Главная - Литература

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

объемов оперативной и постоянной памяти; создание соответствующего программного обеспечения [5, 15, 23, 28].

Рассмотрим принципы построения простой МП-системы иа примере мио-гофункциоиального таймера, который можно использовать в качестве: электрон-вых часов; программатора для управления включением-выключением иакик-либо устройств по заданным временным уставкам в течение суточного ч недельного интервалов, таймеров, ведущих прямой и обратный отсчет задаваемых промежутков времени (электронный председатель на заседаниях, реле вренеин для фотопечати, регистратор длительности телефонного разговора и т.д.); шахматных часов; телефонной приставки с цифровым набором номера я возможностью его многократного повторения.

Начнем с простейшего устройства «часы-будильник», предназначенного для подсчета и индикации текущего времени и «вызванивания» одной временной уставки в течение сутои. Необходимым набором анпаратиых средств, подключаемых к устройству через его входы-выходы (порты), являются; клавиатура КЛ для ввода цифровых данных (цифры 0-9) н команд управ.тенчя (сброс, коррекция, просмотр ч др); блока индикации БИ для просмотра значений текущего времени, уставок звонка к коррекции - всего четьире цифровых индикатора; хронирующий генератор тактов с частотой 1 Гц; звонок

Структурная схема такого устройства приведена на рнс. 105, В ней подключение внешних аппаратных средств производится через порты 1-6. Портом называется всякий 01рганнзоваииый информационный вход или выход МП-системы. Необходимый набор встроенных средств устройства включает соответствующие Программы и константы (размещаются в ПЗУ) и соответствующее число ячеек оперативной памяти ОЗУ для размещения операционных ресурсов и Хранения текущих результатов преобразоваиий я обработки информации. Например, построение часов в общем случае связано с созданием семи-декадного счетчика для пересчета секундных, минутных, часовых и суточных интервалов в неделе. Этот счетчик выполним иа семи ячейках ОЗУ - ячейю! Кб... КО, Коэффициенты пересчета (60-для секунд и минут, 24 -для часов.

Системнчй

в

f(PS30ff/f5S (режим О}

>

SyfOlf КЛ

реле.,.

nSPTS

Hfsspm


nOPTS

HMf5SP/?f

l~ll~lOl

С( Cl 1-1 i-i



7 - для дней неделк), перенос 1 в следующую ячейку при переполнении предыдущей и все другие необходимые операции обеспечиваются специальной программой, записанной в ПЗУ,

Другие встроенные средства устройства; накопитель будильника НБ - для хранения значений вызваниваемой уставки (выполнен на четырех ячейках ОЗУ-ячейки НБЗ - НБО); буферный накопитель БН-для пяти (дни недели, часы, минуты) или четырех (часы, минуты) знаков, вводимых с клавиатуры и используемых для последующей перезаписи этих знаков в часы при выполнении коррекции и в накопитель НБ при размещении в нем вызваниваемой уставки (выполнен иа пяти ячейках ОЗУ - ячейки БН4 - БНО); счетчик числа записей в накопитель БН(ячейка БН5) для сопровождения процесса р>"чно1Ч) ввода знаков в БН с блока КЛ; регистр управлеиля «звонок» (ячейка РЗ) для управления вызваниванием в момент выравнивания устав-ии с текущим временем н размещении бита блокировки вызваиивання; другие средства (ячейки ОЗУ) для обеспечения, например, всех операций по вводу знаков и команд с блока КЛ и данных с »ронир1ующегс генератора (через порт 5),

Выполняемые функции устройства можно раэщелить иа пять групп:

1. Счет текущего времени (пересчет тактов с выхода хронирующего генератора);

2. Сравнение текущего времени с уставкой (сравниваются текущие состояния ячеек К5-К2 с данными в ячейках НБЗ...НБО).

3 Индикация: а) индикация текущего времени (три вариа1[та работы): «Часы» - индицируются «Час», «Мни» (состояние ячеек К5-К2). «Секунды» - индицируются «Мин», «С» (состояние ячеек КЗ-КО). «Дни недели»- индицируются «ДН/НД» (состояние ячейки Кб); б) индикация уставкн (ячейки НБЗ -НБО); в) индикация содержимого накопителя БН (два варианта работы); индикация «Час», «Мин» (состояние ячеек БНЗ-БНО); индикация дней недели (состояние ячейки БН4); г) индикация регистра «Звонок» (состояние ячейки РЗ).

4. Работа с блоком КЛ. В эависимостн от нажатой клавиши выполняются следующие действия; а) формирование данных в накопителе БН (ячейки БН4 - БШ); позначный ввод с нажатием цифровых клавиш 0-9; очистка накопителя БН с нажатием клавиши «Очистка»; б) перезапись даннык нз накопителя БН: в счетчик «Часы» (ячейки Кб-К2) с нажатием клавиши «Коррекция»; в накопитель НБ (ячейки НБЗ - НБО) с нажатием клавиши «Уставка»; в) сброс счетчика «Часы» (установка в О ячеек К1-КО) с нажатием клавиша «Сброс»; г) управление индикацией текущего времеаи и содержимого накопителей БН и НБ (п. 3,а-г); вызов соответствующих данных для индикации выполняется с нажатием клавиш «Часы», «Будильник», «Звонок» или любой клавиши по п. 4,а; управление просмотром по п. 3,а,в - ocyTuecTBjineTCfl клавишей «->» (нажимают нужное число раз); д) управление «вызваниванием» (запрет - разрешение) выполняется нажатием клавиши «Звонок», состояние индицируется знаком О илн I в младшем разряде лндикатора,

5. Звонок-«Выэваииванне» в случае оравнеиия по п. 2 при наличии разрешения по п. 4,д.

Выиолненне любой нэ п)ечислеиных фрикций достигается соответствующей подпрограммой. Работа устройства в каждый момент времени происходит под управлением циклически выполняемой программы. Каждый 1щкл запуска-



втся с поступлением внешнего хронирующего импульса Программа для каждого цикла компонуется иа пяти подпрограмм, соответственно ло одиой из каждой пяти групп описанных функций.

Хомпоиовка программы для конкретного режима работы обеспечивается следующей организацией связей по управлению, обращение к любой подпрограмме через ее начало; все начала подпрограмм группы составляют таблицу этой группы, а в начале таблицы размещают лереключатель, в котором запн-йан адрес подключаемой подпрограммы, по завершении работы любой подпрограммы предыдущего блока формируется обращение к «переключателю> текущего блока, который далее обеспечивает передачу управления подключаемой подпрограмме

Физически пеечислеииое обеспечивается размещением в ПЗУ трех дополнительных таблиц (групп ячеек ТИ15-ТИО, ТКЗ1-ТКО, Т39-ТЗО), где соот-аетственно ТИ-таблица блока БИ, ТК -таблица блока КЛ, ТЗ-таблица аЗвонок». Три дополнительные ячейки ОЗУ используют в качестве переключателей (ячейки ПИ, ПК, ПЗ) Загрузка переключателей (компоновка програч мы работы устройства для выбираемого режима) выполняется с переходом в дот или иной режим работы нажатием соответствующей клавиши блока КЛ ЗТриведенный принцип организации программного управления устройстаа Хмодульность построения и табличная организация связей) позволяет изменять свойства системы путем наращивания нли исключения выполняемых функций. Все операции в этом случае сводятся к вводу а свободную строку соответст-зующей таблицы дополнительных подпрограмм, либо врезкой в соответствующей области цикла новой таблицы

Принтом первой модернизации может быть расширение функций будильника до .программатора на п временных уставок в пределах суточного интер-нала для т8 падклкучаемых выходов В этом случае производят следующие «доработки» В 1,25 п раз (для п=20, всего иа 100 ячеек ОЗУ) увеличивают накопитель НБ (назовем его накопителем программатора НП) Коэффициент 1,25 определяют введением пятого знака в уставке для номера подключаемого выхода Вводят дополнительный порт (т выходов). Вводят подпрограммы. «Просмотр накопителя» НП, «Убрать и писать уставку». Вводят два дополнительных счетчика (две ячейки ОЗУ) для фиксирования числа эанесен-гНых уставок и номера просматриваемой уставки в накопителе НП Вводят до-этолнительную строку (две ячейки ПЗУ) в таблицу ТК Вводят клавиши «Просмотр» и «Убрать уставку».

Вторая модернизация устройства, связанная, например, с введением в него функции таймера с дискретностью отсчета 1 с я с интервалом счета 1 С-1 иеделя, с прямым и обратным иаправлеш1ями счета, сводится к такам доработкам Вводят дополнительные строки (четыре ячейки ОЗУ) в таблицы ТК и ТИ Создают счетчик «Таймер» (четыре ячейки ОЗУ) Вводят четыре дополнительные клавиши в блоке КЛ («f», «-1», «Пуск», «Стоп») и соответствую-сцее число подпрограмм в ПЗУ.

В табл 25 показаны аппаратные затраты для трех вариантов «j4n-4acoB» , я их эквивалентов, выполненных па элементах жесткой логики с применением специализированных часовых микросхем К176ИЕ12 и К176ИЕ13, но без учета затрат на индикацию и подключение исполни те-шных устройств.

Эти сведения характеризуют только внешнюю сторону и не отражают естественные затраты на разработку программного обеспечения МП-часов, ио



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



0.0011