Раздел: Документация
0 ... 14 15 16 17 18 19 20 ... 55 ства, оснащенные не только средствами измерений (датчиками измерительной информации), сбора и обработки измерительной информации, но и средствами индикации результатов измерений (в простейших системах это может быть, например, цифровой се-мисегментный индикатор с несколькими цифрами, в более сложных — одно-, либо двустрочный алфавитно-цифровой или матричный графический дисплей; иногда автономная система оснащается даже примитивным печатающим устройством, пример — кассовый аппарат), а также средствами ручного ввода информации (например, кнопочной мембранной клавиатурой) или хотя бы примитивного ручного управления. Автономные системы конструируются в отдельном корпусе и оснащаются своим блоком питания (во многих случаях батарейным). Часто автономные системы содержат в своем составе интерфейс сопряжения с компьютером (например, RS232). Иногда этот интерфейс выполнен только опционально, реже он все-таки используется, но основные его задачи — плановый съем архивной информации, тестирование системы, начальное занесение в систему необходимых коэффициентов и/или режимов работы и т.п. При штатном режиме работы автономной системы интерфейс, как правило, не используется. Отличительные черты автономных систем сбора следующие: •Обмен информацией с компьютером по интерфейсу (если он вообще существует) происходит время от времени и достаточно редко; от интерфейса не требуется высокое быстродействие (115200 бод); если автономная система сбора все-таки оборудована интерфейсом RS232 для обмена информацией с компьютером, то желательна возможность программирования микроконтроллера по RS232. •"Интеллектуальная нагрузка" на микроконтроллер достаточно высокая; в связи с этим программа для микроконтроллера сложная, как правило, написана на языке Си и, хотя даже современные компиляторы Си (например C-Keil, V.6.14—6.20) для микроконтроллера и обладают массой оптимизационных свойств (в том числе — оптимизацией объема памяти), эта программа занимает десятки килобайт программной памяти и/или памяти данных; кроме того, повышены требования и к объему ОЗУ. •Повышенная точность измерения временных характеристик, как правило, не требуется, зато необходим их большой временной диапазон: секунды, минуты, часы, сутки, месяцы и даже годы; это нужно для возможного архивирования результатов измерений, так как автономная система (оснащенная, например, батарейным блоком питания с литиевыми элементами) может работать несколько лет. 54 •Повышены требования к АЦП: повышенная точность, дискретность измерений должна быть не менее 16 разрядов; АЦП должен иметь самокалибровку; перед АЦП обязательно должен находиться низкочастотный фильтр, частота среза которого равна частоте Найквиста-Котельникова (в два раза ниже частоты дискретизации АЦП), кроме того, желательно, чтобы фильтр был еще и заграждающим, имеющим полюс (0). При этом затухание должно быть не менее —1001 дБ на частоте питающей сети (50 Гц). •Не содержат большого числа однотипных измерительных каналов (как правило, число однотипных каналов не превышает трех—четырех), но число различного рода устройств, входящих в состав микроконтроллера, может быть большим (АЦП, ЦАП, таймеры/счетчики, часы, источники опорного напряжения и/или тока и т.п.), т.е. от микроконтроллера требуется повышенная универсальность. •Во многих случаях работают от батарейного блока питания, поэтому от микроконтроллера требуется пониженное энергопотребление; в связи с этим такие системы, как правило, работают при напряжении 3 В (литиевые батарейки). •Выпускаются в достаточно больших количествах, поэтому стоимость аппаратных средств (в том числе, стоимость микроконтроллера) играет важную роль, а вот стоимость программного обеспечения, которая иногда даже превышает стоимость программного обеспечения компьютерных систем (программа для микроконтроллера + программа для компьютера), существенного значения не имеет, так как распределяется на большое число устройств. Теперь сравним микроконтроллеры, специально предназначенные для применения в системах сбора. Из выпускающихся в настоящее время (и предполагаемых фирмами к выпуску в самое ближайшее время) 51-совместимых систем на кристалле это следующие: микроконтроллеры ADUC8XX производства фирмы Analog Devises, микроконтроллеры MSC1210YX производства фирмы Texas Instruments, микроконтроллеры C8051F06X производства фирмы CYGNAL, микроконтроллеры VERSA DSP (VDSP1040) производства фирмы GOAL. В табл. 5.4 приведены сведения о некоторых общих параметрах микроконтроллеров, а в табл. 5.5 — параметры АЦП рассматриваемых микроконтроллеров. На наш взгляд, именно эти общие параметры микроконтроллеров и параметры их АЦП и определяют тип системы сбора (автономная или компьютерная), в которой целесообразно применять конкретный микроконтроллер. Из сравнения микроконтроллеров по этим двум таблицам, с учетом вышеприведенных требований к микроконтроллерам в зависимости от 55
Таблица 5.5 Сравнение параметров АЦП микроконтроллеров
той или иной системы сбора, в которой микроконтроллер может быть применен, можно сделать следующий вывод. В компьютерных системах сбора целесообразнее всего использовать микроконтроллеры MSC1210YX, в автономных — все остальные. Микроконтроллеры ADUC816 и ADUC824 могут быть использованы только в достаточно примитивных автономных системах сбора из-за ограниченного объема памяти программ (8 кбайт) и, кроме того, так как автономные системы не требуют высокоскоростного обмена по RS232, в этих двух микроконтроллерах скорость обмена 115200 бод не нужна. 56 0 ... 14 15 16 17 18 19 20 ... 55
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
