Построение СУ манипулятором.

 

Формирование требований к аппаратной реализации СУ.

I. Сигналы от конечных выключателей манипулятора должны быть с уровнями ТТЛ.

II. Манипулятор должен воспринимать управляющие сигналы с уровнями ТТЛ.

III. При чтении из порта 0FCh биты с 0-го по 3-й должны быть равны 1 при включенных ПВ1, ПВ2, ПВ3 и ПВ4 соответственно и 0 при выключенных. При записи в этот же порт биты с 0-го по 3-й равны X, Y, X и Y соответственно.

IV. УП располагается в ПЗУ с адреса 0FFFFh:0000h.

 

Разработка УП.

       После старта программы происходит инициализация переменной Z. Из [2] видно, что Z=1, когда манипулятор держит деталь, и Z=0, когда в руке манипулятора деталь отсутствует. УП работает согласно таблице истинности решений с элементами памяти [2, табл. 3.6.].

       Текст программы:

       mov ah,0                           ;В регистр ah заносится значение Z=0.

cikl:                                               ;Метка для зацикливания вычислений.

       in al,0FCh                         ;Чтение из порта с адресом 252.

                                                      ;Теперь al=(x x x x ПВ4 ПВ3 ПВ2 ПВ1)b

       and al,00001111b             ;Обнуление битов с 4-го по 7-й.

       mov dl,00000001b            ;Поместить в dl комбинацию Y=0,X=0,Y=0,X=1.

       cmp ax,0000000000000101b;Проверить комбинацию Z=0,ПВ4=0,ПВ3=1,ПВ2=0,ПВ1=1.

                                                      ;Регистр AX в битах 0-7 хранит содержимое AL, а в

                                                 ;битах 8-15 – AH.

       jz exit1                              ;Если в AX проверяемая комбинация, перейти к метке exit1.

       cmp ax,0000000100000110b;Проверить комбинацию Z=1,ПВ4=0,ПВ3=1,ПВ2=1,ПВ1=0.

       jz exit1                              ;Если в AX проверяемая комбинация, перейти к метке exit1.

       mov dl,00000010b            ;Поместить в dl комбинацию Y=0,X=0,Y=1,X=0.

       cmp ax,0000000100000101b;Проверить комбинацию Z=1,ПВ4=0,ПВ3=1,ПВ2=0,ПВ1=1.

       jz exit1                              ;Если в AX проверяемая комбинация, перейти к метке exit1.

       mov dl,00001000b            ;Поместить в dl комбинацию Y=1,X=0,Y=0,X=0.

       cmp ax,0000000000000110b;Проверить комбинацию Z=0,ПВ4=0,ПВ3=1,ПВ2=1,ПВ1=0.

       jz exit1                              ;Если в AX проверяемая комбинация, перейти к метке exit1.

       mov dl,00000100b            ;Поместить в dl комбинацию Y=0,X=1,Y=0,X=0.

       cmp al,00001001b             ;Проверить комбинацию ПВ4=1,ПВ3=0,ПВ2=0,ПВ1=1.

       jz exit2                              ;Если в AL проверяемая комбинация, перейти к метке exit2.

       cmp al,00001010b             ;Проверить комбинацию ПВ4=1,ПВ3=0,ПВ2=1,ПВ1=0.

       jz exit2                              ;Если в AL проверяемая комбинация, перейти к метке exit2.

       mov dl,00000000b            ;Поместить в dl комбинацию Y=0,X=0,Y=0,X=0.

       jmp exit1                           ;Перейти к метке exit1.

exit2:                                             ;Метка для выхода из проверок.

       xor ah,1                             ;Инвертировать значение Z.

exit1:                                             ;Метка для выхода из проверок.

       mov al,dl                           ;Поместить в AL комбинацию выходных сигналов.

       out 0FCh,al                       ;Отправить эту комбинацию в порт 252.

       jmp cikl                             ;Повторить вычисления.

 

Аппаратная реализация СУ.

I. Для контроллера манипулятора составляется таблица истинности (табл. 3.8.). Поскольку УП обращается только к одному чётному порту, необходимости в дешифрации адреса нет. Тогда входными сигналами для контроллера будут сигналы IOR, IOW, ШД (D0, D1, D2, D3)  от микропроцессорной системы и ПВ1, ПВ2, ПВ3, ПВ4 от манипулятора, а выходными – ШД (D0, D1, D2, D3) к микропроцессорной системе и X, Y, X, Y к манипулятору.

Таблица истинности решений контроллера манипулятора. Табл. 3.8.

Входы IOW	1	0	1
IOR	1	1	0
D0	XX	XX	ZZ
D1	XX	XX	ZZ
D2	XX	XX	ZZ
D3	XX	XX	ZZ
ПВ1	XX	XX	XX
ПВ2	XX	XX	XX
ПВ3	XX	XX	XX
ПВ4	XX	XX	XX
Выходы D0	ZZ	ZZ	ПВ1
D1	ZZ	ZZ	ПВ2
D2	ZZ	ZZ	ПВ3
D3	ZZ	ZZ	ПВ4
X	0	D0	0
Y	0	D1	0
X	0	D2	0
Y	0	D3	0

       Примечание: XX – значение может быть любым; ZZ – 3-е (отключенное) состояние.

 

II. Для выходных сигналов составляется СовДНФ:

D0 = IOW×IOR×ПВ1

D1 = IOW×IOR×ПВ2

D2 = IOW×IOR×ПВ3

D3 = IOW×IOR×ПВ4

X = IOW×IOR×D0

Y = IOW×IOR×D1

X = IOW×IOR×D2

Y = IOW×IOR×D3.

 

III. Структурные формулы упрощаются:

Ч = IOW×IOR = IOR

D0 = Ч×ПВ1

D1 = Ч×ПВ2

D2 = Ч×ПВ3

D3 = Ч×ПВ4

З = IOW×IOR = IOW

X = З×D0

Y = З×D1

X = З×D2

Y = З×D3

 

IV. На основе структурных формул синтезируется устройство. Учитывая, что при Ч=0, сигналы D0, D1, D2 и D3 должны перейти в Z-состояние (табл. 3.8.), сигнал Ч, как и в устройстве, разработанном в разделе 3.1., должен управлять регистром. Структурная схема контроллера манипулятора приведена на рис. 3.24. Как можно заметить, структурные схемы контроллера манипулятора и контроллера сверлильного автомата схожи. Контроллер манипулятора без переделок можно использовать как контроллер сверлильного автомата (не задействованным будет лишь один выход), разница заложена только в программе управления.

 

 

 

Литература.

 

1. Микропроцессорный комплект К1810: Структура, программирование, применение: Справочная книга/Ю.М. Казаринов и др.; Под ред. Ю.М. Казаринова. – М.:Высш. шк., 1990.

2. Давыдов В.М. Системы управления технологическим оборудованием: Учебное пособие. –Хабаровск:ХГТУ, 1994.

3. В.Н. Пильщиков. Программирование на языке ассемблера IBM PC. – М.:”ДИАЛОГ – МИФИ”, 1996.