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(3)微型计算机选择 ) 任何微机控制系统中的微型计算机， 任何微机控制系统中的微型计算机，无论被控制对象的 控制要求如何，对微型计算机都有一定最基本要求。 控制要求如何，对微型计算机都有一定最基本要求。 1)较完善的适时中断系统 ) 实时控制能力、紧急处理能力。 实时控制能力、紧急处理能力。 2)足够的存储容量(ROM、RAM、EPROM ) )足够的存储容量( 、 、 有效地保证微机系统软件、应用软件、 有效地保证微机系统软件、应用软件、数据处理工作的 正常运行。 正常运行。 3)完善的输入 输出通道 )完善的输入/输出通道 逻辑、数字、模拟通道，以及输入/输出通道接口数 输出通道接口数。 逻辑、数字、模拟通道，以及输入 输出通道接口数。 4)实时时钟控制 ) 作为控制系统实现控制功能的基准。 作为控制系统实现控制功能的基准。 除此之外，还应有一些特殊要求——字长、运行速度、 字长、 除此之外，还应有一些特殊要求 字长 运行速度、 指令、成本、编程难易程度、输入/输出接口扩展能力等。 指令、成本、编程难易程度、输入/输出接口扩展能力等。
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微型计算机的最终确定： 微型计算机的最终确定： 可选用微型计算机主要有三种类型： 可选用微型计算机主要有三种类型：单片机 —— 指
主要包括数字计算机四个基本组成部分 (CPU、EPROM、RAM、I/O)的双列直插式集成电路。具 、 、 、 )的双列直插式集成电路。 有结构简单、实用范围广， 有结构简单、实用范围广，缺点是需用专用的开发系统对其 软件和硬件进行开发才能满足使用要求。 软件和硬件进行开发才能满足使用要求。 将单片机、编程器、外部存储器、专用/通用 单板机 —— 将单片机、编程器、外部存储器、专用 通用 接口电路等板卡式微型计算机。具有成本低、体积小特点， 接口电路等板卡式微型计算机。具有成本低、体积小特点， 主要用于生产现场的控制系统；缺点是内存容量少， 主要用于生产现场的控制系统；缺点是内存容量少，接口电 路少，采用机器语言编程、程序编写、调试较困难。 路少，采用机器语言编程、程序编写、调试较困难。 具有丰富的软件和硬件支持， 微型计算机 —— 具有丰富的软件和硬件支持，具有可视化 界面的系统软件、可应用高级语言、汇编语言等编写应用程 界面的系统软件、可应用高级语言、 程序编写、调试方便快捷，有多样化数据信号输入/输出 序，程序编写、调试方便快捷，有多样化数据信号输入 输出 接口( );缺点是 接口(RS232、COM、USB)或插槽(PCI、ISA);缺点是 、 、 )或插槽( 、 ); 价格比较昂贵、抗干扰能力较差。 价格比较昂贵、抗干扰能力较差。
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4.2 控制系统总体设计 (技术设计)要求 控制系统总体设计 技术设计)一旦被控制对象的具体要求、微型计算机、 一旦被控制对象的具体要求、微型计算机、控制软件 平台确定，便可进行控制系统的总体设计。 平台确定，便可进行控制系统的总体设计。 主要解决系统硬件 软件和操作人员三者之间的匹配， 系统硬件、 主要解决系统硬件、软件和操作人员三者之间的匹配， 数据信息和控制信息交换的通讯接口设计(硬件接口), 数据信息和控制信息交换的通讯接口设计(硬件接口), 能分时时序控制设计(应用软件设计)等方面问题。 能分时时序控制设计(应用软件设计)等方面问题。 (1)控制系统硬件总体设计的主要内容： )控制系统硬件总体设计的主要内容： 1)软件与硬件功能的合理分配与协调(主要依据经济 )软件与硬件功能的合理分配与协调( 可靠性指标进行软件/硬件的分配 协调与权衡)。 硬件的分配、 性、可靠性指标进行软件 硬件的分配、协调与权衡)。 2)接口设计(输入 输出信号匹配与协调)。 输出信号匹配与协调)。 )接口设计(输入/输出信号匹配与协调 3)通道设计(信号通讯方式与 类型)。 类型)。 )通道
设计(信号通讯方式与I/O类型 4)操作控制台设计(人机交换方式)。 )操作控制台设计(人机交换方式)。 5)可靠性设计(可靠性设计方案与措施)。 )可靠性设计(可靠性设计方案与措施)。
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(2)软件设计 ) 系统软件：主要有操作系统、故障诊断系统、开发系统、 系统软件： 主要有操作系统、故障诊断系统、 开发系统、 信息处理系统等。 信息处理系统等。在机电一体化产品的控制系统软件设计 一般不设计系统软件， 中、一般不设计系统软件，只是合理选用并了解基本的工 作原理和熟练使用方法的问题。 作原理和熟练使用方法的问题。 应用软件： 应用软件：是由操作者依据被控制系统的控制要求和特 用户自行编写完成的。对于操作者或编程员来讲， 点，用户自行编写完成的。对于操作者或编程员来讲，所 指的软件设计均为应用软件设计。 指的软件设计均为应用软件设计。 除此之外，在应用软件设计时，还应考虑一些基本要求。 除此之外，在应用软件设计时，还应考虑一些基本要求。 实时性、针对性、灵活性和通用性等方面的要求。 实时性、针对性、灵活性和通用性等方面的要求。 (3)系统调试 ) 一旦微机控制系统设计完成后，需对整个系统进行调试， 一旦微机控制系统设计完成后，需对整个系统进行调试， 以便达到设计要求。调试步骤包括硬件调试、软件调试、 以便达到设计要求。调试步骤包括硬件调试、软件调试、 系统调试三大步骤。 系统调试三大步骤。
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(3)系统调试 ) 一旦微机控制系统设计完成后， 一旦微机控制系统设计完成后，需对整个系 统进行调试，以便达到设计要求。 统进行调试，以便达到设计要求。调试步骤包 括硬件调试、软件调试、系统调试三大步骤。 括硬件调试、软件调试、系统调试三大步骤。
第4.2节 8086/8088微机的硬件结构特点 节 微机的硬件结构特点 的结构特点及储存器、 第4.3节 Z80CPU的结构特点及储存器、 节 的结构特点及储存器 输入/输出扩展接口 输入 输出扩展接口 第4.4节 单片机的结构特点与最小应用 节 第4.5节 数字显示器及键盘的接口电路 节以上四节在《微型计算机原理与应用》 以上四节在《微型计算机原理与应用》和《计 算机控制系统》课程中，已作为重点加以学习过， 算机控制系统》课程中，已作为重点加以学习过， 在此不做详细讲解，请同学们复习以下， 在此不做详细讲解，请同学们复习以下，如果在 下面的章节中设计到相关知识要点，再加以说明。 下面的章节中设计到相关知识要点，再加以说明。
