Программная реализация функций времени

Рисунок 57 – Схема алгоритма временной задержки

Формирование временной задержки малой длительности. Применяется метод программ­ных циклов, при котором в ра­бочий регистр блока регистров общего назначения загружается число, которое затем в каждом проходе цикла уменьшается на 1. Процедура продолжается до тех пор, пока содержимое рабо­чего регистра не станет равным О, что интерпретируется про­граммой как момент выхода из программного цикла. Время за­держки при этом определяется величиной числа, загруженного в рабочий регистр, и временем выполнения команд, образую­щих программный цикл. На рисунке 57 представлена БСА такой программы. Программа имеет символическое имя TIME и в случае вызова ее основной УП по команде CALL TIME должна завершаться командой возврата RET.

Пример. В программе, управляющей работой контроллера, про­цессор которого работает с тактовой частотой 2 МГц (период - 500 нс), необходимо реализовать временную задержку 100 мс. Фрагмент про­граммы необходимо оформить в виде подпрограммы, так как предпо­лагается, что основная УП производила к ней многократные обраще­ния для формирования выходных импульсных сигналов, длительность которых кратна величине 100 мс.

Текст программы (рис. 57) будет выглядеть следующим обра­зом:

Для получения требуемой временной задержки определяется величина числа X, загружаемого в рабочий регистр В. Определение Х производится на основе расчета времени выполнения команд, образующих подпрограмму. Необходимо учитывать, что команды MVI В X и RET выполняются однократно, а число повторений команд DCR В и JNZ COUNT равно числу X, загружаемому в регистр В. Обращение к подпрограмме временной задержки осуществляется по команде CALL TIME, время исполнения которой также необходимо учитывать при подсчете временной задержки. В описании команд МП 580ИК80 указывается, за сколько тактов основной частоты синхронизации исполняется каждая команда МП. Имея эти данные, запишем:

Таким образом, однократно исполняемые команды в этой подпрограмме требуют 17 мкс (8,5 + 3,5 + 5,0). Следовательно, для получения требуемой задержки в 100 мкс необходимо выполнять команды DCR В и JNZ COUNT столько раз, чтобы время их исполнения составило 83 мкс (100-17), но время исполнения этой пары команд составляет 7,5 мкс (2,5 + 5,0). Поэтому, если принять, что Х=10, то возможно получение временной задержки 7,5 мкс, а недостающие 8 мкс можно получить четырехкратным использованием команды пустой операции NOP, время исполнения которой равно 2 мкс. На основании вышеизложенного запишем текст подпрограммы TIME:

Формирование временной задержки равно 1 с. Формирование длительных задержек (с, мин и т.д.) при частоте синхронизации МП, равной 2 МГц, с использованием этого процесса невозможно, так как максимальной емкости регистровой пары (FFFFH) не хватает и для 1 с. Сформировать большую задержку можно с использованием метода вложенных циклов так, как представлено на БСА (рис. 58), а текст программы будет иметь следующий вид:

Рисунок 58 – Схема алгоритма временной задержки, равной 1 с

Для получения задержки, равной 1 мин, основная УП может 60 раз осуществить вызов подпрограммы ONESEC. Для этого число 60 загружается в регистр, например D, который выполняет функции декрементного счетчика секунд и после каждого прогона подпрограмм ONESEK его содержимое уменьшается на 1.

Недостаток длительной задержки в том, что во время подсчета временных интервалов МП не выполняет другой работы и устройство может не отреагировать на быстроменяющиеся процессы в объекте управления.