М. И. Герасимов
Микроконтроллеры в комплексах автоматизированных электромеханических систем
Учебное пособие
Воронеж 2014
Воронеж 2014
М. И. Герасимов
МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ В КОМПЛЕКСАХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия
УДК 681.3-181.48(075.8)
Герасимов М.И. Микроконтроллеры в комплексах автоматизированных электромеханических систем: учеб. пособие [Электронный ресурс]. – Электрон. текстовые и граф. данные (7,9 Мб) / М.И. Герасимов. - Воронеж: ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2014. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM) : цв. – Систем. требования : ПК 500 и выше ; 256 Мб ОЗУ ; Windows XP ; SVGA с разрешением 1024x768 ; MS Word 2003 или более поздняя версия; CD-ROM дисковод ; мышь. – Загл. с экрана. – Диск и сопровод. материал помещены в контейнер 12х14 см.
В учебном пособии рассмотрены вопросы организации управления в автоматизированных электромеханических системах с использованием управляющих ЭВМ и микроконтроллеров, архитектуры комплексных микропроцессорных систем. Приведены основные сведения о типах интерфейсов последовательного обмена, используемых при организации таких систем.
Издание соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 140400.68 "Электроэнергетика и электротехника" (магистерская программа "Электроприводы и системы управления электроприводов"), дисциплине «Комплексная автоматизация на базе микропроцессорных систем».
Пособие предназначено для магистрантов второго курса и может быть использовано при подготовке выпускной квалификационной работы.
Табл. 5. Ил. 56. Библиогр.: 14 назв.
Научный редактор д-р техн. наук, проф. В.Л. Бурковский
Рецензенты: кафедра информатики и вычислительной техники Международного института компьютерных технологий (зав. кафедрой канд. техн. наук, доц. И. Н. Крючкова);
канд. техн. наук, доц. В.А. Медведев
Оформление.
ФГБОУ ВПО
«Воронежский государственный
технический университет», 2014
Оглавление
Учебное пособие 0
0
ОГЛАВЛЕНИЕ 3
Введение 5
1. Сведения о курсе 7
Цель и задачи дисциплины 8
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины 10
В результате освоения дисциплины обучающийся должен 10
Структура и содержание дисциплины 12
Лекции 12
Практические занятия 17
Лабораторные работы 18
Самостоятельная работа студента (СРС) 19
Образовательные технологии 22
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости 23
2. Архитектура комплексных микропроцессорных систем 27
Уровни иерархической системы управления 27
Системы управления исполнительного и тактического уровня (системы программного управления) 29
Адаптивные системы управления 32
Системы интеллектуального управления 35
Системы группового управления (СГУ) 38
Современное состояние, назначение и области применения управляющих микроЭВМ 41
Термины и определения 44
Особенности архитектуры управляющей ЭВМ как разновидности вычислительной системы 47
Вопросы по материалу 53
3. Сетевые интерфейсы 54
Общие сведения 54
Модель взаимодействия открытых систем 55
Требования к сетевым интерфейсам 61
Хабовая архитектура 62
Шинная архитектура 64
Режимы и форматы обмена 66
Интерфейсы группы RS 76
Интерфейс RS-232C и COM-порт 78
Интерфейс RS-485 87
Модуль UART 93
Интерфейс SPI 103
Интерфейс MICROWIRE/PLUS 113
Интерфейс I2C и SMBus 114
Сравнение шин I2C и SPI 121
Протокол CAN 122
Стандарт LIN и микроконтроллеры для его реализации 129
Особенности LIN 131
Программная реализация 135
Аппаратная реализация 135
Драйвер повышенной надежности для LIN интерфейса 136
Однопроводной интерфейс 1-Wire 138
Основные принципы 140
Организация ведущих 144
Ведомые однопроводные компоненты 148
"Таблетки" iButton и 1-Wire-сеть 158
Линия связи и топология 160
Интерфейс USB 162
Варианты и сравнительный анализ локальных сетей для выбора последовательных интерфейсов 167
Вопросы по материалу 171
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 173
Библиографический список 174