1、第7章 计算机控制系统设计与实现,7.1 系统设计的原则与步骤 7.2 系统的工程设计与实现,7.1.1 系统设计的原则 7.1.2 系统设计的步骤,7.1 系统设计的原则与步骤,7.1.1 系统设计的原则,1. 设计的原则,（1）系统操作性能要好 （2）通用性好、便于扩充 （3）可靠性要高采用双机系统。采用集散控制系统。,2. 设计特点,在进行微机控制系统设计时，系统设计人员必须把系统要执行的任务和应具备的功能合理地分配给硬件和软件来实现，做到合理权衡硬件、软件的配置，并尽量节省机器时间和内存空间。硬件设计主要采用大规模集成电路。,控制系统设计步骤流程图如图7-1所示。,7.1.2 系统设计
2、的步骤,7.2 系统的工程设计与实现,7.2.1 确定系统整体控制方案 7.2.2 确定控制算法 7.2.3 选择微型计算机和外围设备 7.2.4 系统总体设计 7.2.5 硬件和软件的具体设计 7.2.6 系统联调,(1) 要从系统构成上考虑，是采用开环控制还是闭环控制。(2) 考虑执行机构采用什么方案，是采用电机驱动、液压驱动还是其他方式驱动，比较各种方案，择优而用。(3) 考虑是否有特殊控制要求。,7.2.1 确定系统整体控制方案,(1) 确定算法能否满足控制速度、精度和系统稳定性的要求。(2) 确定某些情况下要进行修改与补充。(3) 确定为设计、调试方便，可将控制算法作合理的简化，逐步
3、将控制算法完善，直到获得最好的控制效果。,7.2.2 确定控制算法,（1）较完善的中断系统 （2）足够的存储容量 （3）完备的输入输出通道和实时时钟 （4）字长 （5）速度 （6）指令种类和数量 （7）寻址范围和寻址方式 （8）内部存储器的种类和数量,7.2.3 选择微型计算机和外围设备,（1）估计内存容量、进行内存分配 （2）过程通道和中断处理方式的确定 （3）系统总线的选择 （4）操作台的控制,7.2.4 系统总体设计,根据系统总体框图，设计出系统电气原理图，再按照电气原理图着手元件的选购和开始施工设计工作。,7.2.5 硬件和软件的具体设计,硬件设计,实时性。 针对性。 灵活性和通用性。
4、 可靠性。,软件设计,7.2.6 系统联调,系统联调是要把已调好的各程序功能块按照总体设计要求连成一个完整的程序。程序调试完成后，还要进行在线仿真，然后进行试运行。经过一段考机和试运行后，即可投入正式运行。,2.1 X-Y绘图仪采用双片DAC0832进行输出。设8031内部RAM中有两个长度为30H的数据块，其起始地址分别为20H和60H，请画出其硬件电路图，并编出能把20H和60H中的数据分别从双片DAC0832输出，并根据所给数据绘制出一条曲线。,作业：,作业2.1解答,根据上图2-13接线，DAC0832各端口的地址为：,作业2.1解答,1#DAC0832数字量输入寄存器地址,FDH,2
5、#DAC0832数字量输入寄存器地址,FEH,1#和2#DAC0832启动D/A转换地址,FFH,设R1寄存器指向60H单元；,R0指向20H单元，并同时作为两个DAC0832的端口地址指针；,R7寄存器存放数据块长度。,解：,作业2.1解答,ORG 0000H,MOV R7，#30H；,数据块长度,MOV R1，#60H,MOV R0，#20H,MOV A，R0,LOOP：,PUSH A；,MOV A，R0；,保存x(20H)单元地址,取x(20H)单元中的数据,MOV R0，#0FDH ；,指向1#DAC0832的数字量输入寄存器,取x(20H)单元中的数据送1#DAC0832,MOVX
6、R0，A；,作业2.1解答,INC R0;,y输入寄存器地址:FEH,MOV A，R1；,取y(60H)单元中的数据,INC R1；,修改y(60H+j)单元地址指针,MOVX R0，A；,取y(60H)单元中的数据送2#DAC0832,作业2.1解答,INC R0 ；,x和Y dac口地址：FFH,MOVX R0，A；,启动两片DAC0832同时进行转换,POP A；,恢复X(20H+i)单元地址,INC A；,修改X(20H+i)单元地址指针,MOV R0，A;,(20H+i),DJNZ R7，LOOP；,数据未传送完，继续,END,作业2.2解答,作业2.2：,8031和ADC0809的
7、接口如图2-28所示，试编程对8个模拟通道上的模拟电压进行一遍数字采集，并将采集结果送入内部RAM以30H单元为始地址的输入缓冲区。,作业2.2解答,从图中可以看出，接线方式为中断方式。ADDA、ADDB和ADDC三端接8031的P0.0 、P0.1 和P0.2，故通道号是通过地址线来选择。,解：,ORG 0000H,MOV R0，#30H；,数据区始地址送R0,MOV R7，#08H；,通道数送R7,MOV R6，#00H；,IN0地址送R6,MOV IE，#84H；,开中断,SETB IT1；,外中断请求信号为下跳沿触发方式,作业2.2解答,MOV R1，#0F0H；,送端口地址到R1,M
8、OV A，R6 ；,IN0地址送A,MOVX R1，A ；,启动A/D转换,SJMP LOOP；,LOOP：,等待中断,END,作业2.2解答,中断服务程序：,ORG 0013H；,外中断1的入口地址,AJMP 1000H；,转中断服务程序的入口地址,ORG 1000H,MOVX A，R1；,读入A/D转换数据,MOV R0，A ；,将转换后的数据存入数据区,INC R0；,数据区指针加1,INC R6；,模拟通道号加1,MOV A，R6；,新的模拟通道号送A,作业2.2解答,中断服务程序：,MOVX R1，A；,启动下一通道的A/D转换,DJNZ R7，LOOP1；,8路采样未结束，则转向LOOP1,CLR EX1；,8路采样结束，关中断,RETI；,中断返回,LOOP1：,
