Цифровой и импульсный ввод данных
Цифровая информация на вход УМК подается с выхода цифровых устройств системы в виде готовых цифровых данных определенного формата.
Рисунок 9. Цифровых ввод данных от одного устройства на входе УМК
Ввод цифровых данных сводиться к чтению информации с выхода регистра D0-D7 в порт ввода УМК. Задача усложняется, если цифровых устройств на входе несколько.
Рисунок 10. Цифровых ввод данных от нескольких устройств на входе УМК
SETB P2.0
CLP P2.1
MOV A, R1
Ввод информации от нескольких регистров решается путем мультиплексирования отдельных шин данных. Для этого выходы регистров объединяются в общую шину данных УМК, подключенных к порту ввода. Чтение информации из отдельных регистров осуществляется подачей сигнала разрешения работы с выходов порта вывода на входы разрешения Е регистров.
Импульсные сигналы по своей информационной сути представляют собой кратковременные одноразрядные двоичные сигналы, при условии равенства амплитуды этих сигналов стандартному уровню УМК контроллера прием импульсных сигналов осуществляется через стандартный порт ввода, к отдельным разрядам которого присоединено несколько датчиков импульсных сигналов.
Импульсные сигналы могут подаваться от бесконтактных электронных датчиков, от конечных выключателей, блок-контактов коммутационной аппаратуры, кнопок управления, с выходов компараторов пороговых устройств и т. п.
Поступающие с импульсных датчиков сигналы сильно различаются по длительности. Например, блок-контакт пускателя может быть замкнут несколько часов, пока работает устройство. С другой стороны датчик (электронный) частоты вращения выдает импульсы длительностью несколько десятком микросекунд. Различаются импульсы и по частоте следования: сигнал аварийного отключения действует очень редко, с другой стороны тот же импульсный датчик может выдавать в секунду серию в 10÷100 ТКИ импульсов.
Отдельные источники импульсных сигналов подключаются к отдельным разрядам порта ввода. При большом числе таких датчиков с однотипным характером сигналов их можно подключить к одному разряду порта ввода через мультиплексор, либо через аналогово-цифровой коммутатор.
Рисунок 11. Импульсный ввод данных
Такие источники импульсных сигналов как фотодатчик (1), кнопка управления (2), фиксатор коротких импульсов на триггере (3) подключен к отдельным разрядам порта ввода. Сигналы состояния блок-контактов (4) могут подключаться на отдельный разряд порта через коммутатор SW. Для ввода серий импульсов, например, от датчика частоты вращения (5) их необходимо предварительно посчитать либо с помощью автономного счетчика, либо с помощью встроенного счетчика-контроллера и ввод информационного параметра в этом случае соответствует цифровому вводу.
В зависимости от свойств сигнала, т. е. его длительности и частоты следования и способа его обработки в УМК различают статический и динамический ввод данных.
Статический ввод служит для опроса и приема двоичных сигналов, не подлежащих хранению. При этом регистрируются лишь те сигналы, которые поступают на входы порта в момент программного опроса в виде статических значений логического нуля или логической единицы.
Рисунок 12. Статический ввод данных
Динамический ввод с формированием сигнала прерывания. Применяется в том случае, когда необходимо фиксировать момент изменения сигнала, т. е. его фронт или спад.
Для организации динамического ввода используют внешние входы прерывания в МК51 (INT0, INT1), которые могут быть запрограммированы на фиксацию среза. Если число источников прерывания невелико (не более
2-х), то их входы подключаются непосредственно к INT0, INT1.
Применение: для организации четного сигнала прерывания от источников к их выходам подсоединяются фильтры подавления помех и компаратор для восстановления четного фронта среза.
Рисунок 13. Динамический ввод данных, если число источников прерывания не превышает 2-х
Если число источников прерывания велико, т. е. превышает число входов прерывания контактора, то выходы датчиков могут объединяться с помощью логики “ИЛИ” для получения общего для всех источников сигнала прерывания.
Рисунок 14. Динамический ввод данных, если число источников прерывания больше 2-х
Недостаток: одинаковый приоритет всех источников прерывания, поэтому для определения реального источника подавшего запрос прерывания в подпрограмму обработки прерывания через порт ввода читается состояние всех датчиков.