УЭ 7.1-2. Микропроцессорные измерительные системы

На рисунке 8.1 показана структурная схема цифрового измери­тельного прибора со встроенным микропроцессором (МП). Конк­ретным примером такого прибора может быть цифровой ваттметр, измеритель временных интервалов и др.

Рисунок 7.1. Структурная схема цифрового измерительного прибора со встроенным микропроцессором

Работа такого прибора происходит следующим образом. Кла­виатура содержит поле задания режима, поле цифровых данных и шифраторы. С помощью поля режима задаются режим измерения и измеряемая величина. Диапазон измерения вводится посредством цифровой клавиатуры. Сигналы с клавиатуры с помощью шифра­тора преобразуются в код и поступают на шину данных.

Микропроцессор по подпрограмме установки режима анали­зирует данные с клавиатуры, сравнивая их с константами из по­стоянного запоминающего устройства (ПЗУ), и вырабатывает уп­равляющие коды на цифровой аналоговый преобразователь (ЦАП) (для обеспечения предела измерений), на мультиплексор (для под­ключения входного канала) и т.д. Одновременно вводимая ин­формация с клавиатур интерпретируется для вывода на дисплей.

Отображение вводимых данных на дисплее целесообразно пол­ностью идентифицировать с надписями на клавиатуре, для этого в ПЗУ необходимо программировать зоны интерпретации кодов вводимых данных в символы, показываемые на дисплее. Кроме программирования режима работы прибора, анализ входных дан­ных может включать контроль вводимых данных (синтаксический контроль, контроль полноты исходных данных и т.п.).

Собственно режим измерений должен начинаться с прихо­дом команды «пуск» (с клавиатуры — при местном управле­нии, с интерфейсной шины — при дистанционном управле­нии). Сформированный в аналого-цифровом преобразователе (АЦП) код поступает в МП, где производится обработка по программе и вычисление вторичных параметров. Передача кода из АЦП в МП может осуществляться как в режиме прерывания по запросам от АЦП, так и в режиме обращения к АЦП в каче­стве адресуемого регистра (особенно при работе АЦП в режиме запуска от МП).

Для получения информации о коррекции погрешности и для диагностики работоспособности прибора МП по шине данных на мультиплексор передает код для подключения к АЦП встроенной образцовой меры (в случае цифрового вольтметра — опорное на­пряжение). Код с АЦП, соответствующий образцовой мере, по­ступает в МП и сравнивается с константой из ПЗУ. Вычисляется соответствующая поправка, которая будет участвовать в расчете измеряемых параметров до следующего цикла калибровки прибо­ра. Прибор с подобной структурой легко перестраивается на дру­гие (близкие по характеру) виды измерений. Для этого достаточ­но заменить ПЗУ (программу и константы, включая интерпрета­цию входной информации о режимах) и клавиатуру (если меня­ется состав измеряемых параметров, т.е. тип прибора). Включение на вход прибора мультиплексора позволяет измерять параметры сигналов с нескольких входов, т. е. проводить комплексные (многопараметровые) измерения.

Дата добавления: 2014-01-20