PLC 以 其 可靠性高、抗干擾能力強、配套齊全、功能完善、適應性強等特點,廣泛應用于各種控制領域。PLC作為通用工業控制計算機,是面向工礦企業的工控設備,使用梯形圖符號進行編程,與繼電器電路相當接近,被廣大工程技術人員接受。但是在實際應用中,如何編程能夠提高PLC程序運行速度是一個值得我們思考研究的問題。1 PLC工作原理PLC 與 計 算機的工作原理基本相同,即在系統程序的管理下,通過運行應用程序完成用戶任務。但兩者的工作方式有所不同。計算機一般采用等待命令的工作方式,而PLC在確定了工作任務并裝人了專用程序后成為一種專用機,它采用循環掃描工作方式,系統工作任務管理及應用程序執行都是用循環掃描方式完成的。PLC 有 兩 種基本的工作狀態,即運行(RUN)與停止(STOP)狀態。在這兩種狀態下,PLC的掃描過程及所要完成的任務是不盡相同的,如圖1所示。 PLC在RUN工作狀態時,執行一次掃描操作所的時間稱為掃描周期,其典型值通常為1一100nis,不同PLC廠家的產品則略有不同。掃描周期由內部處理時間、輸A/ 輸出處理執行時間、指令執行時間等三部分組成。通常在一個掃描過程中,執行指令的時間占了絕大部分,而執行指令的時間與用戶程序的長短有關。用戶 程 序 是根據控制要求由用戶編制,由許多條PLC指令所組成。不同的指令所對應的程序步不同,以三菱FX2N系列的PLC為例,PLC對每一個程序步操作處理時間為:基本指令占0.741s/步,功能指令占幾百微米/步。完成一個控制任務可以有多種編制程序的方法,因此,選擇合理、巧妙的編程方法既可以大大提高程序運行速度,又可以保證可靠性。 提高PLC程序運行速度的幾種編程方法2.1 用數據傳送給位元件組合的方法來控制輸出在 PL C應 用編程中,最后都會有一段輸出控制程序,一般都是用邏輯取及輸出指令來編寫,如圖2所示。在圖2所示的程序中,邏輯取的程序步為1,輸出的程序步為2,執行上述程序共需3個程序步。通常情況下,PLC要控制的輸出都不會是少量的,比如,有8個輸出,在條件滿足時要同時輸出。此時,執行圖2所示的程序共需17個程序步。若我們通過位元件的組合并采用數據傳送的方法來完成圖2所示的程序,就會大大減少程序步驟。在三 菱 PLC中,只處理ON/OFF狀態的元件(如X,Y,M和S),稱為位元件。但將位元件組合起來也可以處理數據。位元件組合由Kn加首元件號來表示。位元件每4bit為一組組合成單元。如KYO中的n是組數,當n=1時,K,Yo 對應的是Y3一Yo。當n二2時,KZYo對應的是Y7一Yo。通過位元件組合,就可以用處理數據的方式來處理位元件,圖2程序所示的功能可用圖3所示的傳送數據的方式來完成。
上傳時間: 2013-11-11
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1. RS-232-C 詳解 22. 串口通信基本接線方法 123. 串口通訊的概念及接口電路 134. 有關RS232和RS485接口的問答 145. 同步通信方式 166. 通信協議197. 實戰串行通訊258. 全雙工和半雙工方式 339. 淺析PC 機串口通訊流控制 3410. 奇偶校驗 3511. 開發通信軟件的技術與技巧 3612. 接口技術的基本知識 4113. 一個單片機串行數據采集/傳輸模塊的設計 4414. 單工、半雙工和全雙工的定義 4815. 從RS232 端口獲得電源4916. 串行同步通信的應用5017. 串行通信波特率的一種自動檢測方法5318. RS-232、RS-422 與RS-485 標準及應用5619. 串口泵 6串行通信接口標準經過使用和發展,目前已經有幾種。但都是在RS-232標準的基礎上經過改進而形成的。所以,以RS-232C為主來討論。RS-323C 標準是美國EIA(電子工業聯合會)與BELL等公司一起開發的1969 年公布的通信協議。它適合于數據傳輸速率在0~20000b/s 范圍內的通信。這個標準對串行通信接口的有關問題,如信號線功能、電器特性都作了明確規定。由于通行設備廠商都生產與RS-232C制式兼容的通信設備,因此,它作為一種標準,目前已在微機通信接口中廣泛采用。在討論RS-232C 接口標準的內容之前,先說明兩點:首先,RS-232-C標準最初是遠程通信連接數據終端設備DTE(Data Terminal Equipment)與數據通信設備DCE(Data Communication Equipment)而制定的。因此這個標準的制定,并未考慮計算機系統的應用要求。但目前它又廣泛地被借來用于計算機(更準確的說,是計算機接口)與終端或外設之間的近端連接標準。顯然,這個標準的有些規定及和計算機系統是不一致的,甚至是相矛盾的。有了對這種背景的了解,我們對RS-232C標準與計算機不兼容的地方就不難理解了。其次,RS-232C 標準中所提到的“發送”和“接收”,都是站在DTE 立場上,而不是站在DCE 的立場來定義的。由于在計算機系統中,往往是CPU 和I/O設備之間傳送信息,兩者都是DTE,因此雙方都能發送和接收。
上傳時間: 2013-11-21
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單片機系統“PC”失控的軟件措施Software Measure of GettingO uto fC ontrolfo r“PC"in S ingleC hipC omputerS ystem謐 加 春 王 曉 基 雷 小 華(江 西 理 工 大 學機 電 工 程 學 院 ,贛 州 34 10 00)摘要單片機系統在實際工業現場中可能遇到各種干擾和自身的隨機性故障。現場惡劣的環境有可能使計算機系統發生異常,計算機程序指針“PC”失控就是常見的故障之一,如果發生“PC”失控,將導致CPI工作混亂,釀成嚴重的事故。研究了“PC”失控的原因,并指出軟件抗干擾的幾種方法,有效保證單片機系統的正常工作。關鍵詞單片機“PC”失控抗干擾Abstract Inp racticalin dustrialfi elds,th ereis v ariousin terferencea fectingo perationo fsi nglec hipc omputersy stemsa ndt hec omputersy stems。fac噸random faults飾themselves. It is very common that the severe environment makes the computer systems abnormal. The program counter "PC"gettingo utof co ntorlis on eo fth ec ommonfa ults.If th isoc curs,C PUw ouldb eru nningo utof or deran din torducesse riousan cient.T hec ausesof " PC"geting out of control, studied in this paper and some countermeasures of anti-interference師software are given to ensure single chip computer systemworking properly.Keywords Single。飾computer Porgramc ounter"P C" Anti-interfeernc 在設 計 和 開發單片機系統時,一般難以周全地預計單片機系統在實際工業現場中可能遇到的各種干擾和自身的隨機性故障。因此,除了采取防止和抑制干擾的各項措施外,還應該借助于軟件措施克服某些干擾,系統還應具備迅速自行恢復的能力。本文介紹的應對單片機系統PC失控的軟件措施,設計靈活,節省硬件資源,能保證測控系統長期可靠地運行。MC S- 5 1單片機以其優良的性能價格比大量應用于工業現場測試和控制領域。但是,現場惡劣的環境有可能使計算機系統發生異常,計算機程序指針PC失控就是常見的故障之一,一旦發生PC“走飛”,計算機系統就會出現工作混亂,釀成嚴重的事故。為 了 在 CP 失控時盡量減少由此帶來的不利影響,并盡快使系統恢復正常,需要采取一定的軟件措施和硬件措施。常見的硬件措施有“看門狗”電路。軟件措施設置的前提條件是:①在干擾作用下,微機系統硬件部分不會受到任何損壞,或者損壞部分設置有監測狀態可供查詢;②程序區不會受到干擾侵害。單片機系統的程序和表格以及重要的參數均設置在ROM區,不會因干擾的侵人而改變;③ RAM區中的重要數據不會被破壞,或者雖然被破壞,但是可以重新建立。
上傳時間: 2013-11-02
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RS-232-C 是PC 機常用的串行接口,由于信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,與TTL電平不兼容故需使用電平轉換電路方能與TTL 電路連接。本產品(轉接器),可以實現任意電平下(0.8~15)的UART串行接口到RS-232-C/E接口的無源電平轉接, 使用非常方便可靠。 什么是RS-232-C 接口?采用RS-232-C 接口有何特點?傳輸電纜長度如何考慮?答: 計算機與計算機或計算機與終端之間的數據傳送可以采用串行通訊和并行通訊二種方式。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低,特別是在遠程傳輸時,避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。 在串行通訊時,要求通訊雙方都采用一個標準接口,使不同 的設備可以方便地連接起來進行通訊。 RS-232-C接口(又稱 EIA RS-232-C)是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在1970 年由美國電子工業協會(EIA)聯合貝爾系統、 調制解調器廠家及計算機終端生產廠家共同制定的用于串行通訊的標準。它的全名是“數據終端設備(DTE)和數據通訊設備(DCE)之間串行二進制數據交換接口技術標準”該標準規定采用一個25 個腳的 DB25 連接器,對連接器的每個引腳的信號內容加以規定,還對各種信號的電平加以規定。(1) 接口的信號內容實際上RS-232-C 的25 條引線中有許多是很少使用的,在計算機與終端通訊中一般只使用3-9 條引線。(2) 接口的電氣特性 在RS-232-C 中任何一條信號線的電壓均為負邏輯關系。即:邏輯“1”,-5— -15V;邏輯“0” +5— +15V 。噪聲容限為2V。即 要求接收器能識別低至+3V 的信號作為邏輯“0”,高到-3V的信號 作為邏輯“1”(3) 接口的物理結構 RS-232-C 接口連接器一般使用型號為DB-25 的25 芯插頭座,通常插頭在DCE 端,插座在DTE端. 一些設備與PC 機連接的RS-232-C 接口,因為不使用對方的傳送控制信號,只需三條接口線,即“發送數據”、“接收數據”和“信號地”。所以采用DB-9 的9 芯插頭座,傳輸線采用屏蔽雙絞線。(4) 傳輸電纜長度由RS-232C 標準規定在碼元畸變小于4%的情況下,傳輸電纜長度應為50 英尺,其實這個4%的碼元畸變是很保守的,在實際應用中,約有99%的用戶是按碼元畸變10-20%的范圍工作的,所以實際使用中最大距離會遠超過50 英尺,美國DEC 公司曾規定允許碼元畸變為10%而得出附表2 的實驗結果。其中1 號電纜為屏蔽電纜,型號為DECP.NO.9107723 內有三對雙絞線,每對由22# AWG 組成,其外覆以屏蔽網。2 號電纜為不帶屏蔽的電纜。 2. 什么是RS-485 接口?它比RS-232-C 接口相比有何特點?答: 由于RS-232-C 接口標準出現較早,難免有不足之處,主要有以下四點:(1) 接口的信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,又因為與TTL 電平不兼容故需使用電平轉換電路方能與TTL 電路連接。(2) 傳輸速率較低,在異步傳輸時,波特率為20Kbps。(3) 接口使用一根信號線和一根信號返回線而構成共地的傳輸形式, 這種共地傳輸容易產生共模干擾,所以抗噪聲干擾性弱。(4) 傳輸距離有限,最大傳輸距離標準值為50 英尺,實際上也只能 用在50 米左右。針對RS-232-C 的不足,于是就不斷出現了一些新的接口標準,RS-485 就是其中之一,它具有以下特點:1. RS-485 的電氣特性:邏輯“1”以兩線間的電壓差為+(2—6) V 表示;邏輯“0”以兩線間的電壓差為-(2—6)V 表示。接口信號電平比RS-232-C 降低了,就不易損壞接口電路的芯片, 且該電平與TTL 電平兼容,可方便與TTL 電路連接。2. RS-485 的數據最高傳輸速率為10Mbps3. RS-485 接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合,抗共模干能力增強,即抗噪聲干擾性好。4. RS-485 接口的最大傳輸距離標準值為4000 英尺,實際上可達 3000 米,另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1 個收發器, 即單站能力。而RS-485 接口在總線上是允許連接多達128 個收發器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485 接口方便地建立起設備網絡。因RS-485 接口具有良好的抗噪聲干擾性,長的傳輸距離和多站能力等上述優點就使其成為首選的串行接口。 因為RS485 接口組成的半雙工網絡,一般只需二根連線,所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。 RS485 接口連接器采用DB-9 的9 芯插頭座,與智能終端RS485接口采用DB-9(孔),與鍵盤連接的鍵盤接口RS485 采用DB-9(針)。3. 采用RS485 接口時,傳輸電纜的長度如何考慮?答: 在使用RS485 接口時,對于特定的傳輸線經,從發生器到負載其數據信號傳輸所允許的最大電纜長度是數據信號速率的函數,這個 長度數據主要是受信號失真及噪聲等影響所限制。下圖所示的最大電纜長度與信號速率的關系曲線是使用24AWG 銅芯雙絞電話電纜(線 徑為0.51mm),線間旁路電容為52.5PF/M,終端負載電阻為100 歐 時所得出。(曲線引自GB11014-89 附錄A)。由圖中可知,當數據信 號速率降低到90Kbit/S 以下時,假定最大允許的信號損失為6dBV 時, 則電纜長度被限制在1200M。實際上,圖中的曲線是很保守的,在實 用時是完全可以取得比它大的電纜長度。 當使用不同線徑的電纜。則取得的最大電纜長度是不相同的。例 如:當數據信號速率為600Kbit/S 時,采用24AWG 電纜,由圖可知最 大電纜長度是200m,若采用19AWG 電纜(線徑為0。91mm)則電纜長 度將可以大于200m; 若采用28AWG 電纜(線徑為0。32mm)則電纜 長度只能小于200m。
上傳時間: 2013-10-11
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微處理器及微型計算機的發展概況 第一代微處理器是以Intel公司1971年推出的4004,4040為代表的四位微處理機。 第二代微處理機(1973年~1977年),典型代表有:Intel 公司的8080、8085;Motorola公司的M6800以及Zlog公司的Z80。 第三代微處理機 第三代微機是以16位機為代表,基本上是在第二代微機的基礎上發展起來的。其中Intel公司的8088。8086是在8085的基礎發展起來的;M68000是Motorola公司在M6800 的基礎發展起來的; 第四代微處理機 以Intel公司1984年10月推出的80386CPU和1989年4月推出的80486CPU為代表, 第五代微處理機的發展更加迅猛,1993年3月被命名為PENTIUM的微處理機面世,98年PENTIUM 2又被推向市場。 INTEL CPU 發展歷史Intel第一塊CPU 4004,4位主理器,主頻108kHz,運算速度0.06MIPs(Million Instructions Per Second, 每秒百萬條指令),集成晶體管2,300個,10微米制造工藝,最大尋址內存640 bytes,生產曰期1971年11月. 8085,8位主理器,主頻5M,運算速度0.37MIPs,集成晶體管6,500個,3微米制造工藝,最大尋址內存64KB,生產曰期1976年 8086,16位主理器,主頻4.77/8/10MHZ,運算速度0.75MIPs,集成晶體管29,000個,3微米制造工藝,最大尋址內存1MB,生產曰期1978年6月. 80486DX,DX2,DX4,32位主理器,主頻25/33/50/66/75/100MHZ,總線頻率33/50/66MHZ,運算速度20~60MIPs,集成晶體管1.2M個,1微米制造工藝,168針PGA,最大尋址內存4GB,緩存8/16/32/64KB,生產曰期1989年4月 Celeron一代, 主頻266/300MHZ(266/300MHz w/o L2 cache, Covington芯心 (Klamath based),300A/333/366/400/433/466/500/533MHz w/128kB L2 cache, Mendocino核心 (Deschutes-based), 總線頻率66MHz,0.25微米制造工藝,生產曰期1998年4月) Pentium 4 (478針),至今分為三種核心:Willamette核心(主頻1.5G起,FSB400MHZ,0.18微米制造工藝),Northwood核心(主頻1.6G~3.0G,FSB533MHZ,0.13微米制造工藝, 二級緩存512K),Prescott核心(主頻2.8G起,FSB800MHZ,0.09微米制造工藝,1M二級緩存,13條全新指令集SSE3),生產曰期2001年7月. 更大的緩存、更高的頻率、 超級流水線、分支預測、亂序執行超線程技術 微型計算機組成結構單片機簡介單片機即單片機微型計算機,是將計算機主機(CPU、 內存和I/O接口)集成在一小塊硅片上的微型機。 三、計算機編程語言的發展概況 機器語言 機器語言就是0,1碼語言,是計算機唯一能理解并直接執行的語言。匯編語言 用一些助記符號代替用0,1碼描述的某種機器的指令系統,匯編語言就是在此基礎上完善起來的。高級語言 BASIC,PASCAL,C語言等等。用高級語言編寫的程序稱源程序,它們必須通過編譯或解釋,連接等步驟才能被計算機處理。 面向對象語言 C++,Java等編程語言是面向對象的語言。 1.3 微型計算機中信息的表示及運算基礎(一) 十進制ND有十個數碼:0~9,逢十進一。 例 1234.5=1×103 +2×102 +3×101 +4×100 +5×10-1加權展開式以10稱為基數,各位系數為0~9,10i為權。 一般表達式:ND= dn-1×10n-1+dn-2×10n-2 +…+d0×100 +d-1×10-1+… (二) 二進制NB兩個數碼:0、1, 逢二進一。 例 1101.101=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-3 加權展開式以2為基數,各位系數為0、1, 2i為權。 一般表達式: NB = bn-1×2n-1 + bn-2×2n-2 +…+b0×20 +b-1×2-1+… (三)十六進制NH十六個數碼0~9、A~F,逢十六進一。 例:DFC.8=13×162 +15×161 +12×160 +8×16-1 展開式以十六為基數,各位系數為0~9,A~F,16i為權。 一般表達式: NH= hn-1×16n-1+ hn-2×16n-2+…+ h0×160+ h-1×16-1+… 二、不同進位計數制之間的轉換 (二)二進制與十六進制數之間的轉換 24=16 ,四位二進制數對應一位十六進制數。舉例:(三)十進制數轉換成二、十六進制數整數、小數分別轉換 1.整數轉換法“除基取余”:十進制整數不斷除以轉換進制基數,直至商為0。每除一次取一個余數,從低位排向高位。舉例: 2. 小數轉換法“乘基取整”:用轉換進制的基數乘以小數部分,直至小數為0或達到轉換精度要求的位數。每乘一次取一次整數,從最高位排到最低位。舉例: 三、帶符號數的表示方法 機器數:機器中數的表示形式。真值: 機器數所代表的實際數值。舉例:一個8位機器數與它的真值對應關系如下: 真值: X1=+84=+1010100B X2=-84= -1010100B 機器數:[X1]機= 01010100 [X2]機= 11010100(二)原碼、反碼、補碼最高位為符號位,0表示 “+”,1表示“-”。 數值位與真值數值位相同。 例 8位原碼機器數: 真值: x1 = +1010100B x2 =- 1010100B 機器數: [x1]原 = 01010100 [x2]原 = 11010100原碼表示簡單直觀,但0的表示不唯一,加減運算復雜。 正數的反碼與原碼表示相同。 負數反碼符號位為 1,數值位為原碼數值各位取反。 例 8位反碼機器數: x= +4: [x]原= 00000100 [x]反= 00000100 x= -4: [x]原= 10000100 [x]反= 111110113、補碼(Two’s Complement)正數的補碼表示與原碼相同。 負數補碼等于2n-abs(x)8位機器數表示的真值四、 二進制編碼例:求十進制數876的BCD碼 876= 1000 0111 0110 BCD 876= 36CH = 1101101100B 2、字符編碼 美國標準信息交換碼ASCII碼,用于計算 機與計算機、計算機與外設之間傳遞信息。 3、漢字編碼 “國家標準信息交換用漢字編碼”(GB2312-80標準),簡稱國標碼。 用兩個七位二進制數編碼表示一個漢字 例如“巧”字的代碼是39H、41H漢字內碼例如“巧”字的代碼是0B9H、0C1H1·4 運算基礎 一、二進制數的運算加法規則:“逢2進1” 減法規則:“借1當2” 乘法規則:“逢0出0,全1出1”二、二—十進制數的加、減運算 BCD數的運算規則 循十進制數的運算規則“逢10進1”。但計算機在進行這種運算時會出現潛在的錯誤。為了解決BCD數的運算問題,采取調整運算結果的措施:即“加六修正”和“減六修正”例:10001000(BCD)+01101001(BCD) =000101010111(BCD) 1 0 0 0 1 0 0 0 + 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 + 0 1 1 0 0 1 1 0 ……調整 1 0 1 0 1 0 1 1 1 進位 例: 10001000(BCD)- 01101001(BCD)= 00011001(BCD) 1 0 0 0 1 0 0 0 - 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 - 0 1 1 0 ……調整 0 0 0 1 1 0 0 1 三、 帶符號二進制數的運算 1.5 幾個重要的數字邏輯電路編碼器譯碼器計數器微機自動工作的條件程序指令順序存放自動跟蹤指令執行1.6 微機基本結構微機結構各部分組成連接方式1、以CPU為中心的雙總線結構;2、以內存為中心的雙總線結構;3、單總線結構CPU結構管腳特點 1、多功能;2、分時復用內部結構 1、控制; 2、運算; 3、寄存器; 4、地址程序計數器堆棧定義 1、定義;2、管理;3、堆棧形式
上傳時間: 2013-10-17
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ADI_DSP編程時程序相互調用說明及例程
上傳時間: 2013-11-19
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vhdl語言例程集錦
上傳時間: 2013-11-06
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FPGA實現多進制FSK的調制解調
上傳時間: 2014-08-20
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1.1 問題產生的環境1.1.1 軟件環境1. PC機的系統為Microsoft Window XP Professional版本2002 Service Pack 2;2. Quartus II V7.0軟件,并安裝了MegaCore IP V7.0;3. NiosII IDE 7.0軟件。1.1.2 硬件環境核心板的芯片是EP2C35F672C8N的MagicSOPC實驗箱的硬件系統。硬件的工作環境是在普通的環境下。1.2 問題的現象在使用MagicSOPC實驗箱的光盤例程時,使用Quartus II編譯工程時出現編譯錯誤,錯誤提示信息如圖1.1、圖1.2所示。
上傳時間: 2013-11-18
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針對實時型相機對系統小型化、通用化及數據高速率可靠傳輸的需求,文中在研究高速串行器/解串器(SerDes)器件TLK2711工作原理的基礎上,提出了高速串行全雙工通信協議總體設計方案。文章以TLK2711為物理層、FPGA為鏈路層設計了高速串行全雙工通信協議,對協議的實現進行了詳細的描述。協議的在定制中力求做到了最簡化,為上層用戶提供簡單的數據接口。試驗中通過兩塊電路板的聯調,完成了數據率為2.5Gbps的點對點高速傳輸,采用發送偽隨機碼測試,系統工作2小時,所測誤碼率小于10-12。
上傳時間: 2014-12-28
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