外文翻譯--變頻器和單片機的基本知識

C as in a of in It a of a of C of to in 10V 20mA by of in is he of in to of of in to as is as it to LC in of It is o it be of of of By of it is a of is to in to is As of is no be a of is As of in it of it of of so it is of is to to to of of a is to no is of is it is be to in in ID to be as a of a to n to be As a is So we of is by so In is a of be In s to of to a to s be to PU in of to in of is to be a of of to be of to be in a of it it is of a is in a to PUs be a to of a a of a a to a of to is we to is a in by of to it by A to a is of be to be is a of be to to by as of of of of in or is is a in be in of to it a is a of in By a of is no to to of it is to of to In to to to is to of be in to be by a of of as be We C to by a it to PU 051 is of as of is a of is PU In is in a is is a of to of of as is of an so is of a of To of a it is to an of be of a of to be be a to is of of it a ,to of be in of or go to 8051 s of of on in of in in to a of by is of in PU do is of of In be an is 6is of of of be 變頻器和單片機的基本知識 變頻調速作為交流電機調速的主要手段已經在工業(yè)領域中應用的十分廣泛，其具有的調速范圍寬、穩(wěn)速精度高、動態(tài)響應快、適用范圍廣、運行可靠等技術性能，已逐步取代直流電機調速系統(tǒng)。變頻器的控制方式主要有三種： 通過 操作面板改變頻率的輸出和其他運行參數(shù) ; 10 20通過改變輸入模擬量的大小控制變頻器的輸出頻率 ; 第一種方式一般用于現(xiàn)場手動調節(jié)和參數(shù)設定，后二種方式多用于自動調節(jié)和遠程控制。工控領域中常用的 控制系統(tǒng)都具有適用于變頻器接口條件的控制模塊，可以方便的實現(xiàn)變頻器的閉環(huán)自動控制，在大中型的控制系統(tǒng)中使用較為普遍。而對于一些小型實驗裝置和嵌入式控制裝置，處理器在控制變頻器之外，一般還需要處理鍵盤輸入、顯示屏、數(shù)據采集和其它 過程控制等工作，這種控制要求更適合采用單片機系統(tǒng)作為控制核心，而以 操作面板的形式，雖能實現(xiàn)功能但成本過高，不宜采用。 使用單片機控制變頻器可以選擇后二種方式，采用通訊口方式控制，其優(yōu)點是控制功能全面，通過相應的電平轉換電路適合變頻器的通訊口形式，就可與變頻器進行通訊，硬件簡單，二者間的連線數(shù)量少連接方便。缺點是需要了解掌握變頻器的通訊協(xié)議才能進行控制編程，軟件設計復雜。由于不同品牌的變頻器通訊接口和通訊協(xié)議各不相同，目前尚沒有統(tǒng)一的標準，只能針對一種變頻器進行開發(fā)，縮小了變頻器品種的選擇范 圍，適用性受到限制。而對于模擬量輸入控制方式，則幾乎在所有的變頻器中都能支持，雖然在功能上比較單一，但可實現(xiàn)調速的主要功能，能滿足多數(shù)場合的使用要求，具有普遍性。 最常用的模擬量輸入調速方法是通過電位器來調節(jié)頻率，即改變模擬量輸入的電壓值，達到調節(jié)轉速的目的。采用機械式電位器雖簡單易行，但易磨損，長期使用不夠穩(wěn)定，同時還有一個最大的缺陷是只適合手動調節(jié)，不能實現(xiàn)自動調節(jié)。筆者采用數(shù)字電位器替代機械式電位器，在單片機的控制下，不但能進行簡單的手動變頻調速，還能根據控制要求實現(xiàn) 失 為一種功能全面的單片機控制變頻器的好方法。 單片機 的組成 單片機 除了進行運算外，還要完成控制功能。所以離不開計數(shù)和定時。因此，在 單片機 中就設置有定時器兼計數(shù)器。到這里為止，我們已經知道了 單片機 的基本組成，即 單片機 是由中央 處理器 ，只讀存貯器、讀寫存貯器、輸入 /輸出口等等組成。實際上 單片機 里面還有一個時鐘 電路 ，使 單片機 在進行運算和控制時，都能有節(jié)奏地進行。另外，還有所謂的“中斷系統(tǒng)，這個系統(tǒng)有“傳達室”的作 用，當 單片機 控制對象的參數(shù)到達某個需要加以干預的狀態(tài)時，就可經此傳達室”通報給 據外部事態(tài)的輕重緩急來采取適當?shù)?應付措施。 單片機 指令系統(tǒng)與匯編語言程序 前面已經講述了 單片機 的幾個主要組成部分，這些部分構成了 單片機 的硬件。所謂硬件，就是看得到，摸得到的實體。但是，光有這樣的硬件，還只是有了實現(xiàn)計算和控制功能的可能性。 單片機 要真正地能進行計算和控制，還必須有軟件的配合。軟件主要指的是各種程序。只有將各種正確的程序存入 單片機 ，它才能有效地工作。 單片機 所以能自動地進行運算和控制，正是由于人把實現(xiàn)計算和控制的步驟一步步地用命令的形式，即一 條條指令預先存入到存貯器中， 單片機 在 控制下，將指令一條條地取出來，并加以翻譯和執(zhí)行。所有這些取數(shù)、送數(shù)、相加、存數(shù)等等都是一種操作，我們把要求計算機執(zhí)行的各種操作用命令的形式寫下來，這就是指令。但是怎樣才能辨別和執(zhí)行這些操作呢？這是在設計 單片機 時由 設計 人員賦予它的指令系統(tǒng)所決定的。一條指令，對應著一種基本操作； 單片機 所能執(zhí)行的全部指令，就是該 單片機 的指令系統(tǒng)，不同種類的 單片機 ，其指令系統(tǒng)亦不同。 使用 單片機 時，事先應當把要解決的問題編成一系列指令。這些指令必須是選定的 單片機 能識別和執(zhí)行的指令。 單片機 用戶為解決自己的問題所編 的指令程序，稱為源程序。指令通常分為操作碼和操作數(shù)兩大部分。操作碼表示計算機執(zhí)行什么操作，即指令的功能；操作數(shù)表示參加操作的數(shù)或操作數(shù)所在的地址。因為 單片機 是一種可 編程 器件，只認得二進碼。要 單片機 運作， 單片機 系統(tǒng)中的所有指令，都必須以二進制編碼的形式來表示 . 51單片機 的字長為 8位，有時，要完成某些操作用一個字節(jié)尚不能充分表達。所以，在指令系統(tǒng)中有單字節(jié)指令，也有多字節(jié)指令。機器碼是由一連串的 0和 1組成，沒有明顯的特征，不好記憶，不易理解，易出錯。所以，直接用它來編寫程序十分困難。因而，人們就用一些助記符 通 常是指令功能的英文縮寫來代替操作碼。這樣，每條指令有明顯的動作特征，易于記憶和理解，也不容易出錯。用助記符來編寫的程序稱為匯編語言程序。但是，助記符編寫的程序便于人理解，可 單片機 卻只認識二進制機器代碼，因此，為了讓 單片機 能“讀懂”匯編語言程序必須再轉換成由二進制機器碼構成的程序，這種轉換過程，就稱為匯編。匯編可 借助于人工查表法來實現(xiàn)，也可借助 叉匯編程 序”來完成。由機器碼構成的用戶程序一旦進入了 單片機 ，再啟動 單片機 ，就可讓它執(zhí)行輸入程序所規(guī)定的任務。 單片機 8051的 運算器 運算器以完成二進制的算術 /邏輯運算部件為核心，再加上暫存器、累加器、寄存器、程序狀態(tài)標志寄存器及布爾 處理器 。累加器是一個八位寄存器，它是進行算術、邏輯運算時，累加器往往在運算前暫存一個操作數(shù)，而運算后又保存其結果。寄存器主要用于乘法和除法操作。標志寄存器也是一個八位寄存器，用來存放運算結果的一些特征，如有無進位、借位等。 控制器 控制器是 包括定時控制邏輯 電路 、指令寄存器、譯碼器、地址指針及程序計數(shù)器、堆棧指針等。這里程序計數(shù)器是由 16位寄存器構成的計數(shù)器。要 單片機 執(zhí)行一個程序，就必須把該程序按順序預先裝入存儲器的某個區(qū)域。 單片機 動作時應按順序一條條取出指令來加以執(zhí)行。因此，必須有一個 電路 能找出指令所在的單元地址，該 電路 就是程序計數(shù)器。當 單片機 開始執(zhí)行程序時，給程序計數(shù)器裝入第一條指令所在地址，它每取出一條指令，程序計數(shù)器的內容就自動加 1，以指向下一條指令的地址，使指令能順序執(zhí)行。只有當程序遇到轉移指令、子程序調用指令，或遇到中斷時，程序計數(shù)器才轉到所需要的地方去。 8051 存儲器相應單元中取出指令字節(jié)放在指令寄存器中寄存，然后，指令寄存器中的指令代碼被譯碼器 譯成各種形式的控制信號，這些信號與 單片機 時鐘振蕩器產生的時鐘脈沖在定時與控制 電路 中相結合，形成按一定時間節(jié)拍變化的電平和時鐘，即所謂控制信息，在 算等操作。 存儲器 存儲器是 單片 機 的又一個重要組成部分，存儲器中每個存儲單元可存放一個八位二進制信息，通常用兩位 16進制數(shù)來表示，這就是存儲器的內容。存儲器的存儲單元地址和存儲單元的內容是不同的兩個概念，不能混淆。