文档介绍：第六章微型计算机控制系统设计
设计原则:
☻操作性好
☻实施性强
☻通用性好
☻经济效益高
☻可靠性高
一般设计步骤:
►系统总体控制方案设计
►微型计算机选择
►控制算法设计
►硬件设计
►软件设计
►系统联调
§ 控制系统设计的一般步骤
一、确定系统总体控制方案
构思系统的整体方案,应从以下几方面入手:
►考虑系统结构
►执行机构采用什么方案
►有否特殊控制要求?特殊要求应采取那些措施。
►确定计算机在整个控制系统中所起的作用
二、确定控制算法
三、选择计算机
所选计算机应满足以下要求:
►完善的中断系统
►足够的存储容量
►完备的I/O通道和实时时钟
四、系统总体设计
★硬件软件功能分配与协调
大量使用硬件会增加成本,影响系统可靠性;增加软件,系统速度相应降低。
★接口设计
接口设计内容: ►扩充接口
►安排接口电路的I/O信号及交换方式。
常用的扩充方法: ►选用专门的功能接口板
►选用通用接口电路
►用集成电路自行设计接口电路
接口电路I/O信号的交换方式:
►中断控制读取I/O方式
►直接存储器存取方式
★通道设计
系统I/O通道: ►数字量I/O通道
►开关量I/O通道
►模拟量I/O通道
►脉冲量I/O通道
在总体设计中,应确定本系统应设置什么样的通道、每个通道由几部分组成,各部分选用什么器件等。
★操作员控制台设计
包括:各种转换开关、按钮、键盘、数字显示器、状态故障指示灯等。
★可靠性设计
五、硬件设计
任务:根据系统总体框图,设计出系统的电气原理图,再按照电气原理图选购元件和进行施工设计。
包括: ►接口电路和I/O通道的扩充
►组合逻辑或时序逻辑电路
►供电电源
►光电隔离
►电平转换
►驱动放大电路等
六、软件设计
软件
系统软件
应用软件
组织应用软件的内容及步骤:
►确定具体要求
►软件规划
►程序编制
►软件调试
►善后工作
★确定具体要求
►管理要求
►输入输出要求
►语言加工要求
►功能处理要求
★软件规划
►模式选择
►语言选择
►汇编语言
►高级语言
►确定数据结构
►划分程序块
►确定程序编制顺序
►内存安排
►用符号来代替某部分程序的首址。
►粗略估算各部分容量
►根据具体情况对内存作精确安排
★程序编排和分配
★软件装配和总调
★软件设计的善后工作
§ 微型计算机控制系统的软件
一、软件的分类
软件
系统软件
应用软件
操作系统
语言加工系统
诊断系统
控制程序
数据采集及处理程序
巡回检测程序
数据管理程序
编辑程序
编译程序
连接、装配程序
调试程序
子程序库
数据可靠性检查程序
A/D转换及采样程序
数字滤波程序
线性化处理程序
数据采集程序
越限报警程序
事故预告程序
画面显示程序
二、应用程序的语言选择及设计步骤
1、语言选择
►机器语言
►汇编语言
►高级语言
2、应用程序的设计步骤和方法
应用程序设计的五个步骤:
►问题定义
►程序设计
►编码
►调试
►改进和再设计