншими словами, спеціалізація МКП або МКС типової структури на рішення задачі керування конкретним об'єктом здійснюється шляхом розробки прикладних програм МК і апаратури зв'язку МК з датчиками і виконавчими механізмами об'єкта.