Типовые процедуры ввода. данных

Опрос двоичного датчика. Двоичный датчик типа переключатель подключен к входу D5 порта 4 МП-контроллера. Если контакт ра­зомкнут, то на входе D5 присутствует сигнал 1, если замкнут, то D5=0.

Необходимо в некоторой части УП контроллера в зависимости от значения сигнала на входе D5 передать управление фрагменту программы с меткой LABELA (D5=0) или фрагменту с меткой LABELA (D5=1). На рисунке 51. представлена БСА программы, реали­зующей процедуру опроса датчика. Программа имеет символичное имя INPKEY (ввод ключа), используемое в качестве метки начальной команды этой программы. При программировании с использованием механизма подпрограмм можно обращаться к этой процедуре опроса датчика по команде CALL INPKEY и выходить из нее по команда RET. На языке ассемблера текст программы будет выглядеть так:

Если фрагменты LABELA и LABELB оформить в виде подпро­грамм, то программа будет иметь вид:

INPKEY: IN 04

ANI 20H

CZ LABELA

CALL LABELB

RET

Рисунок 51 – Схема алгоритма опроса двоичного счетчика

Рисунок 52 – Схема алгоритма ожидания события

Ожидание события. Известно, что контроллеры объектов рабо­тают в реальном масштабе времени и, следовательно, их функциони­рование должно определяться событиями, происходящими в объекте или процессе управления.

События фиксируются с использованием двоичных датчиков, размещенных на объекте управления. Если есть задача по ходу выполнения УП приостановить процесс, продвижение но программе реа­лизуется до тех пор, пока в результате процессов происходящих в объекте управления, не замкнется контакт двоичного датчика под­ключенного ко входу D2 порта 7. На рисунке 52 представлена БСА ожи­дания события. Она имеет символическое имя HUNT (засада) и может быть многократно использована основной УП контроллера по команде CALL HUNT.

На языке ассемблера текст программы читается так:

Аналогичным образом с изменением различных кодов маски в команде ANI можно осуществлять отмежевание множества событий, фиксируемых различными датчиками, присоединенными к другим входам порта ввода информации.

Обнаружение импульсного сигнала. Программа, опрашивающая состояние датчика импульсного сигнала, обнаруживает не только факт появления, но и факт сброса сигнала. Пусть импульсный датчик подключен к входу D7 порта 4. БСА состоит из двух процедур: ожи­дание появления фронта сигнала и ожидание его спада (рис.53). Текст программы имеет вид:

Реализуемый программой цикл ожидания выполняется за 13,5 мкс и импульсы с меньшей длительностью не фиксируются контрол­лером. Для обнаружения кратковременных импульсов используют два способа: буферизацию импульса на триггере флага и систему преры­вания. При фиксации импульса с помощью триггера флага на вход порта поступает не кратковременный сигнал с датчика, а сигнал от триггера флага с динамическим входом (рис.54). Триггер устанавлива­ется по фронту импульса, а сбрасывается программой вследствие вы­дачи управляющего воздействия через рт 7. Таким образом, флаг инициируется на новый цикл слежения за кратковременным импуль­сом.

Рисунок 53 – Схема алгоритма

Рисунок 54. Схема включения триггера обнаружения импульсного флага для фиксации краткого сигнала временных импульсов

В случае использования системы прерывания для отслеживания кратковременных импульсов выход их источника подключается к входу запроса прерывания ЗПР микропроцессора.

Устранение дребезга контактов. У датчиков, имеющих меха­нические или электромеханические контакты (реле, клавиши и т.п.), возникает явление, называемое дребезгом, так как при замыка­нии контактов имеет место переходный процесс. В этом случае сигнал с контакта может быть прочитан МП-контроллером как последова­тельность 0 и 1. Этот дребезг можно ликвидировать схемными средст­вами с использованием одновибратора, буферного триггера, а также программным путем (рис.55 а, б, и в).

Применяют в основном два программных способа ожидания ус­тановившегося значения:

- временная задержка;

- отсчет заданного числа совпадающих значений сигнала. Уст­ранение дребезга контактов по первому способу основано на том, что уп, обнаружив замыкание контакта, запрещает его опрос на время, равное паспортному времени переходного процесса контакта (1...50 мс).

Рисунок 55 – Подавление дребезга контактов:

а - использование одновибратора;

б - использование буферного триггера;

в - БСА, использующая временную задержку

Например, датчик подключен к входу порта 7. На рисунке 55, «в» представлена БСА, а программа имеет вид:

Временная задержка реализуется подпрограммой DELAY, вызываемой командой CALL.

Дополнение программы DEBNC группой команд IN 07H ANI 08H JNZ DBNC.

После команды CALL DELAY позволяет не только устранить дребезг контактов, но и отфильтровать помеху импульсного типа.

Устранение дребезга путем подсчета заданного числа совпадающих значений сигнала состоит в многократном считывании сигнала с контакта и подсчете удачных опросов N (т.е. опросов, обнаруживших, что контакт устойчиво замкнут). Число N подбирается экспериментально и равно 10-50.

Опрос группы двоичных датчиков. На практике МП-контроллеры связаны не с одним датчиком, а с группой независимых или взаимосвязанных датчиков. В этих случаях МП-контроллер, анализируя состояния датчиков, выполняет процедуру передачи управления соответствующим фрагментом прикладной программы. Например, программа INPGR обеспечивает переда

чу управления по четырем направлениям в соответствии с БСА на рисунке 56, в зависимости от состояния датчиков, подключенных ко входам DO ... D2 порта 3.

Анализ состояния датчиков начинается с бита DO и выполняется последовательными сдвигами содержимого аккумулятора в сторону младших разрядов.

Если датчиков много, то передача управления реализуется контроллером через таблицу переходов. В работе взаимосвязанных датчиков часто возникает необходимость осуществить передачу управления не только в зависимости от двоичного эквивалента принятого кода, как в рассмотренном выше примере, но и в зависимости от соотношения принятого кода и некоторой заранее определенной установки.

Пример. В порте 3 группы двоичных датчиков формируется двоичный код. Если он четный, то передать управление программе с меткой LABELC, если нет - программе с меткой LABELD.

Напишем программу:

Рисунок 56 – Схема алгоритма опроса группы автономных датчиков

Проверка на четность производится по окончании его младшего разряда, а потому эту проверку выполняют сдвигом в сторону млад­ших разрядов (RAR) и условным переходом по признаку СЧУ.

Пример.

В порте 3 от группы датчиков формируется двоичный код. Если десятичный эквивалент кода лежит в диапазоне 17 < х < 109, то пе­редать управление программе с меткой LABELE, в противном случае - программе с меткой LABELF.

Текст программы:

Сравнение чисел выполняется командой CPI, а передача управления или одной командой JC (JNC), или парой команд JS, JZ (JNC, JNZ) и зависит от того, подлежат ли анализу на равенство числа, оп­ределяющие границы диапазона, или нет.

Выделение и обработка отдельных бит при вводе информации. Байт информации, поступающий на аккумулятор МП из порта ввода, как правило, является совокупностью независимых бит, поэтому в задачах управления возникает необходимость выделения из байта определенного бита. Это может быть выполнено двумя способами: наложением маски или логическим сдвигом.

Логические операции с непосредственным операндом осуществ­ляют наложение маски. Как правило, это операция логического умно­жения (команда ANI). В результате маскирования выбранного бита изменяется значение признака Z (Z=1, если результат = 0). Передача управления осуществляется командами условного перехода JZ (переход, если = 0) или JNZ (переход, если не = 0).

Пример программы выделения бита D2 порта 3:

Наложением маски можно выделить и группу бит. Для выделения старшего или младшего бита, а также для выделения последовательности бит используются операции логического сдвига (RAL, RLC, RAR, RRC). В результате выполнения этих операций модифицируется признак переноса CY. Передача управления осуществляется коман­дами JC (переход, если CY =1).

Пример программы выделения младшего бита Do порта 3: