Герасимов В.Г. (ред). - Электрические измерения и основы электроники (1998) (529641), страница 66
Текст из файла (страница 66)
7.2.2. В МС все управляющие программы хранятся в ЗУ, которое в этом смысле подобно обычному почтовому ящику. Однако все необходимые аппаратные средства для обращения к ЗУ входят в состав МП, который извлекает из ЗУ управляющие программы и в соответствии с ними организует, выполняет и непосредственно управляет процессом вычислений. * Это название — результат слияния двух слов: транзистор и компьютер 345 7.3.1. Разрядность МП определяется числом бит данных, которые он может обработать одной командой, поэтому его шина данных должна обеспечивать одновременное считывание из ЗУ именно тако го количества бит. Таким образом, разрядность МП однозначно оп. ределяется числом проводников (разрядностью) его внешней шины данных. 7.4.4. Предельно возможный объем памяти, которой может быть укомплектована МС, определяется разрядностью шины адреса используе.
мого МП. Как правило, даже 8-разрядные МП, работающие с байтами дан ных,имеют 16-разрядную адресную шину,что позволяет им адресоваться не более, чем к 2'~=65536 ячейкам памяти. Поскольку 1 Кбайт равен 1024 байта, максимальный объем адресуемой памяти в этом случае будет 64 Кбайта. 7.5.4.
Рабочие регистры предназначены для хранения промежуточных результатов и элементов данных, обрабатываемых МП. Основное же количество ячеек памяти обеспечивает ЗУ. Как правило, общее число рабочих регистров МП не так уж и велико, чтобы можно было говорить о заметном расширении за счет них объема памяти МС. Конечно, в рабочих регистрах могут храниться какие-то адреса, но предварительно эти адреса должны быть либо вычислены в процессе выполнения программы, либо извлечены из ячеек памяти.
В этом смысле правильнее будет считать, что эти адреса являются промежуточными результатами исполнения программы, для хранения которых и используются рабочие регистры. 7.6.1. Содержимое регистра-источника не может измениться в процессе выполнения данной двухадресной команды, следовательно, сразу после ее исполнения з нем будет храниться то содержимое, которое он приобрел раньше. В последующих командах не было обращения к этому регистру, поэтому в процессе их выполнения его содержимое также не изменится.
7.7.2. Содержимое регистра-приемника изменяется в процессе исполнения двухадресной команды. В последующих командах обращения к этому регистру не было, поэтому в процессе их выполнения его содержимое останется таким же, каким оно получилось в результате исполнения двухадресной команды. 7.8.3. Работа со стеком организована по принципу "последним пришел. первым выйдешь", поэтому порядок восстановления прежнего содержимого всех регистров из стека должен быть обратным порядку занесения их содержимого в стек. 7.9.4. ОЗУ предназначены для хранения данных, изменяющихся в процессе исполнения программы, и в данном случае это самое главное, 346 так как, подобно ОЗУ, многократно программируемые ПЗУ также обеспечивают произвольную выборку, а современные ИС многократно программируемых ПЗУ (например, флэш-памяти) по времени выборки почти не уступают ОЗУ.
Отметим также, что в многократно программируемых ИС ПЗУ количество циклов перезаписи ограничено,в то время как в ИС ОЗУ таких ограничений нет. 7.10.3. Разрядность МП определяется числом бит данных, которое он может обработать одной командой. Для 8-разрядного МП это байт, а для 16-разрядного МП вЂ” машинное слово, состоящее из двух байт. Естественно, 16-разрядный МП может за один цикл обрашения к памяти считать 2 байта, а 8-разрядный только один байт. В любом МП объем адресуемой памяти определяется разрядностью его шины адреса, причем минимальной адресуемой единицей объема памяти всегда считается байт.
В данном случае рассматриваемые МП имеют 16-разрядную шину адреса, поэтому для них максимальное число адресуемых байт памяти одинаково и равно 65536 байт или 64 Кбайт. 7.11.3. Принципиальным отличием параллельного способа передачи и приема информации от последовательного является то„что у них различно количество одновременно передаваемых бит (при параллельной — сразу байт, а при последовательной — поочередно битами). Остальные варианты ответов в данном случае отмечают лишь несущественные детали. Конечно, у них разные предельно допустимые длины кабеля и разное оборудование, но это является всего лишь следствием принципиального их различия.
7.12.3. Необходимость применения более одного порта в ИС ввода/вывода связана не только с передачей данных (для этого было бы достаточно одного порта), но и с требованием управления процессом передачи и контроля со стороны МП за состоянием внешнего устройства (ВУ). При этом как минимум необходимо дополнительное обращение крегистру состояния ВУ,для чего нужен еще хотя бы один порт. 7.13.2. Из описания принципа ввода/вывода с прерыванием следует, что такой метод управления применяется при работе МП с несколькими одновременно обслуживаемыми внешними устройствами, причем безразлично, будут ли это устройства только ввода или только вывода.
Важно их число, а не исполняемые ими функции, так как в любой момент времени и те, и другие могут потребовать их обслуживания. Конечно, прерывание не потребуется, если для нескольких ВУ не требуется одновременного их обслуживания, однако в данном случае ввод может понадобиться в любой момент времени. Если именно в это время МП будет, например, выводить информацию, конфликтной ситуации не избежать.
347 Глава восьмая ЭЛЕКТРОННЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ Для измерения электрических и неэлектрических величин широко применяются электронные измерительные приборы В зависимости от способа преобразования входного сигнала электронные приборь, делятся на аналоговые и цифровые Для электронных измерительных приборов характерны следую щие преимущества — высокая чувствительность, малое собственное потребление энергии из измерительной цепи, широкий частотный диапазон, Кроме того, электронные измерительные приборы характеризуются рядом особенностей — быстродействием, автоматизацией процесса измерения, простотой и удобством регистрации результатов измерения, возможностью сопряжения с ПЭВМ. Применение электронных измерительных приборов разнообразно Наиболее распространенные — электронные вольтметры.
Кроме этого электронные приборы используются для измерения интервалов времени, частоты и углов сдвига фаз, для измерения спектральных характеристик сигнала и др. Говоря о совершенствовании электронных измерительных приборов, необходимо подчеркнуть качественные изменения их вследствие внедрения микропроцессоров и микропроцессорных систем, которые стали неотъемлемой частью многих электронных измерительных приборов, улучшили их характеристики, придали новые свойства.
С помощью микропроцессорных систем, встроенных в электронные измерительные приборы, достигается многофункциональность приборов, автоматизация регулировок, самокалибровка, улучшаются метрологические характеристики, создаются программируемые, полностью автоматизированные приборы. К недостаткам электронных измерительных приборов можно отнести сложность, обусловленную большим количеством элементов, необходимость источников питания. 8.1.
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ Общие сведения. Автоматическими измерительными приборами (АИП) называются приборы, в которых процесс измерения производится автоматически, без участия операторов. АИП предназначены для измере- 348 ния и регистрации параметров, характеризующих технологические про цессы производства. К таким параметрам относятся температура, давление, уровень и расход жидкости, влажность, концентрация и состав газов и жидкостей, электрические напряжения и ток, мощность, частота и др Широкое использование в настоящее время АИП и все большая потребность в них объясняется рядом важнейших метрологических и эксплуатационных характеристик высокая точность (до 0,00!~~о) и чувствительность (до 10 в), незначительная зависимость показаний прибора от условий эксплуатации, малое собственное потребление энергии и возможность использования маломощных первичных преобразователей сигнала, возможность одновременного измерения нескольких величин и получение документальной информации 'Эти показатели обеспечиваются использованием компенсационного метода измерения, применением совершенных электронных устройств, характеризующихся малой инерционностью и большой выходной мощностью, некоторым усложнением схем узлов АИП„использованием объективного отсчета измеряемых параметров В общем случае структурную схему АИП непрерывного действия можно представить в виде рнс 8 1, где ПП вЂ” первичный преобразователь, ИП измерительная цепь, У усилитель, РД реверсивный двигатель, Р— редуктор, КУ вЂ” корректирующее устройство, ВУ вЂ” выходное устройство Рис 8 1 С1руктурная схема АИП непрерывно~ о лейс1вия Звенья прямой передачи сигнала или прямого тракта системы (ИЦ, У, РД, Р), охваченные корректирующим устройством КУ, образуют следящую систему 1СС) и обеспечивают автоматизацию процесса измерения Принцип действия СС заключается в сравнении измеряемой величины Г,, поступающей.от ПП, с компенсирующей ее величиной ~/„вырабатываемой КУ Разность этих величин ЛГ=~I усиливается — 1 усиливается и подается на РД, который, воздействуя через Р на КУ, одновременно обеспечивает работу ВУ Равновесие системы наступает при ЛГ=О Э то равновесие возможно в астатическон системе, необходимым хсловием которой является наличие в прямом тракте передачи сигнала интегрирующего звена В данном случае интегрирующим звеном является РД вЂ” скорость поворота его выходного вала пропорциональна поданному на управляющую обмотку напряжению г(а/а = АГ„, или а = А ) Итй, (8 1) где а — угол поворота выходного вала РД; й — постоянный коэффи.
циент; Г2 — выходное напряжение У В действительности при равновесии ЛСПО, а определяется порогом чувствительности ЛС~ р минимальным значением ЛУ, приводя щим к троганию двигатель, и инерционностью используемых звеньев системы. По типу измерительных систем существующие АИП непрерывно го деиствия подразделяют на мосты с уравновешиванием по одному параметру, потенциометры постоянного тока, приборы с дифферен циально-трансформаторной системой. Принцип построения и требо вания, предъявляемые к ИЦ и КУперечисленных АИП, имеют принципи. альные различия.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
