- •1. Основи теорії автоматичного регулювання
- •Основні поняття і визначення
- •1.2. Показники якості процесів регулювання
- •1.3. Об'єкти регулювання і їх властивості
- •1.3.1. Математичний опис нагрівальної печі як простішого об'єкту регулювання
- •1.3.2. Визначення параметрів об'єкту регулювання по кривій розгону
- •1.4. Закони автоматичного регулювання і основні типи регуляторів
- •1.4.1. Двопозиційний (релейний) регулятор
- •1.4.3. Пропорційно-інтегральний (пі) регулятор
- •1.4.2. Пропорційний (п) регулятор
- •1.4.4. Пропорційно-інтегрально-диференційний (під) регулятор
- •1.5. Математичні основи теорії автоматичного регулювання
- •1.5.1. Перетворення Лапласа
- •1.5.2. Застосування перетворення Лапласа. Передавальна функція
- •1.5.3. Типові ланки сар
- •1.5.4. З'єднання ланок. Передавальна функція замкнутої сар
- •1.5.5. Стійкість сар і методи її дослідження
- •1.6. Оптимізація перехідного процесу в сар з об'єктом регулювання типу «аперіодична ланка із запізнюванням»
- •1.7. Датчики сигналів зворотного зв'язку
- •1.7.1. Датчики температури
- •1.7.2. Нормуючі підсилювачі-перетворювачі
- •1.7.3. Датчики-вимірники тиску і витрати
- •2. Основи мікропроцесорної техніки
- •2.1. Подання чисел в цифрових пристроях
- •Відповідність двійкових, десяткових і шістнадцяткових чисел
- •2.1.1. Основні дії над двійковими числами
- •2.2. Типова структура мікропроцесорної системи
- •2.3. Мікроконтролери
- •2.3.1. Види архітектури мпс
- •2.3.2. Структура мікроконтролерів типу ріс16f87x
- •2.4. Основні типи команд і їхнє застосування
- •2.4.1. Основні типи команд та особливості програмування мікроконтролерів
- •2.5. Організація та функціонування стекової пам’яті та переривань
- •2.6. Основні внутрішні периферійні пристрої мікроконтролера
- •1. Універсальні порти вводу-виводу.
- •2. Набір таймерів.
- •2.7. Організація і функціонування інтерфейсу
- •Скорочена система команд мп кр580вм80
- •Команди мікроконтролерів pic16f87х
- •Перелік посилань
- •1. Основи теорії автоматичного регулювання..........................3
- •1.1. Основні поняття і визначення....................................................................3
- •Навчальний посібник до вивчення курсу «автоматизація технологічних процесів і мікропроцесорна техніка»
2.3. Мікроконтролери
2.3.1. Види архітектури мпс
У наш час більшість мікропроцесорних систем (МПС) будується на основі мікроконтролерів, що мають невисоку вартість і досить великі можливості. Поряд з розглянутим вище МП їхня архітектура має досить суттєві зміни.
Основу сучасної МПС, як і будь-якої обчислювальної машини, складає архітектура, що була запропонована Джоном фон-Нейманом ще в 1945 році. Вона містить в собі блоки керування, арифметико-логічного пристрою (АЛП), пам'яті і пристроїв вводу/виводу і реалізує концепцію зберігаємої програми: програми і дані зберігаються в одній і тієї ж пам'яті. Дії, що виконуються нею, визначаються блоком керування і арифметико-логічним пристроєм (АЛП), що разом складають основу процесора (МП). У відповідності з програмою, МП вибирає з пам'яті і виконує команди послідовно. При цьому адреса чергової команди задається "лічильником адреси" в блоці керування.
Як розвиток класичної, слід розглядати Гарвардську архітектуру. Вона заснована на концепції розподілу пам'яті програм і даних з відповідним розподілом шин. Це дозволило реалізувати роботу МПС з перекриттям за часом вибірок команд і циклів виконання і підвищити швидкість роботи, а, відповідно, і продуктивність МПС.
В нинішній час на базі фон - Нейманівської структури розроблено безліч архітектур МП, що можна поділити на:
CISC - Complete Instruction Set Computer - МП з повним набором інструкцій, до яких відноситься i8080 фірми INTEL (К580) і сімейство хх86. Склад і призначення їхніх регістрів неоднорідні, широкий набір команд ускладнює декодування інструкцій, на що витрачуються апаратні ресурси. Зростає кількість тактів, необхідне для виконання інструкцій. Процесори хх86 мають саму складну в світі систему команд;
RISC - Reduced Instruction Set Computer - МП зі скороченою системою команд. Ці МП звичайно мають набір однорідних регістрів універсального призначення, їхня кількість може бути достатньо великою. Система команд відрізняється відносною простотою, коди інструкцій мають чітку структуру, як правило, з фіксованою довжиною. Апаратна реалізація такої архітектури дозволяє з невеликими витратами декодувати і виконувати ці інструкції за мінімальну (1) кількість тактів роботи. Певні переваги дає і уніфікація регістрів;
DSP - Digital Signal Processor – цифровий сигнальний процесор. Спеціалізовані DSP мікропроцесори використовують для пристроїв, що передбачають значний обсяг обчислень при обробці цифрової інформації. Виконані вони на основі тришинної (багатошинної) Гарвардської архітектури. Її особливість полягає в тому, що замість двох шин: адреси і даних, а також одного банку пам'яті, DSP має як мінімум 6 різноманітних шин і, відповідно, декілька (2-3) банків пам'яті програм і даних. Це дозволяє значно прискорити виконання математичних операцій при цифровій обробці сигналів. Так за один машинний цикл DSP забезпечує виконання практично будь-якої операції з двома операндами (множення і т.п.).
Слідує відзначити умовність наведеного розподілу - частіше застосовується комбінована архітектура, наприклад, CISC-процесор має RISC-ядро.