Микропроцессорные средства измерений - Интерфейсы средств измерений - Конспект лекций
ГоловнаЗворотній зв'язок
Главная->Математика і інформатика->Содержание->Микропроцессорные средства измерений

Интерфейсы средств измерений

Микропроцессорные средства измерений

 

Первые микропроцессорные СИ имели микропроцессор , жестко запрограммированный на выполнение определенных измерительных функций. Микропроцессор придает измерительному прибору некоторую гибкость, наделяет математическими способностями, необходимыми для обработки данных.

Управляющие сигналы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аттенюатор

 

 

 

Фильтр

 

Микропроцессор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коммутатор

 

 

Усилитель

 

 

 

 

АЦП

 

 

Устройство

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вывода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Структурная схема сканирующего вольтметра

 

Вольтметр содержит ряд типичных аналоговых узлов: делитель, усилитель, фильтр. Микропроцессор управляет функциональными узлами, обрабатывает измерительную информацию и представляет результаты измерений для отображения в нужной форме.

 

Дальнейшая эволюция микропроцессорных СИ характеризуется переходом ряда функций из аппаратной среды в программную. Появление 16 и 32-разрядных микропроцессоров приравняло их по вычислительной мощности к МикроЭВМ и позволило поручить им значительно большее число функций по сравнению с ранними микропроцессорными СИ. К этим функциям, в частности, относятся: задание сигнального тракта, функциональные преобразования данных, учет дрейфов, подавление помех, самоповерка, адаптация к меняющимся условиям, формирование испытательных сигналов . При необходимости, микропроцессор выполняет интерфейсные функции для сопряжения с другими устройствами. Перепрограммирование микропроцессорных устройств на новые функции позволяет повысить гибкость их применения.

 

Устройства ввода-вывода (например, клавиатура и дисплей) и графопостроитель обычно конструктивно не объединены с прибором, если прибор является многофункциональным и имеет развитое программное обеспечение. Для сравнительно простых микропроцессорных СИ все функциональные узлы размещаются, конструктивно, в одном блоке включая дисплей на ЖКИ или ЭЛТ с малым экраном и кнопочное управление "зашитыми" программами измерений.

Программное обеспечение МПСИ, несмотря на некоторую. специфику, содержит

 

в        себе все характерные признаки программного обеспечения ЭВМ. Некоторые разработчики измерительной техники предпочитают идти не по пути расширения функций встроенного микропроцессора, а встраивать в СИ несколько микропроцессоров и жестко программировать каждый из них на свою группу функций. Программное обеспечение мультипроцессорных СИ легче поддается структурированию (разбиению на модули), организации точек ветвления (перехода от модуля к модулю) и,

в     конечном счете, оказывается значительно проще ПО однопроцессорных систем с мультипрограммным режимом работы и надежнее. Важным фактором является то, что

 

Интерфейсы средств измерений. Конспект лекций.

2008 год. Часть №1.

Лектор Балев В.Н.

- 9 -

 

стоимость разработки ПО обходится в несколько раз дороже стоимости разработки

 

аппаратуры.

 

 

 

 

 

 

 

 

шина управления измерительной частью

 

 

 

 

Дели-

Усили-

 

Мера

Однокрис-

 

 

Вход

АЦП

напря-

тальная

 

 

тель

тель

 

 

 

 

 

 

жения

ЭВМ

 

 

 

 

 

 

 

оптический

 

 

к приборному

 

 

 

канал

 

 

интерфейсу

 

 

 

связи

 

 

 

Адаптор

Индика-

Пульт

ПЗУ

Однокрис-

 

 

 

управле

тальная

 

 

 

тор

 

 

 

 

ния

 

ЭВМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шина управления сервисной частью

 

 

 

Упрощенная схема двухпроцессорного мультиметра 8860А фирмы FLUKE

 

На рисунке изображена упрощенная блок схема двухпроцессорного мультиметра 8860А (фирмы FLUKE). Верхняя ЭВМ управляет измерительным каналом и самоповеркой, а нижняя - индикацией, заданием функций, характерных для органов лицевой панели. Связь между МикроЭВМ осуществляется с помощью оптического канала, измерительная часть прибора экранирована в целях помехозащищенности и обеспечения высокой точности. Каждая МикроЭВМ имеет свою память, поэтому отсутствуют прерывания характерные для мультипрограммного режима работы. На лицевой панели имеется 17 кнопок, вызывающих программы из ПЗУ. Выход мультиметра на приборный интерфейс позволяет включить прибор в ИВК и управлять ИМ от внешнего контроллера.

 

Мультипроцессорные СИ являются следствием принципа распределенного интеллекта, распространенного на внутриприборный уровень, уровень функциональных узлов.

Пока пользователь работает с мультиметром в рамках "зашитой" (встроенной) в ПЗУ программы и управляет прибором кнопками на лицевой панели, он работает с типичным микропроцессорным СИ. Подключение дополнительной клавиатуры позволяет превратить прибор в МикроЭВМ общего применения. Появляется возможность создавать программы, записывать их в ПЗУ, увеличивая число измерительных функций и повышая гибкость применения прибора. Мультиметр с клавиатурой приобретает основные черты компьютерных измерительных систем.

 

 

7