Микропроцессорные модули для интеллектуальной обработки — КиберПедия


Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

Микропроцессорные модули для интеллектуальной обработки



Информации

 

Сравнительные результаты анализа микропроцессоров таких фирм как Intel, Motorola, Analog Device, Atmel, Microchip, Siemens AG, Texas Instruments, Dallas Semiconductor, Philips, Zilog позволили выделить 3 группы микропроцессоров.

В первую группу вошли процессоры наиболее предпочтительные для использования в «интеллектуальных» датчиках. Это процессоры семейства PIC фирмы Microchip (PIC 16/17 и PIC 1400), а также М68НСхх фирмы Motorola.

Ко второй группе можно отнести процессоры ADuC812 (Analog Device), AT90Sxxxx (Atmel), C50x (Siemens AG), MSP430 (Texas Instruments).

В третьей группе находятся как узко специализированные (например, процессоры ЦОС), так и универсальные микропроцессоры (широкого применения).

PIC (Peripheral Interface Controller) – процессоры целесообразно использовать в устройствах с модульной конструкцией, когда требуются устройства одного типа, но с различными функциональными возможностями. Они имеют малые габариты и низкое энергопотребление, однако сложные устройства на них строить неудобно.

Микропроцессоры ADuC812 функционально являются наиболее насыщенными, но и цена их одна из самых высоких.

Семейство AVR-процессоров фирмы Atmel обладает одной из самых высоких производительностей и мало уступает по функциональной насыщенности ADuC812. Такие процессоры целесообразно использовать в устройствах интеллектуальной обработки сигналов.

Микропроцессоры MSC51 (Intel) и большинство их аналогов, несмотря на их универсальность и разнообразие периферии, не имеют в своем составе 10– ти разрядных АЦП, встроенной энергонезависимой памяти, энергопотребление у них недостаточно низкое.

Процессоры фирмы Dallas Semiconductor (DS5000T, DS87530) имеют массу достоинств, но их температурный диапазон очень узкий.

Микропроцессоры 8ХС552 (Philips) при наличии 8 – канального 10 – разрядного АЦП не имеют энергонезависимой памяти и характеризуются большим энергопотреблением.

ЦОС-процессоры при своей огромной производительности зачастую имеют ограниченные указанные функциональные возможности.

Поэтому микропроцессоры третьей группы должны применяться или в случае высоких запросов к определенным параметрам, или в случае требования к устройству выполнять широкий спектр различных функций.

Анализ микропроцессоров с точки зрения их использования в ДПА показывает, что невозможно выбрать единственный микропроцессор и на его основе делать все преобразователи. Целесообразным является выбор нескольких процессоров с взаимодополняющими характеристиками, удовлетворяющих поставленным требованиям.



В настоящее время микропроцессорные модули для интеллектуальной обработки аналоговой информации с датчиков физических величин, различаются отдельными деталями конструкции, типом микроконтроллеров, архитектурным построением, в целом же они имеют общую структурную схему [105], состоящую из трех основных узлов: аналоговый канал; цифровой или вычислительных канал; последовательный интерфейс для обмена данными с компьютером (порт RS–232, RS–485).

В аналоговый канал входят:

- аналоговый мультиплексор на N недифференциальных или N/2 дифференциальных каналов;

- измерительный усилитель (обычно с программируемым коэффициентом усиления);

- устройство выборки и хранения (УВХ), обеспечивающее постоянство уровня преобразованного сигнала в течение такта аналого-цифрового преобразования;

- АЦП (в последнее время усилитель, УВХ и АЦП изготавливаются в одном корпусе).

Вычислительный канал содержит:

- микроконтроллер;

- схему управления, состоящую из регистров и дешифраторов;

- внешнюю память программ и данных (ОЗУ, ППЗУ).

В состав последовательного интерфейса входит контроллер 82С51 (преобразователь уровней). Большинство однокристальных микроЭВМ содержит встроенный контроллер RS–232.

По такой функциональной схеме построены микропроцессорные модули с последовательным интерфейсом фирм ANALOGIC [106], ANALOG DEVACES [107], HAWK AMERIKA Inc. [108]. Из всего разнообразия, поставляемых зарубежными фирмами на мировой рынок микропроцессорных модулей с последовательным портом, в основном используются модули с максимальной универсальностью, что приводит к избыточности функциональных узлов и к повышению стоимости контроллеров на их основе.

Главный недостаток микропроцессорных модулей с последовательным интерфейсом заключаются в том, что алгоритм обработки аналоговых сигналов не полностью адаптирован к широкой гамме воздействий на чувствительный элемент датчика физической величины, что приводит к необходимости перепрограммирования встроенной памяти микроконтроллера. Многие изделия имеют электрически перепрограммированные ППЗУ, такие как 6В50–1, 6В11 [109] со своими специализированными микроконтроллерами.



Поддерживая тенденции автоматизации датчиков, расширения их специализации, минимизации размеров, энергопотребления, стоимости, производители микроэлектроники обеспечивают рынок микропотребляющими микроконтроллерами с малыми размерами, увеличенной скоростью выполнения операций и расширенными функциональными возможностями, такими как ЦОС непосредственно в микроконтроллере, управление режимом энергопотребления. Для интеллектуализации датчиков наиболее распространенным является применение однокристальных микроЭВМ семейства MSC–51 и семейства С251 (совместимого с MSC–51). Это объясняется дешевизной и широким распространением представителей данного семейства.

 






Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...





© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав

0.006 с.