PIC-микроконтроллеры. Все, что вам необходимо знать

2. ЕСЛИ Р= LEVEL (Z = 1), то активизировать выход «Равно».

3. ИНАЧЕ, ЕСЛИ Р > LEVEL (С = 0), то активизировать выход «Больше» и присвоить LEVEL = TRIP — 1.

4. ИНАЧЕ, ЕСЛИ Р < LEVEL (С = 1), то активизировать выход «Меньше» и присвоить LEVEL = TRIP + 1.

Подпрограмма, текст которой приведен в Программе 11.6, а, написана с расчетом на то, что порты уже настроены соответствующим образом, а в переменную TRIP уже занесено фиксированное значение. Сначала значение регистра LEVEL принимается равным TRIP, но впоследствии оно изменяется в пределах ±1 по указанному выше алгоритму, формируя гистерезис.

Программа 11.6. Цифровой компаратор с гистерезисом

а) Подпрограмма на ассемблере

СОМР movf PORTB,w; Берем входное значение P

          subwf LEVEL,w; LEVEL — P

          btfss STATUS,Z; Пропускаем, если равно

             goto CONTINUE; ИНАЧЕ проверяем остальные варианты

; Сюда попадаем при равенстве

          movlw b’11111010’; Выставляем на вывод «==» лог. 1

          movwf PORTA; На остальных выходах — лог. 0

              goto COMP_END; и выходим

CONTINUE btfsc STATUS,С; Пропускаем, если заем (Р > LEVEL)

              goto LO; ИНАЧЕ Р < LEVEL

; Сюда попадаем при P > LEVEL

HI       movlw b’11111001’; Выставляем на вывод «>» лог. 1

          movwf PORTA; На остальных выходах — лог. 0

          decf TRIP,w; Копируем TRIP-1 в W

          movwf LEVEL; Новое значение порога

              goto COMP_END; и выходим

; Сюда попадаем при P < LEVEL

LO      movlw b’11111100’; Выставляем на вывод «<» лог. 1

          movwf PORTA; На остальных выходах — лог. 0

          incf TRIP,w; Копируем TRIP+1 в W

          movwf LEVEL; Новое значение порога

COMP_END return

б) Функция на Си (компилятор CCS)

void compare(unsigned int trip)

{

       EQ = HI = LO = 0;

       if(PORTB == LEVEL) {EQ =1;}

       else if(PORTB > LEVEL) {HI = 1; LEVEL = trip — 1;}

                 else {LO = 1; LEVEL = trip +1;}

}

Преимущество программной реализации функций, традиционно реализуемых аппаратно (таких как функция сравнения), заключается в большей гибкости, хотя и за счет снижения пропускной способности. Использование недорогих «вычислителей», таких как микроконтроллеры PIC, означает, что относительно простые функции, традиционно реализуемые специальными микросхемами, могут выполняться с помощью встраиваемых процессоров.

В данном случае гибкость состоит в том, что вместо фиксированного уровня можно легко начать использовать произвольное значение, считываемое, скажем, с порта С (см. Вопрос для самопроверки 11.5). В Примере 12.1 на стр. 435 показано, как можно считывать внешние данные последовательно. Также один или оба уровня могут быть сформированы из аналоговых сигналов с использованием встроенного модуля АЦП (см. главу 14). Во всех этих случаях гистерезис может задаваться в виде доли от порогового значения, например ±¹/₃₂, а не как фиксированное значение ± 1 бит.

В Си-варианте подпрограммы, код которой приведен в Программе 11.6, б, используются символические имена — EQ, YI и LO, которые определены в основной программе как соответствующие биты порта А. В данном случае пороговое значение trip передается в подпрограмму в качестве переменной. Сама функция только сравнивает значения и управляет соответствующими выводами. При необходимости также изменяется глобальная переменная LEVEL для изменения уровня переключения компаратора. Если значение trip фиксированно, то его не требуется передавать в функцию, и оно может задаваться константой.

Пример 11.3

На Рис. 11.14 изображен принцип работы шагового двигателя. В двигателе имеется четыре обмотки, обозначенные буквами А, В, С и D, которые могут возбуждаться по одиночке или попарно для формирования магнитного поля в одном из восьми направлений с шагом 45°[148]. Так, обмотка А формирует поле в направлении север, А + В — в направлении северо-восток, В — восток и т. д. Соответственно ротор вращается вслед за изменением направления магнитного поля, при условии, что конструкция двигателя обеспечивает стабилизацию положения ротора при разгоне и торможении.

Рис. 11.14. Принцип работы шагового двигателя