Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 [ 50 ] 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

Шииа данных

Запись

г

1-е слово 2-е слово

.п-е слово


Рис, 5.5. Устройства вывода дискретных (а) и аналоговых (б) сигналов

Для ввода импульсных сигналов, время нахождения которых в активном состоянии меньше времени обращения МП к этому сигналу (например, МП обслуживает другие устройства), схема устройства изменяется, так как устройство должно обладать памятью.

Один из вариантов такой схемы изображен на рис. 5.4, б для одного разряда; схемы остальных разрядов аналогичны. О-тригге-ры Г/ и Т2 изменяют свой выход но фронту синхросигнала С, поэтому выход Т2 повторяет Г/ спустя период синхросигнала Т. Таким образом, если входной сигнал перешел в состояние логической единицы, то на выходе схемы И па время Т установится логический нуль, который включает /?.5-триггер ТЗ, запоминающий входной импульсный сигнал; выход ТЗ поступает на селектор, аналогичный изображенному на рис. 5.4, а. Сброс ТЗ осуществляется при обрап1енин МП к этому устройству для ввода информации.

Для вывода информации используются регистры памяти, информационные входы которых подсоединены к шине данных. Каждому регистру присвоен определенный адрес. Устройство (рис. 5.5, а) с помощью дешифратора ДШ расшифровывает адрес и, получив сигнал записи (или вывода), формирует син.хросигнал для того регистра, адрес которого указан в адресной части команды вывода. Выходы регистра через усилители мощности и (или) преобразователи уровня ПУ подсоединены ко входам различных элементов управляемого объекта.

Для вывода аналоговой информации используются преобразователи код - напряжение (ПКН), подключенные своими входами к выходным регистрам. Число разрядов ПКН определяется требуемой точностью. Для МП-систем управления электроприводами обычно достаточно иметь 10-разрядный ПКН, в качестве которого




Рис. 5.6. Схема алгоритма программы преобразования кода Грея в арифметический

возможно принять микросхему типа КР572ПА1, имеющую максимальное выходное напряжение 10 В при времени задержки не более 3 мкс. На выходе ПКН могут устанавливаться усилитель мощности и гальваническая развязка ГР, если выходное напряжение ПКН должно передаваться на большие расстояния.

Схема усложняется в том случае, если выходное напряжение ПКН должно быть двухполяриым, так как отрицательные числа МП формирует в дополнительном коде, а ПКН воспринимает прямой код (рис. 5.5,6). В этом случае старший разряд выходного кода указывает на знак числа. Если выходной код положителен, то он сформирован в прямом коде и при прохождении преобразователя кодов ПК не меняется. При этом ключ К1 разомкнут, К2 замкнут, опорное напряженне ПКН отрицательное, а выходное напряжение включенного на его выходе операционного усилителя положительно. Если же выходной код отрицателен, то он сформирован в дополнительном коде и в ПК преобразуется в прямой; изменяется также полярность опорного напряжения. В качестве ПК возможно использовать микросхему К155ИПЗ, которая прн определенном сочетании управляющих сигналов преобразует дополнительный код в прямой. Можно такие преобразования кодов осуществлять программно в МП перед выводом информации.

Наиболее сложными периферийными устройствами являются преобразователи аналоговых величин, в частности напряжения в код. В системах управления электропроводами число подлежащих преобразованию в код аналоговых величин может быть достаточно большим. Основными аналоговыми величинами, подлежащими преобразованию в код, являются токи и напряжения, угловая скорость, перемещение.

В современных электроприводах обычно используют один из трех способов преобразования перемещения в код - непосредственное считывание при использовании кодовых датчиков угла, суммирование импульсов, формируемых датчиком импульсов, преобразование фаза - код при фазовом измерении рассогласования.

При применении кодовых датчиков их выходной параллельный код подается на вход устройства ввода дискретных сигналов. Для исключения неоднозначности считывания в датчиках используют циклический код, чаще всего код Грея. Так как МП использует обыкновенный арифметический код, то код датчика необходимо преобразовать в арифметический двоичный код, что может быть осуществлено аппаратно (требуемая ячейка имеется в серии



УБСР-ДИ) или программно с помощью МП. Возможный вариант программы в мнемокоде МП типа КР580ИК80А приведен на рис. 5.6. Она может быть использована непосредственно для этого МП при 8-разрядном слове, при большей разрядности и (или) другом МП требуется модификация программы. В программе используется следующее правило [42]:

где а,- - разряды числа в арифметическом коде; 6,- - то же в коде Грея; п - число двоичных разрядов в числе; Ф - символ многократного суммирования по модулю 2.

Таким образом, для преобразования кодов необходимо выполнить л-I сдвигов и суммирований по модулю 2. Вначале код Грея передается в аккумулятор Л, а в регистр С записывается число п-1. По команде RAR выработанный в текущем цикле код сдвигается вправо, причем в освободившийся старший разряд записывается значение флага переноса, который после этого необходимо обнулить. Для этой цели в первом проходе используются команды 3 к 4, & ъ последующих - та особенность, что при выполнении команды 7 суммирования по модулю 2 флаг переноса обнуляется, а при выполнении команды 8 не изменяется. В результате в аккумуляторе А формируется число в арифметическом коде.

При использовании импульсных датчиков для формирования кода положения для подсчета импульсов может использоваться как внешний счетчик, так и МП. Последнее возможно в том случае, если за время между поступлениями импульсов МП успевает выполнить основную программу работы. Предварительно выходы двух чувствительных элементов датчика импульсов, сдвинутых на 90°, поступают на вход устройства, формирующего последовательности импульсов на выходе одного из двух каналов в зависимости от направления перемещения. В серии УБСР-ДИ имеется ячейка, осуществляющая выделение направления вращения с одновременным учетвереннем числа импульсов. Выходы этой ячейки могут быть поданы на входы двух цепей ввода импульсных сигналов, аналогичных приведенным на рис. 5.4, б. При появлении импульса формируется запрос прерывания и МП прибавляет или вычитает определенный код из заданной ячейки памяти.

Измерители перемещения на основе вращающихся трансформаторов (ВТ) состоят из каналов грубого и точного отсчета; канал грубого отсчета подсчитывает число оборотов ВТ, а канал точного отсчета - фазовый сдвиг в пределах одного оборота. Фазовый сдвиг между опорным напряжением и выходным напряжением измерителя равен углу поворота ВТ относительно некоторого положения, принятого за исходное. Фа.зовый сдвиг из.меряется с помощью счетчика, заполняемого импульсами высокой частоты во время действия строба записи; последний появляется при переходе через нуль в определенном направлении опорного напряже-





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 [ 50 ] 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100