Hệ thống điều khiển nhúng - Phần 3 pps

... bA=⋅+⋅⋅⋅+⋅+⋅=⋅+⋅⋅⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅Nguyênlýthựchiệnphépnhâncũnggiốngnhưtathựchiệnphépnhânhaiđathức.Trongtrườnghợpnhânhaisốnhịphânthìmỗi phần tửlàmộtbit,bytehoặctừ.Vídụcụthểvớihaisốnhịphân4bittathuđượcphépnhânthựchiệnnhưsau: 32 10 32 10 32 10 32 10 32 10 30 20 10 00 432 1 31 21 11 015 432 32 22 12 ... +=Hình 3 1:Địnhdạngbiểudiễnsốdấuphảytĩnh8bitNhượcđiểmcủaphươngphápbiểudiễnsốdấuphảytĩnhlàvùngbiểudiễnsốnguyênbịhạnchếbởidấuphảytĩnhđượcgáncốđịnh. Điều nàydễxảyrahiệntượngtrànsốkhithựchiệncácphépnhânhaisốlớn.http://www.ebook.edu.vn55đượcchỉcònlàsốdưvàthươngsố.HìnhảnhvềbộnhớlưucácbiếnsốthựchiệntrongthuậttoánnàyđượcminhhoạnhưtrongHình 3 3. Hình 3 3: Thựchiệnphépchia 3. 3 Tập lệnh 3. 3.1 Cấu trúc tập lệnh CISC và RISC Hầuhếtcácvi điều khiển vàVXL nhúng cócấutrúcđượcpháttriểndựatheokiếntrúcmáytínhtậplệnhphứchợpCISC(ComplexInstructionSetComputer).CISClàmộtcấutrúcxửlýcáclệnhphứchợp,tứclàmộtlệnhphứchợpsẽbaogồmmộtvàilệnhđơn.Theo ... ểgặpphảikhichươngtrìnhsửdụngcáchàmthuộcthưviệnCchuẩn.Saukhiđãhợpnhấtthànhcôngtấtcảcácthành phần mãvà phần dữliệutươngứngcũngnhưcácvấnđềvềthamchiếutớicácbiểutượngchưađượcthựcthitrongquátrìnhbiêndịchđơnlẻ,bộliênkếtsẽtạoramộtbảnsaođặcbiệtcủachươngtrìnhcókhảnăngđịnhvịlại(relocatable).Haynóicáchkhác,chươngtrìnhđượchoànthiệnngoạitrừmột điều: Khôngcóđịachỉbộnhớnàochưađượcgánbêntrongcác phần mãvàdữliệu.Nếuchúngtakhôngphảilàđangpháttriển phần mềmcho hệ nhúng thìquátrìnhbiêndịchcóthểkếtthúctạiđây.Tuynhiên,với hệ nhúng ngaycả hệ thống nhúng đãbaogồmcả hệ điều hành chúngta vẫncầnphảicó mộtmã chươngtrình(image)nhịphânđượcđịnhvịtuyệtđối.Thựctếnếucómột hệ điều hànhthì phần mãvàdữ...

... phần mềm điều khiển 6.4.1 Mô hình thực thi bộ điều khiển nhúng Hình6‐9: Hệ thống điều khiển sốĐểthựcthimộtbộ điều khiển sốtrênthiếtbịvậtlýthựcphảiđòihỏixétxembộ điều khiển vớimôhìnhhàmtruyềnđãchocóthểhiệnthựchóađượckhông.Điềukiệnphảixétthựcralàđểđảmbảorằngkhôngcóđầuranàocủa hệ thống lạixuấthiệntrướckhicótínhiệuvào.Haynóicáchkhác hệ thống xâydựngphảituânthủtínhnhânquả.Nếukhaitriểnhàmtruyềncủabộ điều khiển sốđượcmôtảởdạngtổngquát101101()mmRnnbbz ... (1.10)Theophươngphápnàyyêucầusố phần tửlưutrữchínhbằnggiátrịn,bằngbậccủađathứcmẫusốtronghàmtruyềnbộ điều khiển sốđãcho.Từcácđẳngthức(1.9)và(1.10)tacũngdễdàngxâydựngđượcgiảnđồtrạngtháimôtảhàmtruyềncủabộ điều khiển số(giảthiết3mn==).Hình6‐10:Giảnđồtrạngtháicủa hệ thống sốTriểnkhảilậptrìnhsốghéptầngCáchtriểnkhainàyyêucầuchuyểnđổibộ điều khiển vềdạngtíchcủacáchàmtruyềnđơngiảnđểcóthểdễdàngthựchiệnbằngcácchươngtrìnhđơngiản.Haynóicáchkhácbộ điều khiển sốđãcholàkếtquảghéptầngcủanhiềubộ điều khiển nhỏ.TriểnkhailậptrìnhsốsongsongBộđiều khiển đãchosẽđượctáchrathànhtổngcủacácbộ điều khiển đơngiảnvàcóthểthựchiệnlậptrìnhsongsongchocácbộ điều khiển đó.X1zX−2zX− 3 zX− 03 /aa 13 /aa 23 /aa 3 b 2b 0b  3 1a1z−1z−1b 1z−()Uz()Yz1066.4.2 Ví dụ triển khai bộ điều khiển PID ... làsốcácthẻbài(đượckýhiệunhưcácchấmtrònđen)chứabêntrongcácvịtríiptrongtậpdấuM.http://www.ebook.edu.vn99Trongtrườnghợpcónhiềuhơnmộtbộsửdụngthì hệ thống đượcbiểudiễnnhưsau:Hình6‐7:Hoạtđộngcủa hệ thống gồm1bộtạovà2bộsửdụng Hệ thống có2bộđệm Hệ thống vừaxétđượcmôhìnhhóabởi điều kiệnvàsựkiện.Các điều kiệnđượcmôtảbởicácvòngtrònvànếu điều kiệnthỏamãnthìkhiđóvòngtrònsẽđượcbiểudiễnvớimộtchấmtrònnằmtrongtươngứngvớimộtthẻbài(token).Sựkiệnđượckýhiệubởicáchộphìnhchữnhật.Vớimỗimộtsựkiệnthìsẽtồntại•...

... Nếucómộtluồngđangthựcthibêntrongmộtmonitornósẽkhoácácluồngkhácmuốnvào,dođómonitorcũngphảicómộthàngđợi.905.4 Xử lý ngắt Tínhiệu điều khiển bộVXLkíchhoạtbởimộtsựkiệnthamgia trongquátrìnhhoạtđộngcủa hệ thống làm hệ thống ngừngvàchuyểnhướngthựcthiđượcgọilàtínhiệungắt.NósẽngắtbộVXLkhỏihoạtđộngmànóđangthựcthivàchuyểnsangthựchiệnmộtcôngviệckhácphụcvụchosựkiệnkíchhoạtngắttươngứng.Vídụnhưtrongquátrìnhthuthậpdữliệu,VXLluônphảichờđợithờiđiểmđónnhậndữliệuvàsẽkíchhoạtsựkiệnngắtCPUmỗikhicódữliệuxuấthiệnđểkịpthờighidữliệuvàobộnhớ.Saukhihoànthành,CPUphụchồilạitrạngtháicủa hệ thống vàtrởlạitiếptụcthựchiệnchươngtrìnhtừthờiđiểmmànóbịngắt.Đốivớibộxửlýngắt,nósẽphảithựchiệnhainhiệmvụchínhđólà:(1)Xácđịnhcósựkiệnngắtvà(2)nhậndạngsựkiệnngắttrướckhitácvụphụcvụngắttươngứngđượckíchhoạt.Hình5‐6môtảmộtchutrìnhcơbảnthựchiệnngắttrongcác hệ VXL/VĐK.Hình5‐6:ChutrìnhthựchiệnngắtHình5‐7:Vídụvềcấutrúc phần cứngxửlýngắthttp://www.ebook.edu.vn 83 Hình5 3: PhânloạicácphươngpháplậplịchTuỳthuộcvàoloạihìnhtácvụ,ngườitarahaiphươngpháplậplịchlàcóchukỳvàkhôngcóchukỳ.Lập ... Monitorlàmộtngônngữlậptrìnhđượcxâydựngđể điều khiển việctruynhậpvàovùngdữliệuchiasẻtronghoạtđộngcủa hệ thống. Mãchươngtrìnhđồngbộđượcbổsungvàotrongbộbiêndịchvàthựcthikhichạychươngtrình. 3 Monitorlàmộtmodulđónggói• ... Semaphorescóthểđượcsửdụngđểgiảiquyếtbấtkỳmộtbàitoánhayvấnđềđồngbộtruyền thống nào9 Tuynhiênchúngcómộtsốnhượcđiểmo Chúngchủyếusửdụngcácbiếntoàncụctrongviệc điều khiển hoạtđộngđồngbộnêncóthểtruynhậpbấtkỳđâutrong hệ thống Ækhókiểmsoáto...

... http://www.ebook.edu.vn 3 3. 4 Ngônngữvàmôitrườngpháttriển 63 3. 4.1 Ngônngữ 63 3. 4.2 Biêndịch 65 3. 4 .3 Simulator 70 3. 4.4 Emulator 71 3. 4.5 Thiếtkế hệ thống bằngmáytính 71 4 HỆĐIỀUHÀNHNHÚNG 73 ... Giaodiện 33 2.2 Mộtsốnền phần cứng nhúng thôngdụng(µP/DSP/PLA) 37 2.2.1 ChipVixửlý/Vi điều khiển nhúng 37 2.2.2 ChipDSP 39 2.2 .3 PAL 41 3 CƠSỞKỸTHUẬTPHẦNMỀMNHÚNG 48 3. 1 Đặcđiểm phần mềm nhúng ... Cáckháiniệmvề hệ nhúng 5 1.2 Lĩnhvựcứngdụngcủa hệ nhúng 7 1 .3 Đặcđiểmcôngnghệvàxuthếpháttriểncủa hệ nhúng 8 1 .3. 1 Đặcđiểmcôngnghệ 8 1 .3. 2 Xuthếpháttriểnvàsựtăngtrưởngcủa hệ nhúng...

... Nhưchúngtađãđượcbiếtđốivớicác hệ thống thờigianthực,yêucầuthiếtkếmột hệ điều hànhkháđặcbiệt. Hệ nhúng thờigianthựclạiyêucầu hệ điều hànhphảithựchiệnvớimộtnguồntàinguyênthườngrấthạnhẹp.Mặcdùkíchthướcbộnhớtíchhợpon‐chipsẽcóthểtănglêntrongtươnglainhưngvớisựpháttriểnhiệnnay hệ điều hànhchocác hệ nhúng chỉnêncỡkhoảngnhỏhơn 32 Kbytes. Hệ thống điều hànhđảmnhiệmviệc điều khiển cácchứcnăngcơbảncủa hệ thống baogồmchủyếulàquảnlýbộnhớ,ngoạivivàvàoragiaotiếpvới hệ thống phần cứng.Mộtđiểmkhácbiệtcơbảnnhưchúngtađãbiếtvề hệ điều hànhvớicác phần mềmkháclànóthựchiệnchứcnăng điều khiển sựkiệnthựcthitrong hệ thống. Cónghĩalànóthựchiệncáctácvụtheomệnhlệnhyêuc ... Nhưchúngtađãđượcbiếtđốivớicác hệ thống thờigianthực,yêucầuthiếtkếmột hệ điều hànhkháđặcbiệt. Hệ nhúng thờigianthựclạiyêucầu hệ điều hànhphảithựchiệnvớimộtnguồntàinguyênthườngrấthạnhẹp.Mặcdùkíchthướcbộnhớtíchhợpon‐chipsẽcóthểtănglêntrongtươnglainhưngvớisựpháttriểnhiệnnay hệ điều hànhchocác hệ nhúng chỉnêncỡkhoảngnhỏhơn 32 Kbytes. Hệ thống điều hànhđảmnhiệmviệc điều khiển cácchứcnăngcơbảncủa hệ thống baogồmchủyếulàquảnlýbộnhớ,ngoạivivàvàoragiaotiếpvới hệ thống phần cứng.Mộtđiểmkhácbiệtcơbảnnhưchúngtađãbiếtvề hệ điều hànhvớicác phần mềmkháclànóthựchiệnchứcnăng điều khiển sựkiệnthựcthitrong hệ thống. Cónghĩalànóthựchiệncáctácvụtheomệnhlệnhyêuc ... ắt,cácthanhghi điều khiển, cáctừtrạngtháivàcáchttp://www.ebook.edu.vn77bộđịnhthờigian.Nónạpcác phần mềm điều khiển thiếtbịđểcungcấpcáctiệníchchungvàphốihợpvớicáchoạtđộngvàoravới hệ thống. Phần hạtnhâncóvaitrò điều khiển rấtquantrọngđểđảmbảotấtcảcác phần của hệ thống cóthểlàmviệcổnđịnhvà thống nhất.Haikiếntrúcthiếtkế phần hạtnhânkinhđiểnnhấtlàkiếntrúcvihạtnhânvàđơnhạtnhân(monolithic).Cácvihạtnhâncungcấpcácchứcnăng điều hànhc...

... ủabusdữliệunóichungsẽxácđịnhđượclượngdữliệucóthểtruyềnvàtraođổitrênbus.Tốcđộtruyềnhaytraođổidữliệuthườngđượctínhtheođơnvịlà[byte/s].Sốlượngđườngbitdữliệusẽchophépxácđịnhđượcsốlượngbitcóthểlưutrữtrongmỗikhuvựcthamchiếutrựctiếp.Nếumộtbusdữliệucókhảnăngthựchiệnmộtlầntruyềntrong1μs,thìbusdữliệu8‐bitsẽcóbăngthônglà1Mbyte/s,bus16‐bitsẽcóbăngthônglà2Mbyte/svàbus 32 ‐bitsẽcóbăngthônglà4Mbyte/s.Trongtrườnghợpbusdữliệu8‐bitvớichukỳbuslàT=1μs(tứclàsẽtruyềnđược1byte/1chukỳ)thìsẽtruyềnđược1Mbytetrong1shay2Mbytetrong2s. Bus điều khiển Bus điều khiển phụcvụtruyềntảicácthôngtindữliệuđể điều khiển hoạtđộngcủa hệ thống. Thôngthườngcácdữliệu điều khiển baogồmcáctínhiệuchukỳđểđồngbộcácnhịpchuyểnđộngvàhoạtđộngcủa hệ thống. Bus điều khiển thườngđược điều khiển bởiCPUđểđồngbộhóanhịphoạtđộngvàdữliệutraođổitrêncácbus.Trongtrườnghợpvixửlýsửdụngdồnkênhbusdữliệuvàbusđịachỉtứclàmột phần hoặctoànbộbusdữliệusẽđượcsửdụngchungchiasẻvớibusđịachỉthìcầnmộttínhiệu điều khiển đểphânnhịptruynhậpchophépchốtlưutrữthôngtinđịachỉmỗikhibắtđầumộtchukỳtruyền.Mộtvídụvềcácchukỳbusvàsựđồngbộcủachúngtronghoạtđộngcủa hệ thống busđịachỉvàdữliệudồnkênhđượcchỉratrongHình2‐10.Đâylàhoạtđộngđiểnhìnhtronghọvi điều khiển 8051vànhiềuloạitươngtự.Hình2‐10:Chukỳhoạtđộngbusdồnkêch2.1.4 ... (1.1)Vídụnhưcơsốbinary(nhịphân),cơsốdecimal(thậpphân),cơsốhexadecimal,cơsố8Octal(bátphân).Vídụvềbiểudiễncácgiátrịtrongcác hệ cơsốkhácnhau:2 43. 5110=2x102+4x101+ 3 x100+5x10‐1+1x10‐2212 3 =2x 3 2+1x 3 1+2x 3 0= 231 0101102=1x24+0x2 3 +1x22+1x21+0x20=2210Hailoạicơsốbiểudiễnthôngdụngnhấthiệnnaychocác hệ thống xửlýsốlàcơsốnhịphânvàcơsốmườisáu. 3. 2.2 ... xác của DSP dấu phảyđộng 32  bit là 2− 23 với 24 bit biểu diễn phần mantissa.Vùngđộnglà1.18×10 38 ≤x≤ 3. 4×10 38 .Nhữngnhàthiếtkế hệ thống phảiquyếtđịnhvùngvàđộchínhxáccầnthiếtchocácứngdụng.Cácvixửlýdấuphảyđộngthườngđượcsửdụngchocácứngdụngyêu...

... frrmfsr2msfsLLiLLLΨ+⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−=Ψr (2 .33 ) Vào: ()fsfseixp2 3 TrrΨ= (2 .34 ) có ()sdrqsqrdrmeiiLLp2 3 TΨ−Ψ= (2 .35 ) http://www.ebook.edu.vnBài giảng Hệ Thống Điều Khiển Số (ĐCKĐB) T©B Chöông 3: Mô hình ... (2.13a) CM 0 = Rrsrir + dtdsrψr - srj ψωr (2.13b) srmsssssiLiLrrr+=ψ (2.13c) http://www.ebook.edu.vnBài giảng Hệ Thống Điều Khiển Số (ĐCKĐB) T©B Chöông 3: Mô ... (2.13d) Te = 2 3 p(sψrxsir)= - 2 3 p(rψrxrir) (2.13e) Te = TL + dtdpJω (2.13f) Để xác định dòng điện stator và từ thông rotor, từ pt (2.13d) và pt (2.13c) có:...

... bA=⋅+⋅⋅⋅+⋅+⋅=⋅+⋅⋅⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅  Nguyên lý thực hiện phép nhân cũng giống như ta thực hiện phép nhân hai đa thức. Trong trường hợp nhân hai số nhị phân thì mỗi phần tử là một bit, byte hoặc từ. Ví dụ cụ thể với hai số nhị phân 4 bit ta thu được phép nhân thực hiện như sau:   32 10 32 10 32 10 32 10 32 10 30 20 10 00 432 1 31 21 11 015 432 32 22 12 ... Như chúng ta đã được biết đối với các hệ thống thời gian thực, yêu cầu thiết kế một hệ điều hành khá đặc biệt. Hệ nhúng thời gian thực lại yêu cầu hệ điều hành phải thực hiện với một nguồn tài nguyên thường rất hạn hẹp. Mặc dù kích thước bộ nhớ tích hợp on‐chip sẽ có thể tăng lên trong tương lai nhưng với sự phát triển hiện nay hệ điều hành cho các hệ nhúng chỉ nên cỡ khoảng nhỏ hơn 32  Kbytes.   Hệ thống điều hành đảm nhiệm việc điều khiển các chức năng cơ bản của  hệ thống bao gồm chủ yếu là quản lý bộ nhớ, ngoại vi và vào ra giao tiếp với hệ thống phần cứng. Một điểm khác biệt cơ bản như chúng ta đã biết về hệ điều hành với các phần mềm khác là nó thực hiện chức năng điều khiển sự kiện thực thi trong hệ thống.  Có nghĩa là nó thực hiện các tác vụ theo mệnh lệnh yêu cầu từ các chương trình ứng dụng, thiết bị vào ra và các sự kiện ngắt.  Bốn nhân tố chính tác động trực tiếp tới quá trình thiết kế hệ điều hành là (1) khả năng thực hiện, (2) năng lượng tiêu thụ,  (3)  giá thành, và (4) khả năng tương thích. Hiện nay chúng ta  ... Như chúng ta đã được biết đối với các hệ thống thời gian thực, yêu cầu thiết kế một hệ điều hành khá đặc biệt. Hệ nhúng thời gian thực lại yêu cầu hệ điều hành phải thực hiện với một nguồn tài nguyên thường rất hạn hẹp. Mặc dù kích thước bộ nhớ tích hợp on‐chip sẽ có thể tăng lên trong tương lai nhưng với sự phát triển hiện nay hệ điều hành cho các hệ nhúng chỉ nên cỡ khoảng nhỏ hơn 32  Kbytes.   Hệ thống điều hành đảm nhiệm việc điều khiển các chức năng cơ bản của  hệ thống bao gồm chủ yếu là quản lý bộ nhớ, ngoại vi và vào ra giao tiếp với hệ thống phần cứng. Một điểm khác biệt cơ bản như chúng ta đã biết về hệ điều hành với các phần mềm khác là nó thực hiện chức năng điều khiển sự kiện thực thi trong hệ thống.  Có nghĩa là nó thực hiện các tác vụ theo mệnh lệnh yêu cầu từ các chương trình ứng dụng, thiết bị vào ra và các sự kiện ngắt.  Bốn nhân tố chính tác động trực tiếp tới quá trình thiết kế hệ điều hành là (1) khả năng thực hiện, (2) năng lượng tiêu thụ,  (3)  giá thành, và (4) khả năng tương thích. Hiện nay chúng ta ...

... ống dẫn có đường kính D=5 (mm) Để có thể điều chỉnh vận tốc của các xylanh ta bố trí thêm các van tiết lưu. 8.1.2 Xy lanh. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CỦA DÂY CHUYỀN 8.1 Mô tả hoạt động ... ϕϕπϕπϕ121222cos2⋅⋅=hdSd; Các thông số ban đầu: - Hành trình cần đẩy: h = 4 mm. - Chọn )(2radveàñiπϕϕ==. - Chọn góc áp lực cho phép lớn nhất o 35 ][max=α. Từ các thông số trên và biểu ... tTAaπ2cos×=. Hệ thức giữa chuyển vị, vận tốc và gia tốc của cần đẩy theo góc quay của cam: - Chuyển vị : )cos1(21ϕϕπ−=hS; - Vận tốc : ϕϕπϕπϕ11sin2hddS=; - Gia tốc :...

... lênThông số Hệ thống điều khiển sốBộ môn Thiết bị điện Hệ thống điều khiển số-Giới thiệu môn học-Giới thiệu về điều khiển số-PID Hệ thống điều khiển sốBộ môn Thiết bị điệnThiết kế bộ điều khiển Thời ... điện tử công suất Hệ thống điều khiển sốBộ môn Thiết bị điện Hệ thống điều khiển động cơ DC Hệ thống điều khiển sốBộ môn Thiết bị điện Điều khiển máy điện vòng kín Hệ thống điều khiển sốBộ môn ... khiển vector: điều khiển đcơ AC giống như điều khiển động cơ DC (điều khiển moment và từ thôngrotor). Hệ thống điều khiển sốBộ môn Thiết bị điện Hệ thống điều khiển động cơ• Điều khiển động cơ...