Задачи проектирования аппаратных средств мпс

МПС может быть представлена в виде совокупности цифрового фильтра и трех каналов связи — канала входных сигналов, канала обратной связи и канала управляющих сигналов (рис. 1):

Рис. 1.  

Задача разработки аппаратных средств МПС сводится, таким образом, к разработке цифрового фильтра и каналов связи. Разработка самого цифрового фильтра, как правило, не вызывает особых сложностей. По сути, она сводится к выбору микропроцессора, наиболее подходящего по условиям конкретной задачи по таким параметрам как тактовая частота (быстродействие), разрядность (точность), стоимость и т.д.

Разработка же каналов связи проводится индивидуально для каждой микропроцессорной системы с учетом специфики объекта управления, используемых датчиков обратной связи и задающих устройств. Таким образом, при разработке аппаратных средств МПС основной и наиболее трудоемкой задачей является разработка каналов связи. Учитывая это, дальнейшее изложение будет посвящено, прежде всего, разработке каналов связи микропроцессорной системы.

Часто вместо термина "канал" используется термин УСО (устройство сопряжения с объектом).

Классификация усо

УСО могут быть классифицированы по нескольким признакам:

По характеру преобразования сигнала

1. Преобразование из непрерывной в дискретную форму (пример — ввод сигнала с непрерывного датчика обратной связи, например потенциометра, с использованием АЦП).

2. Преобразование из дискретной в непрерывную форму (например, при передаче управляющего сигнала в усилитель мощности).

3. Преобразование из дискретной в дискретную форму (пример — ввод данных с импульсного датчика скорости).

По типу передачи данных, используемому в УСО

1. УСО с использованием параллельной передачи данных.

2. УСО с использованием последовательной передачи данных.

По способу взаимодействия с ведущим устройством

1. С использованием синхронного обмена.

2. С использованием асинхронного обмена.

3. С использованием обмена по прерываниям.

4. С использованием прямого доступа в память.

По количеству ведущих устройств

1. Одно ведущее устройство.

2. Несколько ведущих устройств

Каждое УСО может характеризоваться одновременно несколькими признаками в соответствии с приведенной классификацией, например: "УСО с использованием параллельного асинхронного обмена с одним ведущим устройством и выполняющее преобразование сигнала из непрерывной в дискретную форму".

Задачи проектирования усо

В дальнейшем под УСО мы будем понимать не только отдельно взятый канал, но и объединенные конструктивно в один блок все каналы МПС

Рис. 1.  

Таким образом, УСО представляет собой "связующее звено" между цифровым фильтром (микропроцессором) и объектом управления. Задача разработки УСО распадается на три подзадачи:

1. Разработка соединения УСО с микропроцессором (с магистралью микропроцессора).

2. Разработка собственно УСО (устройства, обеспечивающие передачу данных и преобразование сигналов).

3. Разработка соединения УСО с объектом управления.