PL186989B1 - Mikroprocesorowy układ sterowania urządzeń, zwłaszcza z multipleksowanymi sygnałami wejścia-wyjścia - Google Patents

Abstract

Mikroprocesorowy układ sterowania urządzeń, zwłaszcza g-j\ z multipleksowanymi sygnałami wejścia-wyjścia, złożony z zkładu sterującegg ppłąccznegg pporzzz złączz ppśśeddie pośrednią, dwukierunkową magistralą danych, pośrednią magistralą sterującą oraz synchronicznym łączem szeregowym z lokalnym pulpitem sterowania, i którego układ sterujący zawiera mikrokontroler z dołączonym za pomocą magistrali portów wejścia-wyjścia zespołem buforów wyjściowych, magistralą danych mikrokontrolera zespołem rejestrów wyjściowych, magistralami adresową i sterującą mikrokontrolera pamięciami programu, danych i nastaw oraz blokiem magistral procesora, a lokalny pulpit sterujący zawiera dwukierunkowy bufor lokalnej magistrali danych połączony lokalną magistralą adresową z buforem lokalnej magistrali adresowej, znamienny tym, że wejście układu według wynalazku (IX) zawiera multipleksowaną magistralę danych z układu sterowanego (28) dołączoną do wejścia MlB programowalnego układu wejścia-wyjścia (10) połączonego z mikrokontrolerem (11) dwukierunkową magistralą przerwań (22), łączącą wejścia IRQ tych elementów, magistralą sterującą mikrokontrolera (20), łączącą ich wejścia C, dwukierunkową magistralą danych mikrokontrolera (18) łączącą ich wejścia D oraz magistralą adresową mikrokontrolera (19) łączącą wyjścia A mikrokontrolera (1) z wejściem A dekodera adresów (11) stanowiącego integralną część programowalnego układu wejścia-wyjścia (10), przy czym wyjście CS dekodera adresów (11) jest dołączone do magistrali sterującej mikrokontrolera (20),....

Description

Przedmiotem wynalazku jest mikroprocesorowy układ sterowania urządzeń, zwłaszcza z multipleksowanymi sygnałami wejścia-wyjścia, mający zastosowanie szczególnie w radiolokacji.

Dotychczas sterowanie pracą tego rodzaju urządzeń było realizowane za pomocą zestawu przełączników dwu lub trzypozycyjnych, mono- lub bistabilnych oraz elektromechanicznych nastawników obrotowych, pełniących jednocześnie funkcję sterowania i zobrazowania. Funkcja pamiętania stanu była realizowana poprzez ustawienie przełącznika lub nastawnika w określonym położeniu oraz za pomocą elektromechanicznych liczników. Funkcja przeliczania i kodowania realizowana była za pomocą dekoderów małej skali integracji. Zależności funkcjonalne pomiędzy sygnałami sterującymi dokonywane były poprzez wzajemne połączenia elementów przełączających.

Niekorzystną cechą znanego rozwiązania jest duża ilość połączeń mechanicznych, wpływających na awaryjność urządzeń oraz brak możliwości automatyzacji testowania urządzenia na etapie produkcji, ze względu na trwałe połączenia pomiędzy mechanicznymi i elektromechanicznymi elementami sterującymi a częścią wykonawczą, co jest szczególnie niekorzystne w przypadku dużej liczby sygnałów sterujących, jak również brak możliwości zdalnego sterowania urządzeniem oraz znaczna energochłonność.

Mikroprocesorowy układ sterowania urządzeń, zwłaszcza z multipleksowanymi sygnałami wejścia-wyjścia według wynalazku wyróżnia się tym, że jego wejście zawiera multipleksowaną magistralę danych z układu sterowanego dołączoną do wejścia MIB programowalnego układu wejścia-wyjścia połączonego z mikrokontrolerem dwukierunkową magistralą przerwań, łączącą wejścia IRQ tych elementów, magistralą, sterującą mikrokontrolera łączącą ich wejścia C, dwukierunkową magistralą danych mikrokontrolera łączącą ich wejścia D oraz magistralą adresową mikrokontrolera łączącą wejścia A mikrokontrolera z wejściem A dekodera adresów stanowiącego integralną część programowalnego układu wejścia-wyjścia. Przy czym wyjście CS dekodera adresów jest dołączone do magistrali sterującej mikrokontrolera, którego magistrala wyboru danych wyjściowych dołączona do wejścia CO programowalnego układu wejścia-wyjścia i magistrala sterująca wpisem danych wejściowych współtworzą wejście układu według wynalazku. Wyjście układu według wynalazku zawiera 3-stanową magistralę wyjściową do układu sterowanego, stanowiącą wyjście MOB programowalnego układu wejścia-wyjścia. Lokalny pulpit sterowania połączony jest poprzez złącze pośrednie z układem sterującym za pomocą pośredniej dwukierunkowej magistrali danych, pośredniej magistrali adresowej, pośredniej magistrali sterującej oraz synchronicznego łącza szeregowego, którego układ sterujący zawiera dwukierunkowe łącze szeregowe zdalnego sterowania stanowiące wejście-wyjście interfejsu dwukierunkowego asynchronicznego łącza szeregowego, którego wejście stanowi wyjście nadajnika portu szeregowego dołączonego do wyjścia TX mikrokontrolera, a jego wyjście stanowi wejście odbiornika dwukierunkowego asynchronicznego portu szeregowego dołączonego do wyjścia TX mikrokontrolera. Ponadto układ sterujący jest wyposażony w pamięć nastaw typu EPROM połączoną z mikrokontrolerem dwukierunkową magistralą danych mikrokontrolera łączącą ich wejścia wyjścia D, magistralą sterującą mikrokontrolera, łączącą ich wejścia C oraz magistralą adresową mikrokontrolera łączącą wyjście A mikrokontrolera z wejściem A pamięci nastaw. Jednocześnie lokalny pulpit sterowania jest wyposażony w klawiaturę matrycową, której wejście połączone jest magistralą kolumn klawiatury matrycowej z wyjściem GOL układu sterowania klawiaturą matrycową

186 989 i zespołem wyświetlaczy a jej wyjście połączone jest magistralą wierszy klawiatury matrycowej z wejściem bufora klawiatury matrycowej, którego wyjście stanowi lokalna magistrala danych. A ponadto lokalny pulpit sterowania wyposażony jest w matrycę LED, której jedno wejście połączone jest magistralą, kolumn matrycy LED z wyjściem C sterownika matrycy LED, a jej drugie wejście połączone jest magistralą wierszy matrycy LED z wyjściem S sterownika, którego wejście SSP połączone jest synchronicznym łączem szeregowym z układem sterującym. Jednocześnie lokalny pulpit sterowania zawiera zespół wyświetlaczy nastaw oraz zespół wyświetlaczy danych, których wejścia-wyjścia D połączone są lokalną dwukierunkową magistralą danych z drugim wejściem-wyjściem dwukierunkowego bufora lokalnej magistrali danych. Zaś jego pierwsze wejście-wyjście tworzy pośrednią magistralę danych według wynalazku. Równocześnie wejścia A zespołów wyświetlaczy nastaw i danych połączone są lokalną magistralą adresową z wyjściem bufora lokalnej magistrali adresowej, którego wejście stanowi pośrednia magistrala adresowa. Zaś wejścia C zespołów wyświetlaczy nastaw i danych połączone są z wyjściem CS układu sterowania klawiaturą i zespołem wyświetlaczy.

Korzystną cechą układu według wynalazku jest możliwość ustawienia parametrów pracy sterowanego urządzenia, zobrazowanie aktualnych nastaw i parametrów oraz ich zapamiętywanie nawet po wyłączeniu zasilania urządzenia. Układ umożliwia również przeliczanie i kodowanie wartości liczbowych a także realizację złożonych funkcji sygnałów wejściowych, w tym uzależnień czasowych.

Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy układu według wynalazku, fig. 2 przedstawia schemat blokowy układu sterującego a fig. 3 przedstawia schemat blokowy lokalnego pulpitu sterowania.

Przykład wykonania wynalazku.

Układ według wynalazku składa się z układu sterującego I połączonego poprzez złącze pośrednie II pośrednią dwukierunkową magistralą danych IV, pośrednią magistralą adresową V, pośrednią magistralą sterującą VI oraz synchronicznym łączem szeregowym VII z lokalnym pulpitem sterowania III. Ponadto układ sterujący I jest wyposażony w dwukierunkowe łącze zdalnego sterowania VIII.

Wejście IX i wyjście X układu sterującego I stanowią odpowiednio wejście i wyjście układu według wynalazku. Układ sterujący I jest zbudowany z mikrokontrolera 1, którego wejście-wyjście danych połączone jest dwukierunkową magistralą danych mikrokontrolera 18 z wyjściem danych D pamięci programu 2, z wejściem-wyjściem D pamięci danych typu RAM 3, z wejściem-wyjściem danych D pamięci nastaw 4, z wejściem-wyjściem danych D programowalnego układu wejścia-wyjścia 10, z wejściem danych D zespołu rejestrów wyjściowych 12 oraz z pierwszym wejściem wyjściem danych A zespołu buforów magistral procesora 5.

Wyjście adresów A mikrokontrolera 1 połączone jest magistralą adresową mikrokontrolera 19 z wejściem adresów A pamięci programu 2, z wejściem adresów A pamięci danych 3, z wejściem adresów A pamięci nastaw 4, z wejściem adresów A dekodera adresów 11 stanowiącego część programowalnego układu wejścia-wyjścia 10, oraz z wejściem adresów I zespołu buforów magistral procesora 5.

Wejście-wyjście sygnałów sterowania C mikrokontrolera 1 połączone jest magistralą sterującą mikrontrolera 2θ z wejściem sterującym OE pamięci programu 2, z wejściem sterującym C pamięci danych 3, z wejściem sterującym C pamięci nastaw 4, z wejściem-wyjściem sterującym C programowalnego układu wejścia-wyjścia 1,0, z wyjściem sygnałów wyboru CS dekodera adresów 11, z wejściem strobującym ST zespołu rejestrów wyjściowych oraz z pierwszym wejściem sterującym C i drugim wejściem sterującym II zespołu buforów magistral procesora 5.

Wyjście portów wyjściowych I/OP mikrokontrolera 1 połączone jest magistralą portów wejścia-wyjścia 21 z wejściem zespołu buforów wyjściowych 13, złożonego z pierwszego bufora wyjściowego TTL 14 z wyjściami prostymi sygnałów sterowania 30, z drugiego bufora wyjściowego TTL 15 z wyjściami zanegowanymi sygnałów sterowania 31 i z trzeciego bufora wyjściowego 16 z wyjściami typu OC sygnałów sterowania 32. Wejście zespołu buforów wyj186 989 ściowych 13 stanowią wejścia poszczególnych buforów wyjściowych, pierwszego 14, drugiego 15 i trzeciego 16, a ich wyjścia 30, 31,32 stanowią wyjścia zespołu buforów wyjściowych 13.

Układ sterujący I wyposażony jest w interfejs dwukierunkowego asynchronicznego łącza szeregowego 9, którego wejście-wyjście stanowi dwukierunkowe łącze szeregowe VIII, a jego drugie wejście połączone jest z wyjściem nadajnika TX mikrokontrolera 1, tworząc wyjście nadajnika dwukierunkowego asynchronicznego portu szeregowego 24, natomiast drugie wyjście interfejsu 9 połączone z wejściem odbiornika RX mikrokontrolera 1 stanowi wejście odbiornika dwukierunkowego asynchronicznego portu szeregowego 24.

W skład układu sterującego I wchodzi również programowalny układ wejścia-wyjścia 10, którego magistrala danych wejściowych z układu sterowanego 28 dołączona jest do wejścia MIB, a magistrala sterująca wpisem danych wejściowych 29 dołączona jest do wejścia CI, zaś magistrala wyboru danych wyjściowych 27 dołączona jest do wejścia CO układu 10, tworząc wejście układu według wynalazku IX.

Wyjście układu według wynalazku X tworzą, 3-stanowa magistrala wyjściowa do układu sterowanego 26, stanowiąca wyjście MOB programowalnego układu wejścia-wyjścia 10, magistrala wyjść rejestrowych sygnałów sterowania 25 stanowiąca wyjście Q zespołu rejestrów wyjściowych 12 oraz wyjścia zespołu buforów wyjściowych 13.

Ponadto programowalny układ wejścia-wyjścia 10 połączony jest z mikrokontrolerem 1 dwukierunkową magistralą przerwań 22, która łączy wejścia-wyjścia IRQ odpowiednio układu 10 i mikrokontrolera 1.

Blok buforów magistral procesora 5 składa się z dwukierunkowego bufora pośredniej magistrali danych 6, bufora pośredniej magistrali adresowej 7 i bufora pośredniej magistrali sterującej 8. Pierwsze wejście bloku buforów magistral procesora 5 stanowi wejście A dwukierunkowego bufora pośredniej magistrali danych 6. Drugie wejście bloku buforów 5 stanowi wejście I bufora pośredniej magistrali adresowej 7. Trzecim wejściem jest wejście II bufora pośredniej magistrali sterującej 8 a czwarte wejście stanowi wejście C dwukierunkowego bufora pośredniej magistrali danych 6.

Wyjścia bloku buforów magistral procesora 5 stanowią odpowiednio wejście-wyjście B dwukierunkowego bufora pośredniej magistrali danych 6, tworzące pośrednią, dwukierunkową magistralę danych IV, wyjście O bufora pośredniej magistrali adresowej 7 tworzące pośrednią magistralę adresową V, wyjścia 01 i 02 bufora pośredniej magistrali sterującej 8 tworząc odpowiednio pośrednią magistralę sterującą VI i synchroniczne łącze szeregowe VII. Przy czym wyjście SSP mikrokontrolera 1, które stanowi wyjście szeregowego portu synchronicznego 17 jest połączone z czwartym wejściem bloku buforów magistral procesora 5, stanowiące wejście 12 bufora pośredniej magistrali sterującej 8.

Lokalny pulpit sterowania III zbudowany jest z klawiatury matrycowej 38, której wejście połączone jest magistralą kolumn 42 z wyjściem COL układu sterowania klawiaturą matrycową i zespołem wyświetlaczy 37, a wyjście połączone jest magistralą wierszy klawiatury matrycowej 43 z pierwszym wejściem bufora klawiatury matrycowej 39. Drugie wejście bufora klawiatury 39 połączone jest linią sterującą buforem klawiatury matrycowej 46 z wyjściem OE układu sterowania klawiaturą i zespołem wyświetlaczy 37, którego wejście A stanowi lokalna magistrala adresowa 47, a wejście C stanowi pośrednia magistrala sterująca VI, łącząca układ sterujący I z lokalnym pulpitem sterowania III za pośrednictwem złącza pośredniego II.

Lokalna magistrala adresowa 47 łączy wyjście bufora lokalnej magistrali adresowej 36, którego wejście stanowi pośrednia magistrala adresowa V, z wejściami A układu sterowania klawiaturą i zespołem wyświetlaczy 37 oraz zespołu wyświetlaczy nastaw 40 i zespołu wyświetlaczy danych 41.

Pośrednia dwukierunkowa magistrala danych IV łącząca układ sterujący I z pulpitem III stanowi pierwsze wejście-wyjście dwukierunkowego bufora lokalnej magistrali danych 35, którego drugie wejście-wyjście tworzy lokalną dwukierunkową magistralę danych 48 łączącą bufor 35 z wyjściem bufora klawiatury matrycowej 39 oraz z wejściem-wyjściem D zespołu wyświetlaczy nastaw 40 i wejściem-wyjściem D zespołu wyświetlaczy danych 41.

Ponadto wyjście DIR układu sterowania klawiaturą i zespołu wyświetlaczy 37 połączone jest linią sterującą buforem lokalnej magistrali danych 50 z wejściem dwukierunkowego

186 989 bufora lokalnej magistrali danych 35, a wyjście CS układu 37 tworzy lokalną magistralę sterującą 49 łączącą wyjście CS układu 37 z wejściami C zespołu wyświetlaczy nastaw 40 i zespołu wyświetlaczy danych 41.

W skład lokalnego pulpitu sterowania III wchodzi również sterownik matrycy LED 33, którego wejście SSP połączone jest synchronicznym łączem szeregowym VII z układem sterującym I, natomiast wyjście C sterownika matrycy LED 33 połączone jest magistralą kolumn matrycy LED 45 z pierwszym wejściem matrycy LED 34, a wyjście S sterownika 33 połączone jest magistralą wierszy matrycy LED 44 z drugim wejściem matrycy LED 34.

Działanie układu według wynalazku polega na sterowaniu układem sterowanym za pomocą wyjść X układu sterującego I na podstawie danych wejściowych na wejściu układu IX oraz wartości nastaw lokalnego pulpitu sterującego III. Stan początkowy wyjść układu sterującego X odtwarzany jest przez mikrokontroler 1 po włączeniu zasilania układu na podstawie danych zapamiętanych w pamięci nastaw 4. Aktualne wartości nastaw lokalnego pulpitu sterującego zobrazowane są za pomocą zespołu wyświetlaczy nastaw 40 oraz matrycy LED 34. Zmiana stanu układu sterującego dokonywana jest za pomocą klawiatury matrycowej 38, której stan, wciśnięcie klawisza, odczytywany jest przez mikrokontroler 1 za pośrednictwem magistrali wierszy klawiatury 43, bufora klawiatury matrycowej 39, lokalnej magistrali danych 48, dwukierunkowego bufora lokalnej magistrali danych 35, pośredniej magistrali danych IV, dwukierunkowego bufora pośredniej magistrali danych 6 oraz magistrali danych mikrokontrolera 18. Sterowanie odczytem wierszy klawiatury matrycowej 38 realizowane jest przez układ sterowania klawiaturą matrycową i zespołem wyświetlaczy 37, który na podstawie sygnałów sterujących doprowadzonych do wejścia C układu adresów doprowadzonych do wejścia A steruje za pośrednictwem magistrali kolumn klawiatury matrycowej 42, wyborem kolumny klawiatury matrycowej 38 oraz za pośrednictwem wyjścia sterowania buforem klawiatury 46 i linii sterowania buforem lokalnej magistrali danych 50 steruje odczytem przez mikrokontroler 1 aktualnej wartości wiersza. Na podstawie odczytanej wartości wiersza i zaprogramowanego algorytmu przechowywanego w pamięci programu 2, mikrokontroler 1 dokonuje zmiany stanu odpowiedniego wyjścia sterującego lub zawartości odpowiednich rejestrów, sygnalizując jednocześnie realizowane funkcje przełączeniem stanu odpowiedniej diody LED w matrycy LED 34 lub wyświetlając nową wartość nastaw za pomocą zespołu wyświetlaczy 40. Dane do zespołu wyświetlaczy przekazywane są przez mikrokontroler 1 za pośrednictwem dwukierunkowej lokalnej magistrali danych 48 poprzez bufor lokalnej magistrali danych 35, pośrednią magistralę danych IV i bufor pośredniej magistrali danych 6 oraz magistralę danych mikrokontrolera 18. Analogicznie przesyłane są dane do zespołu wyświetlaczy 41 w celu wyświetlenia aktualnych wartości danych wejściowych odczytywanych przez magistralę danych z układu sterowanego 28. Adresowanie rejestrów zespołów wyświetlaczy nastaw 40 i danych 41 dokonywane jest poprzez mikrokontroler 1 za pośrednictwem magistrali adresowej mikrokontrolera 19, przez bufor pośredniej magistrali adresowej 7, pośrednią magistralę adresową V, bufor lokalnej magistrali adresowej 36 oraz lokalną magistralę adresową 47. Wybór właściwego wyświetlacza oraz sterowanie wpisem i odczytem danych do zespołu wyświetlaczy nastaw 40 i danych 41 realizowane jest przez układ sterowania klawiatury matrycowej i zespołu wyświetlaczy 37 na podstawie adresów doprowadzonych do jego wejścia A za pośrednictwem lokalnej magistrali adresowej 47 oraz na podstawie sygnałów sterowania doprowadzonych do jego wejścia C za pośrednictwem pośredniej magistrali sterowania VI.

Sterowanie matrycą LED 34, sygnalizującą bieżący stan klawiszy i odpowiadających im funkcji sterujących realizuje układ sterownika matrycy LED 33. Dane w postaci szeregowej sterujące matrycą LED przesyłane są z mikrokontrolera 1 za pośrednictwem synchronicznego łącza szeregowego VII do wejścia SSP sterownika matrycy LED 33. Sterownik dokonuje konwersji danych szeregowych na sygnały sterujące matrycą LED 34, gdzie poprzez wybór kolumny matrycy LED za pomocą magistrali kolumn matrycy LED 45 i odpowiednie wysterowanie wiersza matrycy za pomocą magistrali wierszy matrycy LED 44 zapalane są odpowiednie diody LED sygnalizujące stan funkcji przyporządkowanych poszczególnym klawiszom klawiatury matrycowej 38. Dane wyjściowe z układu sterowanego, dołączone do wejścia MIB programowalnego układu wejścia-wyjścia 10 za pomocą magistrali danych z układu

186 989 sterowanego 28, zapisywane są w rejestrach wewnętrznych układu 10. Wybór właściwego rejestru i zatrzaśnięcie danych w rejestrze następuje na podstawie sygnałów sterujących i synchronizujących doprowadzonych do wejścia CI układu 10 za pośrednictwem magistrali sterującej wpisem danych wejściowych 29. Wpisanie danych do układu wejścia-wyjścia generuje sygnał przerwania do mikrokontrolera 1, sygnalizując obecność danych do odczytu. Jednocześnie blokowany jest zapis nowych danych do zapełnionego rejestru do chwili odczytania przez mikrokontroler 1 wpisanej danej. Zgłoszenie przerwania oraz potwierdzenie odczytu danych z urządzenia sterowanego przez mikrokontroler 1 dokonywane jest za pośrednictwem dwukierunkowej magistrali przerwań 22.

Odczytane przez mikrokontroler 1 dane z układu sterowanego podlegają przeliczeniu i konwersji w zależności od realizowanego przez układ algorytmu oraz aktualnych nastaw lokalnego pulpitu sterującego III. Wyniki przetwarzania tych danych zobrazowane są za pomocą zespołu wyświetlaczy danych 41 w sposób opisany powyżej.

Dane przeznaczone do zapisu w rejestrach wyjściowych układu wejścia-wyjścia 10 wypracowywane są przez mikrokontroler 1 na podstawie aktualnych nastaw lokalnego pulpitu sterującego lub nastaw pochodzących z układu zdalnego sterowania przesyłanych za pomocą dwukierunkowego łącza szeregowego VIII.

Dane zawarte w rejestrach wyjściowych odczytywane są przez układ sterowany, który za pośrednictwem magistrali wyboru danych wyjściowych 27 dokonuje wyboru właściwego rejestru i wystawienia żądanych danych na magistralę wyjściową 26. Wymiana danych pomiędzy programowalnym układem wejścia-wyjścia 10 a mikrokontrolerem 1 odbywa się za pośrednictwem magistrali danych mikrokontrolera 18, natomiast sterowanie zapisem i odczytem danych dokonywane jest za pomocą magistrali sterującej mikrokontrolera 20. Adresowanie rejestrów wewnętrznych układu wejścia-wyjścia dokonywane jest przez mikrokontroler 1 za pośrednictwem magistrali adresowej mikrokontrolera 19 i dekodera adresów 11.

Sterowanie układem sterowanym realizowane jest również za pomocą zespołu rejestrów wyjściowych 12. Dane sterujące wypracowywane przez mikrokontroler 1, które pozostają niezmienne w dłuższych okresach czasowych, a jednocześnie moment ich zatrzaśnięcia rejestrze nie jest krytyczny z punktu widzenia działania układu sterowanego, zapisywane są w zespole rejestrów wyjściowych 12 za pośrednictwem magistrali danych mikrokontrolera 18, a sterowanie zapisem realizowane jest poprzez magistralę sterującą mikrokontrolera 20.

Zadaniem zespołu buforów wyjściowych 13 jest wzmocnienie i dostosowanie poziomów elektrycznych sygnałów przeznaczonych do bezpośredniego sterowania układem sterowanym.

Na podstawie bieżących nastaw lokalnego pulpitu sterującego oraz realizowanego algorytmu zawartego w pamięci programu 2 mikrokontroler 1 steruje bezpośrednio układem sterowanym poprzez porty wejścia-wyjścia.

W zależności od przeznaczenia sygnały wyjściowe doprowadzone są do wejść buforów wyjściowych odpowiednio, bufora wyjściowego TTL 14, bufora wyjściowego TTL z wyjściami zanegowanymi 15 lub bufora wyjściowego z wyjściami typu OC 16.Wyjścia buforów zapewniają sterowanie układem sterowanym za pomocą sygnałów logicznych TTL poprzez wyjścia proste 30 lub zanegowane 31, a także sterowanie sygnałami o innym poziomie napięć lub prądów poprzez wyjścia typu OC 32.

Program realizowany przez mikrokontroler 1 przechowywany jest w pamięci typu EPROM 2, z której za pośrednictwem magistrali danych mikrokontrolera 18 odczytywane są kolejne bajty instrukcji, adresowanych przez mikrokontroler za pośrednictwem magistrali adresowej 19. Sterowanie pobieraniem instrukcji programu odbywa się za pośrednictwem magistrali sterującej mikrokontrolera 20.

Pamięć danych typu RAM 3 przeznaczona jest do przechowywania bieżących danych wykorzystywanych przez mikrokontroler 1 w trakcie wykonywania programu sterującego. Parametry te przechowywane są w pamięci nastaw 4 nawet przy braku zasilania układu. Odtworzenie ostatnio zapisanych ustawień pulpitu sterującego III oraz stanu wyjść sterujących X następuje po włączeniu zasilania układu, a przy każdej zmianie ustawień odpowiednie dane są uaktualniane i zapisywane w pamięci nastaw 4. Współpraca mikrokontrolera 1 z pamięcią

186 989 nastaw 4 odbywa się za pośrednictwem magistrali danych mikrokontrolera 18 oraz magistrali adresowej 19 i sterującej 20.

Współpraca mikrokontrolera 1 z lokalnym pulpitem sterującym III odbywa się za pośrednictwem bloku buforów magistral procesora 5.

Dwukierunkowe łącze zdalnego sterowania VIII, które poprzez interfejs łącza szeregowego 9, dostosowującego różne standardy elektryczne łączy szeregowych do poziomu TTL oraz wejście odbiornika 23 i wyjście nadajnika dwukierunkowego łącza szeregowego 24, umożliwia wymianę danych pomiędzy układem sterującym I a na przykład pulpitem zdalnego sterowania lub innymi współpracującymi urządzeniami.

fig.2

186 989

fig. 3

186 989

fig.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Mikroprocesorowy układ sterowania urządzeń, zwłaszcza z multipleksowanymi sygnałami wejścia-wyjścia, złożony z układu sterującego połączonego poprzez złącze pośrednie pośrednią, dwukierunkową magistralą danych, pośrednią magistralą sterującą oraz synchronicznym łączem szeregowym z lokalnym pulpitem sterowania, i którego układ sterujący zawiera mikrokontroler z dołączonym za pomocą magistrali portów wejścia-wyjścia zespołem buforów wyjściowych, magistralą danych mikrokontrolera zespołem rejestrów wyjściowych, magistralami adresową i sterującą mikrokontrolera pamięciami programu, danych i nastaw oraz blokiem magistral procesora, a lokalny pulpit sterujący zawiera dwukierunkowy bufor lokalnej magistrali danych połączony lokalną magistralą adresową z buforem lokalnej magistrali adresowej, znamienny tym, że wejście układu według wynalazku (IX) zawiera multipleksowaną magistralę danych z układu sterowanego (28) dołączoną do wejścia MIB programowalnego układu wejścia-wyjścia (10) połączonego z mikrokontrolerem (11) dwukierunkową magistralą przerwań (22), łączącą wejścia IRQ tych elementów, magistralą sterującą mikrokontrolera (20), łączącą ich wejścia C, dwukierunkową magistralą danych mikrokontrolera (18) łączącą ich wejścia D oraz magistralą adresową mikrokontrolera (19) łączącą wyjścia A mikrokontrolera (1) z wejściem A dekodera adresów (11) stanowiącego integralną część programowalnego układu wejścia-wyjścia (10), przy czym wyjście CS dekodera adresów (11) jest dołączone do magistrali sterującej mikrokontrolera (20), i którego magistrala wyboru danych wyjściowych (27), dołączona do wejścia CO programowalnego układu wejścia-wyjścia (10) i magistrala sterująca wpisem danych wejściowych (29) współtworzą wejście według wynalazku (IX), a wyjście według wynalazku (X) zawiera 3-stanową magistralę wyjściową do układu sterowanego (26) stanowiącą wyjście MOB programowalnego układu wejścia-wyjścia (10), zaś lokalny pulpit sterowania (III) połączony jest poprzez złącze pośrednie (II) z układem sterującym (I) za pomocą pośredniej, dwukierunkowej magistrali danych (IV), pośredniej magistrali adresowej (V), pośredniej magistrali sterującej (VI) oraz synchronicznego łącza szeregowego (VII), i którego układ sterujący (I) zawiera dwukierunkowe łącze szeregowe zdalnego sterowania (VIII), stanowiące wejście-wyjście interfejsu dwukierunkowego asynchronicznego łącza szeregowego (9), którego wejście stanowi wyjecie nadajnika portu szeregowego (24) dołączonego do wyjścia TX mikrokontrolera (1), a jego wyjście stanowi wejście odbiornika dwukierunkowego asynchronicznego portu szeregowego (23) dołączonego do wejścia RX mikrokontrolera (1), a ponadto układ sterujący (I) jest wyposażony w pamięć nastaw typu EPROM (4) połączoną z mikrokontrolerem (1) dwukierunkową, magistralą danych mikrokontrolera (18) łączącą ich wejścia-wyjścia D, magistralą sterującą mikrokontrolera (20), łączącą ich wejścia C oraz magistralą adresową mikrokontrolera (19) łączącą wyjście A mikrokontrolera (1) z wejściem A pamięci nastaw (4) i jednocześnie lokalny pulpit sterowania (III) jest wyposażony w klawiaturę matrycową (38), której wejście połączone jest magistralą kolumn klawiatury matrycowej (42) z wyjściem COL układu sterowania klawiaturą matrycową i zespołem wyświetlaczy (37) a jej wyjście połączone jest magistralą wierszy klawiatury matrycowej (43) z wejściem bufora klawiatury matrycowej (39), którego wyjście stanowi lokalna magistrala danych (48), a ponadto lokalny pulpit sterowania (III) wyposażony jest w matrycę LED (34), której jedno wejście połączone jest magistralą kolumn matrycy LED (45) z wyjściem C sterownika matrycy LED (33), a jej drugie wejście połączone jest magistralą wierszy matrycy LED (44) z wyjściem S sterownika (33), którego wejście sSp połączone jest synchronicznym łączem szeregowym (VII) z układem sterującym (I), i jednocześnie lokalny pulpit sterowania (III) zawiera zespół wyświetlaczy nastaw (40) oraz zespół wyświetlaczy danych (41), których wejścia-wyjścia D połączone są lokalną dwukierunkową magistralą danych (48) z drugim wejściem-wyjściem dwukierunkowego bufora lokalnej magistrali danych (35), zaś

   186 989 jego pierwsze wejście-wyjście tworzy pośrednią magistralę danych (IV) według wynalazku, i równocześnie wejścia A zespołu wyświetlaczy nastaw (40) i danych (41) połączone są lokalną magistralą adresową (47) z wyjściem bufora, lokalnej magistrali adresowej (36), którego wejście stanowi pośrednia magistrala adresowa (V), zaś wejścia C zespołów wyświetlaczy nastaw (40) i danych (41) połączone są z wyjściem CS układu sterowania klawiaturą i zespołem wyświetlaczy (37).