Задание на курсовую работу
1. Структура и описание микроЭВМ
2. Алгоритм управления №1
3. Алгоритм управления №2
Заключение
Список используемой литературы
Введение
В связи с усложнением производственных процессов в последнее время процесс контроля над ходом производства, а также само производство, становится все более сложным. Многие производственные процессы, к тому же, являются слишком трудоемкими или сложными для участия в них человека.
В наши дни все большее применение получает автоматизация производства, т.е. введение в производственные процессы автоматов, помогающих, или вовсе заменяющих человека. В первую очередь, это применяется при опасных производствах, участие в которых человека нежелательно, или вовсе невозможно. Также часто автоматизируются процессы, слишком скоротечные для визуального контроля человека. Там все чаще устанавливаются автоматические датчики, показания с которых поступают на накопители, или в память компьютера, где они хранятся для дальнейшего изучения. Контроль скоротечных процессов также осуществляется автоматами.
Кроме того, перспективным является автоматизация конвейерных производств, так как для человека вредны длительные повторяющиеся движения, которые он производит, находясь за конвейерной лентой. При этом человека заменяют промышленные роботы-манипуляторы.
Цель курсовой работы: Разработка управляющего микропроцессорного устройства реализующего заданное взаимодействие с объектом управления и разработка программных средств системы, обеспечивающих выполнение заданного алгоритма управления.
Задание на курсовую работу
Исходные данные:

БИСМП (МЭВМ)	f1 ,t1	f2,t2,t3	ОЗУ	ПЗУ
МС68НС11Е9	10	6	К537РУ8	К541РЕ1

Функция:

Y1=f1(X1; X2; X3;X4)

t1=60 мкс.
__
Y1=X1 & X2 & X3 v X4
Функция:
NU= f2(NU1, NU2, K)
NU= (NU1- NU2*K)
t2=90 мкс.
t3=40 мкс.
1. Структура и описание микроЭВМ
Общая структура разрабатываемого МПУ:
Изготовленный по КМОП-технологии с высокоплотной структурой восьмиразрядный микроконтроллер MC68HC11E9 предназначается для выполнения широкого круга прикладных задач. Для достижения номинальной частоты шины 2 МГц были использованы новые технологии. Кроме того, полностью статическая схемотехника позволяет работать на очень низких частотах, что позволяет при необходимости уменьшать потребление энергии.
ОЭВМ имеет ряд особенностей в аппаратном и программном обеспечении, которые перечислены ниже:
Особенности аппаратного обеспечения:
12 Кбайт ПЗУ;
512 байт ЭСППЗУ;
512 байт ОЗУ;
16-разрядный таймер с расширенными функциями:
4-разрядный определитель частоты.
Три функции входной фиксации и пять - выходного сравнения или
Четыре функции входной фиксации и четыре - выходного сравнения.
восьмиразрядный счетчик внешних импульсов;
последовательный асинхронный интерфейс связи расширенного формата NRZ (SCI);
последовательный периферийный интерфейс (SPI);
восьмиканальный, восьмиразрядный АЦП;
система прерываний реального времени;
система слежения за правильностью работы ОЭВМ (COP-Watchdog);
52-выводной квадратный пластиковый корпус.
Особенности программного обеспечения:
система команд представляет собой надмножество системы команд семейства M6800;
операции дробного и целочисленного 16x16 деления;
операции манипуляцией отдельными битами данных;
режимы малого потребления энергии (WAIT и STOP);

Внутренняя структура и назначение выводов

Пульт управления оператора:

Клавиша	Функции
Пуск	Переводит систему в режим выполнения алгоритма управления. В этом режиме на индикаторы выводится текущее значение принимаемых с выводов АЦП 8-разрядных двоичных кодов NU1, NU2, NU3
K	Перевод в режим ввода кода 8-разрядной двоичной константы K; по умолчанию на все индикаторы выводится 000. Набирается произвольное число цифр (со сдвигом влево). Набор фиксируется по нажатию Ввод. Если код константы равен нулю просто нажимается клавиша Ввод.
Q	Переводит в режим ввода кода 8-разрядной двоичной константы Q.
Сброс	RESET - начальная установка и переход в режим набора K и Q
Стоп	Режим прерывания программы
Ввод	Фиксирует текущий набор и переходит к следующему набору.
Авария	Сигнал красного цвета - отказ системы, сигнал не горит - система в работоспособном состоянии.
NU1 NU2 NU3	Дисплей вывода 8-разрядных двоичных кодов NU1, NU2, NU3, принимаемых с АЦП

На рисунке представлена принципиальная схема микроЭВМ:

Рис.4Принципиальная схема микроЭВМ

2. Алгоритм 1:

Для формирования управляющего воздействия y1 снимается информация с цифровых датчиков x1, x2, x3 x4 и вычисляется значение булевой функции (т.е. логической) f1(x1, x2, x3 x4 ):

v x4

При единичном значении f1 вырабатывается управляющий сигнал y1 длительностью t1. Это означает, что через время t1 после выдачи y1 необходимо выработать y1=0.

Блок-схема программы

3. Алгоритм 2

При обработке информации с аналоговых датчиков МПУ принимает коды NU1 и NU2 с выходов АЦП и код константы k с тумблерного регистра пульта управления. Далее вычисляются значения функции NU = f2 (NU1, NU2, k) и сравнивается с константой Q1, хранящейся в ПЗУ. В зависимости от результатов сравнения вырабатывается один из двух управляющих сигналов Y2 или Y3 заданной длительности по следующему правилу. Если NU < Q, то выдать Y2 длительностью t2, иначе выдать Y3 длительностью t3. Далее формируется управляющее воздействие Y4, для чего с АЦП вводится значение NU3 и производится вычисление по формуле:

и значение Y4 в виде 8-разрядного кода выдается на вход АЦП.

Все двоичные константы и переменные, участвующие в вычислениях NU1, NU2, k, Q, Y4 рассматриваются как целые без знака.

Блок-схема программы

Заключение

В ходе данной курсовой работы, нами были составлена принципиальная схема микроЭВМ на базе микропроцессора MC68HC11E9, два алгоритма управления им. В целом нами при разработке получены те знания, которые в будущем помогут в профессиональной деятельности.

Список использованной литературы:

1. Руппель А.А. Лекции по МПУ Автоматики. 2007г.

2. А.П. Жмакин. Микропроцессорные системы для автоматизации технологических процессов.