一体化计算机接口,机电一体化计算机接口设计要求.ppt
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机电一体化计算机接口设计要求4.1概述机电一体化系统中,计算机担负着信息处理,指挥整个系统运行等任务。信息处理是否正确、及时,直接影响到系统工作的质量和效率,因此计算机技术已成为机电一体化技术发展和变革最活跃的因素之一。4.1.1计算机控制系统的组成及特点1.计算机控制系统的控制特点2.计算机控制系统的组成(1)硬件组成计算机控制系统的硬件主要由主机、外围设备、过程输入输出设备、人机联系设备和通信设备等组成。可编程控制器(PLC)、单回路调节器、总线式工业控制机、单片微计算机和分散计算机控制系统等。(2)软件组成软件1)系统软件2)应用软件4.1.2计算机的过程输入输出通道1.3过程通道接口设计应考虑的问题(1)控制信息的传递路径根据控制的任务在众多的信息源中进行选择,以确定该信息传送的路径和目的地。(2)控制信息传送的顺序计算机控制的过程就是执行程序的过程,为确保进程正确无误,接口电路应根据控制程序的要求,适时地发出一组有序的门控信号。1)触发方式有序的门控信号的主要作用就是严格遵循系统工作时序要求,适时对系统中某个或某些特定部件发出开启或关闭(触发)信号,这必然涉及同步触发和异步触发的方式。所谓同步触发是指系统的许多相关部件或功能块在同一门控信号作用下完成要求的操作,例如系统的复位信号就是确保系统中各相关部件或功能块回到初始状态的同步信号。异步触发则指各相关部件或功能块不需在同一信号控制下完成自己的操作。接口电路中的各相关部件或功能块,其内部各单元在外部的同步信号作用下,要完成许多操作,这些操作可以是同步的,也可以是异步的,但必须要满足时序要求。因此计算机控制系统是一种复合的触发方式,在同步触发中隐含异步触发,在异步触发中隐含同步触发,但其触发方式和触发时机必须遵循系统的工作时序。2)时序控制逻辑的结构有组合控制逻辑与存储控制逻辑两种类型,不管哪种类型都要严格遵守规定的操作步骤,每一个操作步骤又都是在一组有序的控制信号驱动下实现的。所以接口电路设计,首先要根据系统运行的要求标出每个控制信号发生的时间顺序和相互之间的时间差,以及与系统时钟的关系,画出时序图,然后根据时序图来确定逻辑电路结构。3)负载能力一旦控制逻辑确定后,系统能否可靠运行与器件的选择关系密切,器件的选择除了要考虑电平的摆幅、数值、延时外,还应考虑器件所带负载是否匹配。
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