【正文】 。 這種中斷請求不必等到被請求的一路已無車通過 ， 而是無條件地停止其車輛通過 。 這是最高優(yōu)先級的中斷形式 。 其中各部分的內(nèi)容及功能分述如下： 圖 微型計算機 —— 這是和圖 ，它具有下列最基本的組件： CPU—— 微處理器。 ROM—— 只讀存儲器。 RAM—— 隨機存儲器。這個程序是根據(jù)交通燈控制的需要而由設(shè)計者 (用戶 )制定的。在編制程序時，此顯示器可幫助程序員觀察到存儲器中所存的內(nèi)容是否符合所編程序的要求，也可顯示控制過程。用以輸入用戶程序到 RAM中去，也可用以修改程序。這種接口一般有兩個口子，稱為 PA口及 PB口，每個口子有 8個并行引出線作為輸入和輸出端線。 PB口引出線的編號為 PB0， PB1， PB2， PB3， PB4，PB5， PB6， PB7。 因此，這種 PIO稱為可編程序的。其中有 6個繼電器以提高 PA的6條輸出線的功率，以便去控制 A向及 B向的交通燈。 RB， OB， GB為 B向兩個街口的交通燈，也是 3色各有兩個燈。其中裝有兩個或門，這實際上是一個門電路組件。 B1與 B2是放在 B向兩個街口的檢測器，其作用和上述是相同的。 J—— 是 4個緊急車輛檢測器的公共入口。 NM1為 CPU的一個非屏蔽中斷輸入端，低電位 (即在 J＝ 0時 )有效(表示有緊急車輛要通過 )。當(dāng)車輛過后， J恢復(fù)為 1，則經(jīng)由 PB7的輸入線而使程序恢復(fù)到原來的主程序上去。這樣通行 60秒后自動轉(zhuǎn)為 B向通行 (GB綠燈亮 )A向不通 (RA紅燈亮 )。 如在 GA(綠燈 )及 RB(紅燈 )亮?xí)r， A向并未有車輛通行，等待 6秒之后，如 B向有車輛在等待通過，則通過B1或 B2而使程序跳轉(zhuǎn)，其結(jié)果是使燈光自動按次序改變： GA及 RB滅； OA及 OB亮 (3秒 )； RA及 GB亮，同時 OA及 OB滅。如無論哪個方向正在通行時，突然來了緊急車輛，不論其方向是否與正在通行的方向相同，則通過 J(J＝ 0)至使程序跳轉(zhuǎn)至讓緊急車輛通行的子程序而使 RA及 RB都亮，此時沒有黃燈過渡時期，以便禁止一般車輛繼續(xù)通行。而原來就是亮紅燈 (RB)的 B向，其紅燈 RB仍不變。這個系統(tǒng)的主程序及子程序的設(shè)計因所 用的計算機的型號而不同。 根據(jù)上述的控制過程的燈色配置，可以將燈色狀態(tài)歸納成 4個模式 (PAD)。略作解釋如下： 圖 程序開始后，即對 A向 (縱向 )進行測試，如 A＝ 1為真，即 A向有車要求通過，則程序轉(zhuǎn)至 CHK1端而直接輸出燈色模式 ZA。 如 A向及 B向均無車時，則對 CHK0及 CHK2進行循環(huán)測試，同時維持原來的某一輸出狀態(tài)不變。如 PAD≠ZA則在 A向轉(zhuǎn)為綠燈之前，必須經(jīng)黃燈的過渡。如果 PAD＝ ZA，則說明該 A向已處于放行狀態(tài)，不需經(jīng)過 ZC這個子程序， 而直接由 CHK1處進入輸出 ZA的方框 (即 PAD＝ ZA，而且已經(jīng)是 )并等到 60秒子程序進行完畢后再去進行循環(huán)檢查。 在圖 60秒子程序方框旁的箭頭附注 A＝ 0(或 B＝ 0)的意義是：在 A向無車時，就轉(zhuǎn)入進行循環(huán)測試。如 A向 (或 B向 )始終有車，則 PAD＝ ZA(或 PAD＝ZB)，要延續(xù)至滿 60秒再轉(zhuǎn)入循環(huán)測試程序。 以微型計算機為基礎(chǔ)的閉環(huán)控制系統(tǒng) 圖 。這也是一般反饋自動控制系統(tǒng)的一種形式。圖 T℃ 。它們之間的差值 Δe經(jīng)放大后去控制執(zhí)行元件，從而改變載熱介質(zhì) (水或氣或電流 )的流量而去調(diào)節(jié)對象的溫度，使得 eO非常接近于給定值 eI。 圖 為了更具體一些，我們可以認(rèn)為執(zhí)行元件是一個電動閥門 D。它們可以使電動閥門 D開大或關(guān)小。它可以將傳感器來的電信號 eO與給定電信號 eI相比較后變成誤差信號 ΔeO經(jīng)過這樣具體化后，我們可將圖 ，發(fā)現(xiàn)微型計算機 MC(micro puter)在系統(tǒng)中相當(dāng)于一個比較環(huán)節(jié)。 由于溫度傳感器的輸出電信號是模擬量，即連續(xù)變化的電阻。這里 A/D的電壓輸入為 0～ 5V，而數(shù)字輸出為二進制 8位。如溫度傳感器測定范圍為 0℃ ～ 50℃ 時，放大器 F的輸出為 0～ 5V，則一個 LSB的變化相當(dāng)于50/255＝ 1/5℃ 即約為 ℃ 。這里用的是 PIO，即并行輸入輸出芯片。 A/D來的 8條線正好 接至 I/O的 PA口的 PA7， PA6， PA5， PA4， PA3，PA2， PA1及 PA0的引出端。 I/O的另一個口子 PB也有8條引出線，這里只用其兩條： PB7和 PB6。這就是說，口子 PB是作為輸出使用的，這也可以由用戶程序來指定。 第一步： 將系統(tǒng)要求控制的過程，按照計算機運行的基本動作寫成程序，這個程序就是用戶程序。 (2) 給定溫度值， TI℃ ，折算成數(shù)字量輸入至 RAM的數(shù)據(jù)區(qū)。 ΔT℃ ，也要折算成數(shù)字量輸入至RAM的數(shù)據(jù)區(qū)。即電動閥關(guān)小。即電動閥開大。 將這些要求先寫成匯編程序 (用助記符 )。 第二步：將目的程序通過鍵盤 KB輸入到 RAM中去。 第四步： 由 A/D轉(zhuǎn)換器輸入端送入一個檢驗電壓，模擬 WT及 F在給定的溫度附近應(yīng)輸出的電壓值。觀察 PB7和 PB6的值也可通過 LED來顯示，因此時PB7及 PB6還未接至外電路去，以免產(chǎn)生誤動作。否則要加以修改，直至通過為止。此系統(tǒng)的運行過程和圖 一般閉環(huán)控制系統(tǒng)是完全一樣的。當(dāng)然，如果用戶的要求僅此而已，是沒有必要用牛刀來殺雞的。 即使這樣一個系統(tǒng)，除了完成上述的閉環(huán)控制功能之外，還有如下潛力： (1) 可以實行溫度的程序控制，或稱為變溫管理。 (2) 可以編一個與誤差信號 Δe成比例 +積分 +微分的程序輸入 RAM中，則可形成一個 PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)。當(dāng)然，此時還得增加一點報警信號器，如燈光、蜂鳴器等。下一節(jié)就是在這一節(jié)的例子基礎(chǔ)上擴大功能的一個例子。 P1至 Pn為 n個人工氣候室 (或其他的保溫裝置 )。各個對象也各有一個電動閥 (D1～ Dn)以控制載熱介質(zhì)的輸入量。和圖 的是，這里多了一個多路開關(guān) M，一個邏輯電路 LC和一臺微型打印機 PR。每接通一個 WT即有 8條并行線將 8位二進制數(shù)據(jù)送入計算機的 PA口的 8條引線。 PB7及 PB6的數(shù)據(jù)是用以控制電動閥的正反轉(zhuǎn)的，但是，現(xiàn)在有幾個電動閥 (D1～ Dn)，究竟應(yīng)去控制哪一個呢 ?當(dāng)然應(yīng)該控制送來檢測信號的那個對象的電動閥。為了使 WT與 D能一一對應(yīng)而不致混亂， MC還要送一個同步信號 SYN給多路開關(guān) M及邏輯電路LC。這就叫做分時控制。這樣，如對象較多，循環(huán)周期較短，則控制電動閥開或關(guān)的時間太短，以致不起作用。 為要得到各次檢測的溫度值，可以將每個對象的溫度存于 RAM的一定的存儲單元中。 由此可見，這個系統(tǒng)可以達到： ① 巡回控制；② 巡回檢測；③ 溫度程序控制 (即變溫管理 )；④ 閉環(huán)自動調(diào)節(jié)；⑤ 自動報警 (需另加報警器件 )。這就是為什么計算機控制能夠有很大的適應(yīng)性的原因。當(dāng)這些變量改變時，系統(tǒng)中的某一個質(zhì)量指標(biāo) y也將隨之而變。這樣的問題稱為多變量尋優(yōu)的問題。舉一個具體例子，也許有助于讀者的理解。光合作用的明顯現(xiàn)象為植物對二氧化碳吸收 (或稱攝取 )的 程度。這里不便在理論方面多加闡述，只是在如何實現(xiàn)這個試驗過程中應(yīng)用微型計算機的問題作一點介紹。至于尋優(yōu)過程的控制則是軟件設(shè)計的問題了。其中各方框所代表的意義如所標(biāo)出的符號，已在上面各個圖中提到了。 圖 CB—— 控制電器板，其中包括繼電器及其驅(qū)動放大器。如它們測定的變量為光照，則為光照度傳感器，為溫度則為溫度傳感器，為濕度則為濕度傳感器等。 D1～ D4—— 也是執(zhí)行元件，這里可以是電動閥，也可以是別的執(zhí)行機構(gòu)。這個程序應(yīng)該編得能滿足下述各點要求： (1) 各個被測變量能夠自動調(diào)節(jié)于某一恒值，以便 Y在一定時間內(nèi)接受這些參數(shù)的影響。 (2) 在循環(huán)控制 X1～ X4的過程中，指標(biāo) Y的值也在循環(huán)檢測而被存入存儲器的一個指定的單元中。 (4) 判斷此時應(yīng)改變 X1～ X4中的哪個變量，以便 Y值再進一步趨近于最優(yōu)值。在規(guī)定的時間后如 Y又趨于穩(wěn)定，保存此 Y于另一存儲單元中，并記作 Y后。 (7) 改變另一變量，以求得 Y更趨近于其最優(yōu)值。這些功能怎樣才能具有呢 ?靠軟件 —— 程序設(shè)計。即以程序設(shè)計為代價，使硬件變化減少至最低限度。似乎看不到它們在進行什么“計算”。判斷一個結(jié)果是否為 0，就要用到邏輯