414

414 9. MIKROPROCESOROWE UKŁADY STEROWANIA

bardzo szybko. Do wymiany informacji między systemem a urządzeniami zewnętrznymi służy brama, zwykle o układzie szeregowym.

W tablicy 9.1 podano przykładowo [114] wymagania umożliwiające wykonanie podstawowych zadań systemu mikroprocesorowego w układzie energoelektronicznym.

Jako wniosek ogólny z powyższego przeglądu zadań można przyjąć, że funkcje na najniższym poziomie hierarchicznym, związane bezpośrednio z przekształtnikiem, sterują zdarzeniami. Liczba zmiennych, które przetwarzają, jest niewielka, ale stawia się im wysokie wymagania dotyczące krótkich czasów odpowiedzi. Na wyższych stopniach — przetwarzania danych — czas nie jest wielkością krytyczną, ale system operuje większą liczbą danych i obliczenia są bardziej złożone.

_9.4_

Odmiany systemu mikroprocesorowego

Sterowanie zdarzeniami i przetwarzanie danych stawiają odmienne wymagania zespołom systemów mikroprocesorowych (ang. hardware). W większości urządzeń energoelektronicznych sterowanie zdarzeniami określa rozwiązanie tego systemu. Do realizacji systemu można wykorzystać kilka alternatywnych rozwiązań:

—    mikroprocesor uniwersalny lub mikrokontroler;

—    cyfrowy procesor sygnałowy (DSP) jako koprocesor lub samodzielny procesor;

—    struktury wieloprocesorowe.

Przy wyborze części składowych systemu mikroprocesorowego uwzględnia się zwykle ich „elastyczność” — możliwość zastosowania systemu do realizacji zadań różnorodnych układów energoelektronicznych przy odpowiednim jego oprogramowaniu.

Najważniejszym kryterium doboru wyposażenia (ang. hardware) systemu jest jego niezawodność. Z tego względu należy możliwie ograniczyć liczbę oddzielnych elementów, dobierając przyrządy o dużym stopniu scalenia.

Jeżeli zadania wynikające z algorytmu sterowania układu energoelekt-ronicznego nie są bardzo złożone, to preferowane jest stosowanie mikrokontrolerów. Przy częstotliwości przełączania łączników przekształtnika nie przekraczającej 20 kHz mikrokontroler jest w stanie zapewnić zrealizowanie zadań większości odmian przekształtników.

Mikrokontroler (rys. 9.3) różni się od mikroprocesora tym, że jest kompletnym komputerem jednoelementowym, zawierającym większość jednostek funkcjonalnych (np. pamięci RAM i ROM, sterownik przerwań, porty komunikacji zewnętrznej, a niekiedy również przetwornik A/C), stanowiących oddzielne elementy w systemie z typowym mikroprocesorem.