Возможные пути решения поставленной задачи (аппаратный или програманый)

1.2. Возможные пути решения поставленной задачи (аппаратный или програманый)

 

Все МКУ разрабатываются с помощью программных и аппаратных способов реализации.

Преимущества аппаратной реализации заключаются в том, что:

а) использование специальных БИС упрощает разработку и обеспечивает высокое быстродействие системы в целом;

б) уменьшается время на разработку и отладку устройства.

Преимущества программной реализации такие;

а) меньшая стоимость и потребляемая мощность системы ;

б) меньшее количество компонент в системе, а значит выше надежность системы в целом;

в) время жизни системы значительно выше по сравнению с аппаратной

Цикл ожидания входных данных реализуем программно, так как в ТЗ строгих рамок к быстродействию системы нет и программный способ намного проще аппаратной реализации. Остальные задачи малой размерности: чтение порта ОМК и запись в РОН реализуемы только программно.

Глобальная задача обработки входных данных и принятия решения будет реализована программным путем, так как именно для этого предназначен микроконтроллер. Если же входные данные обрабатывать аппаратно (собрать схему на жесткой логике), тогда ТЗ теряет свой смысл, в нем оговорено спроектировать микроконтроллерное устройство, а значит для МК останется только задача выдачи управляющего сигнала (один бит информации). Такое сложное и мощное устройство как МК использовать только для этой цели не рационально. Поэтому обработкой входных сигналов будет заниматься МК под управлением соответствующей программы.

Глобальная задача выдачи управляющего сигнала на объект управления очень проста и так как не требуется создавать управляющий сигнал меньше или больше t_ц контроллера, то здесь будет нерационально использование дополнительных аппаратных средств с точки зрения габаритов, стоимости, надежности и потребляемой мощности, тем более выходной сигнал по ТЗ не должен изменяться пока на входной сигнал находится в допустимых пределах, поэтому эту задачу мы реализуем программным путем.

Дополнительным плюсом будет то, что часть первой глобальной задачи, вся вторая и третья задачи будут решаться МК и на него не ляжет задача по обеспечению информационных и синхронизирующих связей с другими аппаратными частями МКУ, что повысит надежность МКУ.

 

2. Функциональная схема устройства и её описание

 

2.1. Функциональная схема

Рис. 2.1 Функциональная схема МКУ

 

Назначение отдельных функциональных блоков

МКУ имеет внешний способ формирования сигнала «Сброс», основанный на интегрирующей цепочке (см. рис. 2.2).

2.3. Описание принципа действия

Для ввода двух сравниваемых напряжений используются два аналоговых канала (линии AIN0 и AIN1 порта А). Переключение каналов производится с помощью изменения битов CHS0 и CHS1 в регистре ADCON0, который предназначен для управления АЦП.

Структура регистра ADCON (Адрес 08h в памяти данных) следующая:

ADCS1

ADCS0

CHS1

CHS0

GO/DONE

ADIF

ADON

ADON - Включение АЦП:

·                            ADON = 0: АЦП не работает и не потребляет тока;

·                            ADON = 1: АЦП работает и занял линии ввода/вывода.

ADIF - Флаг прерывания по окончанию преобразования:

·                            устанавливается аппаратно, когда преобразование закончено;

·                            сбрасывается программно.

GO:/DONE -Запуск АЦП (начало преобразования):

·                            устанавливается программно;

·                            сбрасывается аппаратно, когда преобразование закончено.

 CHS1,CHS0 - Выбор аналогового канала:

·                            CHS1,CHS0 = 00: канал 0 (AIN0); 01: канал 1 (AIN1);

10: канал 2 (AIN2); 11: канал 3 (AIN3).

ADCS1,ADCS0 - Выбор частоты преобразования:.

·                            ADCS0,ADCS0 = 00: fosc/2; 01: fosc/8;