Разработка системы контроля параметров давления установки предварительной очистки газа

Рис 2.   Пластинчатый электрофильтр

Рис 2. 1-коронирующие электроды; 2-пластинчатые осадительные электроды;  a – входной газоход;  б –выходной газоход;  в- камера.

  К недостаткам трубчатых электрофильтров  следует отнести: сложность монтажа, трудность встряхивания коронирующих электродов без нарушения строгого центрирования, а также большой расход энергии на единицу длины электрических проводов.

  Преимущества  пластинчатых электрофильтров- простота монтажа и удобство встряхивания электродов.

Для очистки  сухих газов применяют преимущественно  пластинчатые электрофильтры, а для  очистки трудноулавливаемой пыли, капель жидкости из туманов (не требующих встряхивания электродов) и для обеспечения  наиболее высокой степени очистки  используют трубчатые электрофильтры.  

Критическая напряженность электрического поля, при которой возникает разряд:

E₀ = 3,04 (B + 0,0311* V2B/D1)*10⁶

где:  B – относительная плотность газового потока;  D1 –диаметр коронирующего электрода 

2. МПС комплект серии КР1816. Назначения. Характеристики. Описание работы.

Микропроцессорный комплект серии K.P18I6 состоит из микросхем  КР1816ВЕ35, КР1816ВЕ39, КМ1816ВЕ48 и КР1816ВЕ49, выполненных по n-МДП-технологии. Каждая микросхема представляет собой однокристальную 8-разрядиую микро-ЭВМ, содержащую функциональные узлы (центральный процессор, ОЗУ  данных, многоканальный интерфейс ввода/вывода, 8-разрядный таймер/счетчик, векторную  систему прерываний с приоритетом, тактовый генератор, устройство синхронизации, программную память), обеспечивающие универсальность, автономность и гибкость применений в устройствах самого различного назначения. Микросхемы серии  К1816 имеют идентичную структуру, но отличаются друг от друга только наличием (КМ1816ВЕ48, КР1816ВЕ49) или отсутствием (КР1816ВЕ35, КР1816ВЕ39) внутренней программой памяти, объемом внутреннего ОЗУ, типом и объемом ПЗУ, максимальным быстродействием. Так, микросхема КМ1816ВЕ48 содержит электрически перепрограммируемое  ПЗУ (ППЗУ>, стирание информации  в котором  осуществляется ультрафиолетовым облучением. Таким образом, пользователь микросхем КМ1816ВЕ48 имеет возможность самостоятельно производить запись информации в программную память, в отличие от КР1816ВЕ49, где эта операция осуществляется с помощью отдельного шаблона в процессе изготовления микросхемы. Отличительные особенности микросхем указаны в табл.1.

В каждой микро-ЭВМ  предусмотрена возможность расширения памяти программ до 4К байт, памяти данных до 384 байт и увеличения числа линий  ввода/вывода за счет подключения внешних  кристаллов ППЗУ (ПЗУ), ОЗУ и интерфейсов  ввода/вывода серии КР580. 
Условное графическое обозначение микросхемы приведено на рис. 3, назначение выводов структурная схема показана на рис. .2 Арифметико-логическое устройство (АЛУ) представляет собой параллельное 8-разрядное устройство, позволяющее выполнять арифметические, логические операции и операции сдвига над данными, представленными в двоичном коде, а также обрабатывать данные, представленные  в двоично-десятичном  коде. Блок программной памяти (БПП) предназначен для записи, хранения и считывания команд, которые поступают в процессор и управляют процессором обработки информации. Блок состоит из ПЗУ (ППЗУ), счетчика команд, дешифратора адреса и дешифратора команд. В микросхеме К.М1816ВЕ48 используется ППЗУ емкостью 1024 8-разрядных слова, представляющее собой электрически программируемое устройство со стиранием информации УФ-излучеиием. Таким образом, содержимое ППЗУ определяется пользователем микросхемы. Микросхема КР1816ВЕ49 содержит ПЗУ емкостью 2048 8-разрядных слова, содержимое которого задается в процессе изготовления микросхемы. Память, расположенная на кристалле, занимает адреса с 0000 по 03FFH (КМ1816ВЕ48) или 07FFH (КР1816ВЕ49). В микросхеме предусмотрено расширение программной памяти при прямой адресации до 4096 8-разрядных слов. Внешняя память занимает адреса с 0400Н (КМ1816ВЕ48) или 0800Н (KPI816BE49) по 0FFFH. Все поле адресов с 0000 по 0FFFH разбито на два банка: банк памяти 0 с адресами 0000 по 07FFH и банк памяти 1 с адресами 0800Н по 0FFFH. Переключение банков осуществляется программным путем. Поле распределения памяти программ

Счетчик команд (СК) предназначен для формирования текущего адреса местонахождения команды  в программной памяти. Счетчик  команд содержит 12 разрядов. Содержимое СК увеличивается после выбора каждого  байта команды и может изменяться скачкообразно при выполнении команд условных, безусловных переходов  при выполнении команд CALL и при  выполнении прерываний. Старший разряд СК    изменяется    только    программно (команды SEL МВО, SEL MB1). Счетчик команд разбит на две части: счетчик младших разрядов (биты 0—7) и счетчик старших разрядов (биты 8—11). При использовании внешней программной памяти биты 0—7 СК поступают через порт Р0 (выводы DB0—DB7), а биты 8—11 —через порт Р2 [выводы Р2(0) — Р2(3)]. 
Дешифратор и регистр команд предназначены для записи, хранения и декодирования команд, поступающих из программной памяти. С выхода дешифратора снимаются управляющие сигналы, осуществляющие выполнение команд. 
Оперативное запоминающее устройство предназначено для хранения данных, получаемых при обработке информации. Ячейки ОЗУ (64—КМ1816ВЕ48 и 128—КР1816ВЕ49) разбиты на два байка регистров общего назначения (РОН) с адресами 00Н—07Н (банк 0) и 18Н—1FH (банк 1). Переключение банков осуществляется программным путем с помощью команд SEL RBO, SEL RB1. Восьмиуровневый 16-разрядный стек с адресами 8— 17, ячейки ОЗУ 20—3F используются только как ОЗУ данных. Поле распределения памяти данных  
Для записи и выборки данных нз ОЗУ используются два вида адресации: прямая и косвенная (регистровая). При прямой адресации в коде команды три младших бита определяют адрес РОН (регистры R0—R7 при выборе банка регистров R0, регистры Rtf—RT при выборе байка регистров R1). При косвенной адресации место расположения адреса указывается в команде. Адрес ячейки ОЗУ может храниться либо в аккумуляторе, либо в регистрах R0, R1 или регистрах Rff, Rt', в зависимости от выбранного банка регистров. С помощью косвенной адресации можно адресоваться к любой ячейке ОЗУ. Программист по своему усмотрению может использовать для хранения данных любые неиспользованные ячейки — регистры банков РОН, стек, а также имеет доступ к любой из ячеек ОЗУ посредством косвенной адресации. 
В микро-ЭВМ предусмотрена возможность расширения памяти данных путем подключения микросхем ОЗУ емкостью до 256 байт. Общая емкость ОЗУ в этом случае будет равна 324 байт. Обращение к внешней памяти данных осуществляется с помощью команд MOV X @, R, A, MOV XA, @ R. Стробируется информация внешнего ОЗУ сигналами WR, 
RD. 
Устройство ввода/вывода служит для организации обмена информации микро-ЭВМ с внешними устройствами. В микро-ЭВМ имеется 27 линий ввода/вывода, 24 из которых объединены в три 8-разрядиых порта (Р0, PI, P2). Порт Р0 (DB0—DB7) — двунаправленный, порты PI, P2 — квазидвунаправленные. 
Порты Pi н Р2 имеют идентичные характеристики. Данные, записанные на этих портах, статически фиксируются и не изменяются до перезаписи. Как входы эти линии не фиксируются, т. е. входные данные должны присутствовать до считывания по команде приема данных. 
Для использования портов PI, Р2 в качестве входов микро-ЭВМ должна выдать сначала 1 по соответствующим линиям PI, P2 по команде выдачи данных. Порты Р1 и Р2 устанавливаются состояние 1 также после подачи сигнала SR. 
Порт РО — 8-разрядный двунаправленный порт с тремя состояниями; он может использоваться и в качестве статически фиксированного выходного порта или нефиксированного входного порта. Информация, выдаваемая портом РО с помощью команд OUTL BUS, А; MQVX @ R, А, сопровождается строб импульсом WR. При записи информации в порт РО с помощью команд INSA, BUS и MQVX А, @R вырабатывается строб импульс RD. Кроме операций ввода/вывода информации предусмотрена возможность выполнения логических операций И, ИЛИ непосредственно на портах РО, Р1 и Р2 с помощью команд ANLP, # DATA; ORLP, #DATA; ANL BUS, # DATA; ORL BUS, # DATA. 
Три линии ввода\вывода (TO, Tl, INT) используются как входы, проверяемые командами условного перехода. Линия ТО может использоваться для выдачи тактовых сигналов частотой Fbq/З по команде ENTO CLK. Линия 77 может быть использована как вход счетчика внешних событий для счетчика/таймера. Линия 1NT может быть использована для внешнего аппаратного прерывания. 
Кроме того, мнкро-ЭВМ позволяет увеличить число линий ввода/вывода, если использовать команды MOVD A, P; MOVD Р, А; ANLD P, A; ORLD Р, А и соответствующую схему. При этом обмен информацией осуще•твляется через порт Р2 [Р2(0)—Р2(3)}. Временная диаграмма работы с дополнительнымКаждая переылка состоит из двух 4-разрядиых полубайте. Первый содержит код операции и адрес юрта, а второй — четыре бита данных А. 'инхронизация  осуществляется  сигналом   PR. Переход сигнала PR с высокого уровня на низкий указывает, что на выходах Р2(0)~ Р2(3) находятся код операции и адрес порта, а переход сигнала с низкого уровня на высокий указывает на то, что на выводах Р2(0)— Р2(3) находятся данные — содержимое четырех  младших разрядов аккумулятора. 
Устройство управления и синхронизации предназначено для выработки сигналов, обеспечивающих выполнение команд; оно состоит из следующих узлов: генератора, формирователя внутренних тактовых сигналов, формирователей сигналов состояний и режимов работы. 
Встроенный генератор — это последовательная резонансная схема, работающая в диапазонах 1-ьб МГц (для КР1816ВЕ35, KM1816BE48I и 14-11 МГц (для КР1816ВЕ39, КР1816ВЕ49). Выводы BQI, BQ2 используются для подключения внешнего кварца и Z-C-це-пн, причем вывод BQ1 является входом, вывод BQ2 — выходом. Кварц или LC-цепь обеспечивают частотно-зависимую обратную связь и фазовый сдвиг для генератора. На выходы BQ1 и BQ2 можно подавать также сигналы от внешнего источника  тактовых сигналов 
Схемы подключения резонатора, LC-цепи и внешнего источника тактовых сигналов показаны на рнс. 20.6, а—г 
Формирователь внутренних тактовых сигналов осуществляет деление частоты встроенного генератора на 3 и выработку внутренних тактирующих сигналов, которые могут быть выданы на вывод ТО по команде ENTO CLK Прекратить выдачу тактовых сигналов на вывод ТО можно только сигналом SR. С выхода делителя тактирующие сигналы поступают на вход делителя на 5, выходные сигналы которого определяют пять внутренних состояний микро-ЭВМ (5/—55). Сигнал с одного из выходов делителя поступает на вывод ALE. Период следования сигнала ALE соответствует машинному циклу микро-ЭВМ. Таким образом, машинный цикл микро-ЭВМ составляет 15 TBq (TBq — период следования сигнала BQ1) Сигналы с выходов делителей на 3 и на 5 формируют всю временную последовательность работы микро-ЭВМ. Временная диаграмма выходных сигналов. 
Формирователи сигналов состояний и режимов работы определяют режимы работы микро-ЭВМ. В качестве входных сигналов формирователи используют сигналы EMA, PR, ТО, SS, SR. Комбинации этих сигналов реализуют основные режимы работы микро-ЭВМ. Схема условных переходов предназначена для формирования сигналов управления для ветвления программы при выполнении команд условных переходов. Переход осуществляется по следующим условиям: 
по содержимому аккумулятора (0 или не 0); 
по состоянию одного из разрядов аккумулятора; 
по состоянию триггера флага таймера/счетчика ТТ; 
по состоянию входа ТО; 
по состоянию входа 77; 
по состоянию входа INT; 
по состоянию триггера флага F0; 
по состоянию триггера флага F1; 
по состоянию триггера переноса С. 
Условия перехода определяются соответствующими командами. Значения признаков С, F0, Fl, TT устанавливаются программно, признаков ТО, Tl, INT — аппаратно. 
Таймер/счетчик предназначен для подсчета внешних событий (используется внешний сигнал 77) и генерирования временных интервалов. В состав таймера/счетчика входят: делитель на 32, счетчик, триггер флага таймера/ счетчика. 
Делитель предназначен для формирования импульсов, которые используются при работе таймера/счетчика в режиме таймера. На вход делителя на 32 поступают импульсы с выхода делителя на 5 устройств управления и синхронизации. Таким образом, на вход счетчика с выхода делителя на 32 поступают импульсы с частотой Fbq/480. 
Счетчик предназначен для подсчета поступающих на него импульсов. Он представляет собой 8-разрядный регистр со схемой инкремента. На вход счетчика поступают импульсы с делителя на 32 (в режиме таймера) и с входа 77 (в режиме счетчика внешних событий). Содержимое счетчика устанавливается по команде MOV T, А, а текущее значение его проверяется по команде MOV А, Т. Запуск счетчика в режиме таймера осуществляется с помощью команды STRT Т, в режиме счетчика событий — STRT CNT. Остановка счетчика производится командой STOPT CNT. При переходе счетчика из состояния FF в состояние 00 производится установка флага таймера/счетчика. 
Триггер флага таймера/счетчика представляет собой триггер, который устанавливается в 1 при переходе счетчика из состояния FF в состояние 00. Триггер используется в командах условного перехода, а также для организации  прерывания  по таймеру/счетчику. 
Схема прерывания предназначена для организации прерывания естественного хода программы и выполнения подпрограммы обслуживания прерывания. 
В микро-ЭВМ предусмотрено два вектора прерывания. Одни вектор — аппаратный по входу INT (адрес 03), второй используется как внутренний и как внешний (вход 77) по флагу счетчика/таймера (адрес 07). Каждый из векторов прерываний может быть разрешен или запрещен программно командами ЈW/, DISI, ENJTCNT1, DIS TCNT1. Кроме того, по сигналу SR прерывания запрещаются до тех пор, пока они не будут разрешены соответствующими командами  (ENI, ENTCNTI). 
При поступлении на вход сигнала INT (О — активный), если прерывание по входу INT разрешено, происходит обращение к программе обслуживания с адресом 03. При этом (как и при любом обращении к подпрограмме) содержимое счетчика команд и слово с информацией о состоянии программы (PSW) записываются в стек. То же происходит и при выработке флага таймера/счетчика. Однако в этом случае обращение производится в программе обслуживания по адресу 07. 
Программа обслуживания должна заканчиваться командой RETR (восстановление состояния и возврат к прерванной программе), так как "до выполнения команды RETR последующие запросы на прерывание не обслуживаются (прерывание запрещено). 
Система прерывания в микро-ЭВМ — фиксированная по приоритету. Прерывание по входу INT имеет старший приоритет, т. е. при одновременном поступлении запросов на прерывание по входу INT и по флагу таймера/ счетчика обслуживаться будет прерывание по входу INT- 
Регистр состояния программы (PSW) предназначен для хранения данных о состоянии микро-ЭВМ. Назначение разрядов PSW следующее: 
разряды 0- 2 — разряды указателя стека (S0—S2); 
разряд 3 не используется (при чтении всегда 1); 
разряд 4 указывает используемый банк рабочих  регистров общего назначения; 
разряд 5 - флаг пользователя (F0), используется по команде условного  перехода, 
разряд 6 — разряд дополнительного переноса (АС), используется для десятичной коррекции; 
разряд 7 — перенос, указывающий на переполнение аккумулятора после предыдущей операции (CY). 
Регистр PSW может программно проверяться, модифицироваться весь и поразрядно. При прерываниях по входу INT и по флагу таймера/счетчика содержимое четырех разрядов (D4—D7) заносится в стек, а при возврате из программы прерывания по команде RETR содержимое этих  разрядов восстанавливается. Микро-ЭВМ имеет набор режимов, с помощью которых осуществляются управление работой микро-ЭВМ, контроль и отладка программ. Микро-ЭВМ может работать в режимах' проверки программной памяти, работы с внутренней памятью, работы с внешней памятью, пошагового выполнения команд, программирования внутреннего ППЗУ   (для КМ1816ВЕ48). 
Режим работы устанавливается комбинацией  входных  и выходных сигналов. 
Инициализация (сброс) микросхемы осуществляется сигналом SR (активный — низкий уровень напряжения). Вывод SR — это вход с триггером Шмидта, который в сочетании с внешним конденсатором, подключенным между входом SR и корпусом, обеспечивает внутренний импульс сброса достаточной длительности для гарантированного сброса всей микросхемы. Если импульс SR генерируется внешним источником совместно с включением питания, то длительность его должна быть не менее 50 мс. Если импульс SR выдается в процессе работы, то длительность импульса должна быть не менее 12,5 мкс. 
Импульс SR выполняет следующие функции: 
устанавливает счетчик  команд  в  0; 
устанавливает указатель стека (в PSW) в 0; 
выбирает банк регистров   (РОН)   0  (RB0); 
выбирает банк внутренней программной памяти 0 (МВО); 
устанавливает порт Р0 (BUS) в высокоомное состояние (при £Л = 0); 
подготавливает порт Р1 и порт Р2 для приема информации; блокирует прерывание по входу INT и по таймеру/счетчику; 
останавливает таймер/счетчик; 
устанавливает флаги F0 и F1 в 0; 
запрещает выдачу импульсов по выводу ТО. 
В режиме проверки программной памяти производится контроль правильности хранящейся информации, занесенной в память в процессе ее программирования, а также контроль «чистоты» памяти после стирания для микросхемы КМ'1816ВЕ48 или в процессе изготовления с помощью фотошаблонов для микросхемы КР1816ВЕ49. 
Временная диаграмма работы микросхем в режиме проверки памяти  
Подаваемые на одноименные выводы микросхемы сигналы выполняют следующие функции: 
ЕМА при подаче напряжения высокого уровня активизирует режим обращения к внутренней  памяти для программирования, 
ТО обеспечивает получение режима программирования (напряжение низкого уровня) и 
режима контроля (напряжение высокого уровня);                
SR фиксирует выбранный адрес; DBO—DB7 обеспечивают подачу адреса А0—А7 и данных; 
Р2(0), Р2(1) обеспечивают подачу адреса А8, А9. 
При организации режима контроля памяти следует иметь в виду, что по выводам DB0— DB7 осуществляются подача адресных сигналов и выдача данных для контроля. Поэтому при переходе к режиму контроля необходимо обеспечить высокоомное состояние на данных выводах, которое исключает попадание на открытые выходы схемы напряжения адресных сигналов, поступающих от источника адресных сигналов. Режим работы с внутренней памятью устанавливается заданием напряжения низкого уровня на выводе ЕМА. Выполнение программы, хранящейся в ПЗУ, начинается после ее инициализации с команды с адресом 00, так как счетчик команды по сигналу SR = 0 сбрасывается в 0. 
С целью увеличения производительности микро-ЭВМ предусмотрено совмещение выполнения внутренних операций в одном цикле. Например, выполнение выбранной команды и подготовка следующего адреса команды производятся одновременно. Так как микро-ЭВМ содержит все элементы, необходимые для автономной работы, нет необходимости выдавать внешние управляющие сигналы, а все 27 линий ввода/вывода могут быть использованы для связи с внешними устройствами. 
Если есть необходимость синхронизации внешних устройств ввода/вывода, то можно использовать сигнал ALE, выдаваемый микроЭВМ в каждом машинном цикле. 
Режим работы микро-ЭВМ с внешней памятью используется при отладке программ, при контроле процессора микро-ЭВМ. Для этого внутренняя память команд отключается подачей на вывод ЕМА напряжения +5 В. Это же режим используется также, если внутренней памяти команд недостаточно. В этом случае можно использовать совместно внутреннюю и внешнюю память команд общим объе мом до 4096 байт (на вывод ЕМА подано напряжение низкого уровня) или только внешнюю память с максимальным объемом до 4096 байт (вывод ЕМА соединен с источником напряжения +5 В). При работе с внешней памятью выдача младших разрядов адреса А7—А0 во внешнюю память и прием кода команд из внешней памяти осуществляются через порт Р0 (DB7—DB0). При этом фиксация адреса в ЗУ осуществляется по сигналу ALE,  а  прием  команды    в  микро-ЭВМ — по 
сигналу РМЕ. 
Старшие разряды адреса АН—А8 выдаются через порт Р2 [Р2(3)—Р2(0)]. 
При увеличении объема памяти данных за счет подключения внешнего ОЗУ емкостью до 256 байт обмен данными между ОЗУ и микро-ЭВМ осуществляется через двунаправленный порт Р0 с помощью команд MOVX A, @R; MOVX @ R, А. При этом адрес данных фиксируется по сигналу ALE,  а  прием  и выдача данных — по сигналам RD и WR. 
Временные диаграммы работы микро-ЭВМ в режиме с внешней памятью программ показаны на рис. 20.9, а с памятью данных — на рис. 20.10, а, б. 
Режим пошагового выполнения программы необходим для отладки и проверки программы. В качестве управляющего входа микроЭВМ для этого режима используется вывод 5S и выходной сигнал ALE. Схема реализации этого режима и временная диаграмма работы показаны на рис. 20.11, а, б. 
Пошаговый режим дает возможность ocтaнова после выполнения команды независимо от того,  какая  она:    одно-  или двухцикловая. 
При подаче сигнала 5S (напряжение низкого уровня) микро-ЭВМ завершает выполнение команды и делает останов; при этом на шинах порта РО находится восемь младших разрядов, на шинах порта Р2 [Р2(3)—Р2(0)] — четыре старших разряда адреса следующей команды. Это позволяет пошагово проходить программу и проверять выполнение команд. Пошаговый режим целесообразно использовать при работе с внешней памятью. 
Когда микро-ЭВМ находится в состоянии останова, данные ввода/вывода иа порте РО и младших разрядах порта Р2 отсутствуют. Эту информацию можно фиксировать внешним устройством по фронту сигнала ALE. 
Для выполнения программы непрерывно (прогон) на вывод 5S необходимо подать напряжение высокого уровня. 
Режим программирования ППЗУ в микросхеме КМ1816ВЕ48 используется для записи информации в память команд. Программирование осуществляется в следующей последовательности: 
на выводы UDO, TO и £7ИЛ_подается напряжение  +5  В,  а  на   вывод SR О  В; 
на вывод ТО подается О В, что соответствует выбору режима программирования; 
на вывод ЕМА подается +25 В, что соответствует активизации режима программирования; 
на входы DB0—DB7 и Р2(0)—Р2(7) подается адрес ППЗУ; 
на вывод SR подается +5 В — фиксация адреса; 
данные, предназначенные для записи в адресуемый байт программной памяти, подаются и а выводы DB0—DB7; 
для записи данных на вывод Udd подается +25 В при напряжении ОВ на выводе PR, затем на вывод PR подается импульс +25 В длительностью 50 мс. Вывод PR до момента программирования может быть плавающим. При описании последовательности операций во время программирования значения напряжений указаны номинальные, допустимые пределы  отклонений  приведены  в  табл. 20.3. 
Временная диаграмма работы микросхемы при программировании и контроле после программирования   показана   иа   рис.  20.12. 
Стирание информации, записанной в памяти ППЗУ, осуществляется с помощью ультрафиолетовых лучей через крышку с кварцевым окошком. Длина волны ультрафиолетовых лучей должна составлять около 2537 нм. Интегральная доза (т. е. интенсивность ультрафиолетовых лучей на время облучения! должна быть яе менее 15 Втс/см2. 
Система команд включает 96 команд, 68 из них — однобайтовые. В двухбайтовых командах первый байт несет информацию о коде команды, второй является непосредственными данными или младшими разрядами адреса следующей команды Большинство команд (53) выполняются за один машинный цикл, 43 команды (в том числе 15 однобайтовых) за два машинных цикла. Выполнение двухбайтовых команд за два цикла связано с дополнительным обращением к программной памяти. Однобайтовые команды в большинстве выполняются за один цикл, однако команды, требующие обращения к внешним устройствам, а также команды RET и RETR выполняются за два цикла. Перечень команд микроЭВМ приведен в табл. 20.4. 
Команды условно разделены на следующие группы: передачи данных, преобразования данных, передачи управления. 
Для описания системы команд приняты следующие сокращения и условные обозначения: 
А — аккумулятор; 
R0—R7  —   регистры   0—7:   Rr   (г=0-т-7); 
АС — флаг дополнительного переноса; 
PSW — слово состояния программы; 
BUS — порт данных; 
PI, P2 — порты ввода/вывода J, 2; 
Р4—Р7 — порты ввода/вывода 4—7 (порты расширителя ввода/вывода); 
С — флаг переноса; 
Т — регистр таймера; 
CNT — регистр счетчика событий; 
TCNT — таймер, счетчик событий; 
RBO, RB1 — нулевой и первый банки рабочих регистров; 
МВО—МВ1 — нулевой и первый банки памяти; / — прерывание,

Микросхемы  по входам и выходам совместимы с  ТТЛ-схемами. Для выводов BQ1, BQ2, SR необходимо применять ТТЛ-схемы с открытым коллектором и сопротивлением нагрузки, обеспечивающим параметры входных  сигналов для этих входов. Двунаправленные  и квазидвунаправлеиные выводы микросхем  рекомендуется подключать через  специальные двунаправленные шинные формирователи серии К589 или другие. Структура двунаправленной шины DB0— DB7 (порт РО) микро-ЭВМ позволяет  использовать в составе системы  интерфейсные микросхемы микропроцессорного комплекта серии КР580. Применяются  они для увеличения числа каналов  ввода/вывода и их типов. В системе  можно использовать последовательный интерфейс ввода/вывода КР580ВВ51А, параллельный интерфейс ввода/вывода КР580ВВ55А, контроллер клавиатура/дисплей КР580ВВ79. Обмен  информацией в этом случае осуществляется, как и при обращении к внешней  памяти данных с помощью команд типа MOVX. Структурные схемы подключения  микросхем КР580ВВ51А, КР580ВВ55А, КР580ВВ79 Параметры микросхемы в диапазоне  рабочих температур —Юн—[-70 °С и  напряжении питания +5,0 В±10% приведены  в табл. 20.3, предельные электрические  режимы эксплуатации — в табл. 20.5. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Практическая  часть. Разработка программы  для микропроцессорной  системы на базе устройства КР580.
1. Микропроцессорная система управления и индикации.

Микропроцессорная система (МПС) представляет собой функционально законченное изделие, состоящее из одного или нескольких устройств, главным образом микропроцессорных: микропроцессора и/или микроконтроллера.

Микропроцессорное устройство (МПУ) представляет собой функционально и конструктивно законченное изделие, состоящее из нескольких микросхем, в состав которых входит микропроцессор; оно предназначено для выполнения определённого набора функций: получение, обработка, передача, преобразование информации и управление.

 Состав

Генератор тактовых импульсов задаёт временной интервал, который является единицей измерения (квантом) продолжительности выполнения команды. Чем выше частота, тем при прочих равных условиях более быстродействующей является МПС. МП, ОЗУ и ПЗУ — это неотъемлемые части системы. Интерфейсы ввода и вывода — устройства сопряжения МПС с блоками ввода и вывода информации. Для измерительных приборов характерны устройства ввода в виде кнопочного пульта и измерительных преобразователей (АЦП, датчиков, блоки ввода цифровой информации). Устройства вывода обычно представляют цифровые табло, графический экран (дисплей), внешние устройства сопряжения с измерительной системой. Все блоки МПС связаны между собой шинами передачи цифровой информации. В МПС используют магистральный принцип связи, при котором блоки обмениваются информацией по единой шине данных. Количество линий в шине данных обычно соответствует разрядности МПС (количеству бит в слове данных). Шина адреса применяется для указания направления передачи данных — по ней передаётся адрес ячейки памяти или блока ввода-вывода, которые получают или передают информацию в данный момент. Шина управления служит для передачи сигналов, синхронизирующих всю работу МПС.

Применение  в измерительных  приборах

Главная особенность микропроцессора — возможность программирования логики работы. Поэтому МПС используются для управления процессом измерения (реализацией алгоритма измерения), обработки опытных данных, хранения и вывода результатов измерения и пр. Рассмотрим основные преимущества микропроцессорных средств измерения.

• Многофункциональность. Замена измерительного комплекса (совокупности различных измерительных приборов) одним, многофункциональным. Такая замена в приборах с «жесткой» логикой неэкономична. Так как добавление новой функции требует ввода дополнительного блока. Программируемая логика позволяет сделать это добавлением блока программы. Число программ ограничено возможностями ПЗУ и блока управления.
• Повышение точности — наиболее важный момент. Уменьшение погрешностей по сравнению с обычными цифровыми приборами при прочих равных условиях достигается за счет исключения систематических погрешностей в процессе самокалибровки: коррекция смещения нуля, учет собственной АЧХ прибора, учет нелинейности преобразователей. Самокалибровка в данном случае — это измерение поправок или поправочных множителей и запоминание их в ОЗУ с целью использования на этапе обработки опытных данных.
• Уменьшение влияния случайных погрешностей (путем проведения многократных измерений с последующей обработкой выборки — усреднением, вычислением мат. ожидания и пр.). Выявление и устранение грубых погрешностей (промахов). Вычисление и индикация оценки погрешности прямо в процессе измерения.
• Компенсация внутренних шумов и повышение чувствительности средства измерения. Простое усреднение сигнала на входе прибора требует достаточно большого времени tycp. Один из вариантов — проведение многократных измерений и усреднение результатов с целью компенсации случайной составляющей измерительного сигнала. Пример — микропроцессорный ВЧ вольтметр среднеквадратического значения.
• Расширение измерительных возможностей путем широкого использования косвенных и совокупных измерений, воспринимаемых оператором в этом случае как прямые (поскольку результат обработки появляется на индикаторе сразу после проведения измерения). Напомним, что косвенные измерения включают в себя вычисления результата по опытным данным по известному алгоритму. Совокупные измерения предполагают измерение нескольких одноименных физических величин путем решения системы уравнений, получаемых при прямых измерениях сочетаний этих величин. (Например, измерение сопротивления различных сочетаний резисторов — последовательное, параллельное, последовательно-параллельное, позволяют рассчитать сопротивление каждого из них). В этих случаях микропроцессор осуществляет управление процессом измерения по программе и проводит обработку опытных данных. Результат расчетов воспринимается оператором как результат прямых измерений, поскольку расчет делается быстро.
• Упрощение и облегчение управления прибором. Все управление производится с кнопочной панели, выносные клавиатуры используют редко. Чем меньше кнопок, тем более «разумным» является прибор. Автоматизация установок прибора приводит к упрощению его использования (выбор пределов измерения, автоматическая калибровка и пр.). В ряде приборов использую контроль за ошибочными действиями оператора — индикация его неверных действий на табло или экране. Упрощает измерения визуализация результатов на экране в удобном виде, с дополнительными шкалами. Ряд приборов предусматривает вывод результатов на печатающее устройство или портативный носитель информации.