Материал: 2160

Микропроцессорная система переключением передач

В качестве примера рассмотрим систему автоматического управления переключением передач, реализованную на базе микросхем, входящих в состав микропроцессорного комплекта серии КР580 (рис. 1.60).

Си

Рис. 1.60.бАСтруктурная схема микропроцессорной системы автоматического управления переключением передач (на базе комплекта микросхем серииДКР580)

На вход данной системы подаются сигналы от датчиков скорости

автомобиля и частоты вращения коленчатого вала двигателя, темпера-

туры двигателя, загрузки автомобиля и др. Также на вход поступают команды от аппаратуры управления, наИнформациякоторые воздействует водитель.

Перед поступлением в собственно микропроцессорную систему

управления все эти сигналы обязательно преобразуются в числовой код с помощью соответствующих преобразователей (например, аналогоцифровых преобразователей (АЦП), преобразователей «частота – код» и

т. д.), входящих в состав блока ввода. от блока ввода по-

ступает в схему интерфейса. Причем в случае большого объема информации таких схем интерфейса может быть несколько.

ЦПУ рассматриваемой микропроцессорной системы состоит из трех микросхем. Большая интегральная схема микропроцессора типа КР580ИК80А обрабатывает всю информацию. Ее связь с шинами управления и данных осуществляется через системный контроллер – шинный формирователь, а формирование тактовых последовательностей импульсов, необходимых для работы микропроцессора, происхо-

72

дит с помощью генератора тактовых импульсов, стабилизированного кварцевым резонатором. В зависимости от вырабатываемых ЦПУ сигналов на шине управления и кода на шине адреса в работу с ним включается то или иное устройство микропроцессорной системы (тот или

иной SLAVE) и осуществляется обмен данными между ЦПУ и выбранным элементом микропроцессорной системы. При этом для работы с запоминающими устройствами ЦПУ выдает на адресную шину адрес ячейки памяти, а на шину управления команду «Чтение» или «Запись».

Свала на указанные отклонения от нормальной работы, в ней используется с стема прерыван й, реализуемая с помощью контроллера прерываний. К каждому входу или к части входов контроллера прерываний подводятся гналы от внешних устройств. При появлении на каком-либо

Для того чтобы микропроцессорная система оперативно реагиро-

сигнал бАуровнем, соответствующим «логической 1», контроллер подго-

из входов контроллера сигнала с уровнем 1в ЦПУ поступает запрос на прерыван е ра оты основной программы.

В зав мости от того, на какой из входов контроллера поступает

тавл вает нформац ю ЦПУ о том, на какую из подпрограмм ему следует перейти. Если с гналы с уровнем 1 будут поданы одновременно на несколько входов контроллера, то он подготовит для ЦПУ информацию о переходе на подпрограмму, предусмотренную сигналом внешнего устройства с самым старшим приоритетом.

При поступлении запроса от контроллера на прерывание ЦПУ сначала заканчивает выполнениеДтекущей команды, а затем выдает на управляющую шину сигнал разрешения прерывания, то есть готовность перехода от основной программы к подпрограмме. После этого контроллер информирует ЦПУ, на какую из подпрограмм ему следует перейти. По окончании выполнения этой подпрограммы ЦПУ либо по сигналу контроллера прерывания переходитИна новую подпрограмму, запрос на которую поступил к контроллеру от следующего по старшинству приоритета внешнего устройства, либо при отсутствии таких запросов возвращается к выполнению основной программы.

Выполнение ЦПУ подпрограмм в порядке, определяемом старшинством приоритета внешних устройств, обеспечивает первоочередную реализацию в системе управления переключением передач таких управляющих воздействий, которые являются наиболее важными для автомобиля. В частности, старшим приоритетом, как правило, обладают внешние устройства, сигнализирующие о неполадках в системе управления, могущих создать для автомобиля аварийную ситуацию.

Микросхема контроллера прерываний КР580ВН59 имеет восемь входов для подключения к внешним устройствам.

73

Таймер КР580ВИ53 используется для периодического контроля состояния элементов микропроцессорных систем управления, которое зависит от того, правильно ли функционирует система или в ней имеют место сбои.

После того, как ЦПУ закончит обработку соответствующего объема информации, он выдаст управляющую команду, которая далее через Сканал вывода интерфейса поступает к блоку усилителей питания элек-

тромагнитов исполнительных устройств, а также к блоку индикации реж мов. В результате обеспечивается требуемый порядок срабатыва-

ния сполн тельных устройств и получение индикации режимов их ра-

линботы.Если для управления переключением передач применить однокри-

стальный м кроконтроллер, то он по своим функциональным возможностям будет экв валентен микросхеме, выделенной штрихпунктирной

ей

ственно

уступает схем, ем памяти ным, то

ства, поясните их назначение.

9.Чем микроконтроллер отличается от микропроцессора?

10.Что такое генератор тактовых импульсов и какую роль он играет в работе центрального процессора?

11.Объясните работу механизма прерываний.

12.Как происходит обмен данными между устройствами памяти?

74

2.ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

КЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

Настоящие лабораторные работы проводятся в компьютерном классе с использованием специального программного обеспечения для

разработки и имитации работы электрических цепей.

Сфайлами (File), меню редактирования (Edit), меню работы с цепями (Circut), меню анал за схем (Analysis), меню работы с окнами (Window), меню работы с файлами справок (Help).

Интерфейс пользователя состоит из полоски меню, панели инст-

рументов и рабочей области.

Полоса меню состоит из следующих компонентов: меню работы с

аналогив меню, кнопок запуска и приостановки схем, набора радиоэлектронныхбАаналоговых и цифровых деталей, индикаторов, элементов

Панель нструментов состоит из “быстрых кнопок”, имеющих

управлен я нструментов. Внешний вид интерфейса пользователя представлен на р с. 2.1.

Д И

Рис. 2.1. Внешний вид экрана компьютера при работе с программным обеспечением

75