Что такое время цикла микропроцессорного контроллера

6.2.1 Основные этапы цикла разработки микропроцессорного контроллера

Технические требования начинают цикл проектирования микропроцессорного контроллера. Особенностью именно микропроцессорных контроллеров является то, что возможности их программирования подвигают заказчика заложить максимально широкие функции управления, чтобы иметь возможность использовать контроллер для управления целой гаммой аналогичных устройств. Критерием выбора должна служить экономическая целесообразность любого увеличения объема аппаратных средств, и максимальное улучшение показателя цена/функциональные возможности. На этом этапе явно или неявно формулируются требования к типу используемого микропроцессора или микроконтроллера.

Этап разработки алгоритма управления является наиболее ответственным, т.к. ошибки этого этапа обнаруживаются при испытаниях законченного изделия и приводят к дорогостоящей переработке всей системы управления. Прорабатывается несколько вариантов алгоритма, обеспечивающих выполнение технических требований с использованием наработанных ранее функционально-топологических модулей. Основные варианты отличаются соотношением объема программного обеспечения и аппаратуры. Критерием выбора является максимальное увеличение программы и уменьшение аппаратуры при обеспечении заданных показателей быстродействия и надежности в полном диапазоне эксплуатационных воздействий. Часто определяющим требованием является возможность размещения кода управляющей программы во внутренней памяти микроконтроллера, что позволяет обеспечить ее защиту. На этом этапе окончательно определяется тип микропроцессорной БИС и важнейших схем обрамления (flash-памяти, ПЛИС, программируемых интерфейсов, АЦП и т.п.).

На этапе разработки структуры микропроцессорного контроллера окончательно определяется состав имеющихся и подлежащих разработке аппаратных модулей, протоколы обмена между модулями, типы разъемов. Поскольку контроллер встраивается в изделие, выполняется предварительная проработка конструкции плат. В части программного обеспечения определяется состав и связи программных модулей, язык программирования. На этом этапе также производится выбор средств проектирования и отладки.

Содержание этапов разработки исходного текста программы, трансляции и отладки логических связей на модели существенно зависит от используемых системных средств. Ресурсы 8- разрядных микроконтроллеров достаточны для поддержки программирования на языках высокого уровня. Это позволяет использовать все преимущества структурного программирования, разрабатывать программное обеспечение с использованием раздельно транслируемых модулей. Языки уровня ассемблера используются при необходимости обеспечить контролируемые интервалы времени. Наиболее мощным средством разработки программного обеспечения для контроллеров являются интегрированные кросс- системы программирования на языках высокого уровня типа Паскаль, Си. Паскаль, например, включает редактор текста, компилятор с редактором связей, библиотеку стандартных функций периода выполнения и символический отладчик. Такие системы позволяют резко сократить затраты времени на создание и коррекцию программного обеспечения.

Другой внутренний цикл, выполняемый параллельно, составляют этапы создания аппаратуры: разработка общей принципиальной схемы и разводка топологии плат, монтаж макета и его автономная отладка. Эти этапы можно считать завершенными после того, как начинает работать магистраль микропроцессорной системы и через нее можно обратиться к памяти и блокам ввода/вывода. Время выполнения этих этапов зависит от имеющегося набора опробованных функционально-топологических модулей и квалификации разработчика. Распространенными системами проектирования, используемыми на этапе ввода принципиальной схемы и разработки топологии являются PCAD (ACCEL EDA) и OrCad. Эффективность их использования значительно зависит от имеющегося объема библиотек используемых элементов.

Этап совместной отладки аппаратуры и программного обеспечения в реальном масштабе времени является самым трудоемким и обязательно требует использования таких высокопроизводительных средств (development tools), как схемный эмулятор, эмулятор ПЗУ, логический анализатор и генератор программируемых последовательностей. Выбор одного из перечисленных средств обусловлен используемым методом отладки. Этап завершается, когда аппаратура и программное обеспечение совместно обеспечивают выполнение всех шагов алгоритма работы системы. В конце этапа код программы управления «зашивается» с помощью программатора и проверяется работа контроллера без участия эмулятора. Отладка на этом этапе ведется в лабораторных условия с питанием от источника, обеспечивающего максимальную защиту аппаратуры. Часть внешних источников информации может моделироваться.

Этап интеграции контроллера в изделие заключается в повторении работ по совместной отладке аппаратуры и управляющей программы, но при работе в собственном отсеке изделия, питании от штатного источника, с информацией от штатных устройств и датчиков. Осложнения, как правило, возникают из-за электромагнитной несовместимости исполнительных устройств с микропроцессорной системой управления. Много времени на этом этапе уходит на ликвидацию одиночных сбоев. Эту проблему можно решить с помощью программного резервирования, но только при наличии резерва памяти программ. На этом же этапе проводится и калибровка прибора с занесением параметров во flash-память.

Испытания изделия с микропроцессорным контроллером можно разделить на комплексные и специальные. Особенностью комплексных испытаний является то, что для наблюдения за микропроцессорным контроллеров в реальных условиях не всегда применимы лабораторные средства отладки. Автономные отладочные средства менее развиты и при этом существенно дороже. Специальные испытания (на электромагнитную совместимость, климатические и т.п.) проводятся по обычным методикам.

После успешного проведения испытаний появляется файл с окончательной версией кода управляющей программы для программатора или для завода-изготовителя микроконтроллеров, который осуществляет масочное программирование внутренней памяти программ.

Инструкция по эксплуатации контроллера MCM-020

1. Назначение
2. Основные функции контроллера
3. Пульт управления MIKSTER MCM-020
4. Код безопасности
5. Начало работы Микстер MCM-020
5.1. Программирование технологических процессов
5.2. Начало выполнения технологической программы
5.2.1.Немедленное начало выполнения технологической программы
5.2.2.Начало выполнения программы с задержкой – AUTO-START
5.3. Ручные изменения параметров технологического процесса во время автоматической работы
5.4. Ручное управление исполнительным оборудованием
6. Сигнализация аварийного приостановления программы
7. Приостановление автоматического процесса
8. Установка часов действительного времени
9. Просмотр рабочего времени барабана и вакуум-насоса массажера
10. Просмотр заданных параметров технологической программы — монитор
11. Разгрузка

1. Назначение

Микропроцессорный контроллер МIKSTER MCM-020 предназначен для автоматического управления промышленным оборудованием, требующего программной работы и измерения физических величин, например температуры, давления.
Используется контроллер для вакуумных массажеров, мешалок и пр..

2. Основные функции контроллера

— aвтоматическое выполнение технологической программы
— 50 программ,
— 6 циклов/программа
— 2 фазы/цикл
— контроль и регулирование температуры
— контроль и регулировка вакуума (давления) 0-100 kPa
— программное управление исполнительным оборудованием (контакторы, электроклапаны, и т.п.)
— режим ручной работы
— функция AUTOSTART.

3. Пульт управления MIKSTER MCM-020

Все операции, связанные с запуском контроллера, программированием, ручными изменениями и т.п., выполняются с помощью пульта управления:

На пульте можно выделить следующие функциональные блоки:
— цифровые дисплеи
— сигнализационные диоды
— функциональные клавиши
— клавиши состояния оборудования
— клавиши цикла программы.

Вся информация, касающаяся работающего контроллера MIKSTER MCM-020 (рабочее состояние, значения заданных и отсчитанных параметров, сигнализация включить/выключить оборудование) высвечивается на цифровых дисплеях и диодах. Если данное устройство находится в рабочем состоянии или данная функция является активной, диоды светятся постоянным образом. Пульсирующий диод обозначает состояние ожидания или сигнализирует временное значение.

Введение данных в память контроллера MIKSTER MCM-020, корректировка данных, выбор соответствующих функций контроллера происходит путем нажатия соответствующих клавишей: функциональных, цифровых и состава оборудования.

4. Код безопасности

Для защиты данных, записанных в память MIKSTER MCM-020, от посторонних лиц введён код безопасности. Запрос об указании кода безопасности имеет место, если мы хотим ввести изменения в данные, касающиеся технологических программ (подробное описание в пункте 5.1.).

Значение предохранительного кода записано в памяти SET-UP.

5. Начало работы Микстер MCM-020

После включения питания на дисплее часов высвечивается ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЕ ВРЕМЯ.

В это же время можно запустить следующие функции MIKSTER MCM-020:
— программирование технологических процессов,
— установка постоянных параметров SET-UP (касается сервиса),
— управление исполнительным оборудованием,
— запуск программы, осуществляемой контроллером,
— включение функции AUTO-START.

5.1. Программирование технологических процессов

В контроллере MIKSTER MCM-020 можно установить запрограммировать 50 технологических программ (0-49).

Каждая программа состоит из 6 циклов, которые разделяются на 2 фазы.

Параметрами цикла являются:
— ВРЕМЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЦИКЛА max- 99часов:59минут
— ВРЕМЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ФАЗЫ 1
— ВЕЛИЧИНА ВАКУУМА ДЛЯ ФАЗЫ 1
— ВЕЛИЧИНА ТЕМПЕРАТУРЫ ДЛЯ ФАЗЫ 1
— РАБОЧЕЕ СОСТОЯНИЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ФАЗЫ 1
— ВРЕМЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ФАЗЫ 2
— ВЕЛИЧИНА ВАКУУМА ДЛЯ ФАЗЫ 2
— ВЕЛИЧИНА ТЕМПЕРАТУРЫ ДЛЯ ФАЗЫ 2
— РАБОЧЕЕ СОСТОЯНИЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ФАЗЫ 2.

Введение контроллера MIKSTER MCM-020 в состояние программирования:

— нажать клавишу (высвечивается надпись CODE, а также символ 00 00, световой показатель ВРЕМЯ ФАЗЫ I (пульсирует диод))

— нажимая клавиши ввести первую цифру кода безопасности

— нажать клавишу (пульсирует диод активного дисплея)

— нажимая клавиши ввести вторую цифру кода безопасности
— путем изменения активного дисплея клавишами и можно исправить значение кода безопасности
— после признания кода правильным нажать клавишу .
Если код правильный, то происходит переход к программированию. На дисплеях высвечиваются параметры программы, номер которой высвечивается в поле PROGRAM (ПРОГРАММА).
Если неправильно указан код, то контроллер возвращается в состояние готовности (высвечивается актуальное время). Изменение выбранного параметра программы осуществляется путем нажатия клавиши данного параметра (пульсирует активный дисплей), а затем нажимая клавиши установить требуемое значение параметра.
Для изменения номера цикла нужно нажать клавишу соответствующего цикла
— для установки следующей программы необходимо нажать клавишу и поступать как выше
— чтобы завершить программирование контроллера надо нажать клавишу или .

5.2. Начало выполнения технологической программы

5.2.1. Немедленное начало выполнения технологической программы

Начало автоматического цикла (запуск установки) может произойти, когда контроллер MIKSTER MCM-020 находится в состоянии готовности (высвечивается актуальное время).
С этой целью надо выполнить следующие действия:
— нажать клавишу (мигает поле индикатора номера программы)
— нажимая клавиши ввести номер программы, которую требуется выполнить (в этот момент существует возможность приостановления запуска устройства нaжатием клавиши , после ее контроллер MCM-020 возвращается в состояние готовности, высвечивается актуальное время)
— после ввода номера программы и признания его правильным нажать клавишу (устройство начинает работать)

5.2.2. Начало выполнения программы с задержкой – AUTO-START

Функция автостарта предоставляет возможность запустить устройство в установленное время.
Для запуска функции автостарта нужно нажать клавишу .
Затем в поле ПРОГРАММА (PROGRAM) ввести номер программы, а также в поле ВРЕМЯ ЦИКЛА/ЧАСЫ ввести час и минуту запуска устройства.
После нажатия клавиши функция автостарта является активной (пульсируют диоды в клавишах и , высвечивается актуальное время и номер программы).

Чтобы выключить функцию авто-старт нужно нажать клавишу . Когда функция автостарта является активной, можно высветить время авто-старта путем нажатия клавиши .

5.3. Ручные изменения параметров технологического процесса во время автоматической работы

Во время автоматической работы существует возможность произвести ручным способом корректировку раньше установленной программы. Получается это следующим образом:
— нажать клавишу (высвечиваются все заданные параметры выполняемого цикла)
— подобно как в пункте 5.1. ввести изменения в программу
— путем нажатия клавишей в поле STEP (ЦИКЛЫ РАБОТЫ) высвечиваются параметры следующих циклов программы. Мигающий диод в поле выбранного цикла свидетельствует о том, что указанный цикл актуально не выполняется
— завершение операции ручной корректировки данных происходит после повторного нажатия клавиши . Только тогда данные переписываются в память контроллера и он реагирует на введённые изменения.

Если завершение ввода данных произойдет в другом, чем раньше выполняемый цикле (фазе), происходит выполнение цикла (фазы), в котором произошел выход из операции ручной корректировки данных.

5.4. Ручное управление исполнительным оборудованием

Для ручного запуска исполнительного оборудования необходимо выполнить следующие операции (пульт MIKSTER MCM-020 должен находится в состоянии готовности — высвечивается актуальное время):
— нажать клавишу
— выход наступает при помощи повторного нажатия клавиши .

6. Сигнализация аварийного приостановления программы

В случае аварии во время выполнения программы (напpимер, потеря питания) запоминается момент возникновения аварии, а далее после прекращения причины аварии программа продолжается с момента, в котором имел место перерыв в выполнении программы.
В этом случае на дисплее TIME STEP/CLOCK (ВРЕМЯ ЦИКЛА/ЧАСЫ) циклически высвечивается надпись -Error- на дисплее ПРОГРАММА (PROGRAM) высвечивается номер ошибки -40-.
Путем нажатия клавиши можно выключить сигнализацию ошибки.

7. Приостановление автоматического процесса
Для приостановления автоматического процесса надо нажать клавишу .

8. Установка часов действительного времени

Для изменения действительного времени (когда на контроллере высвечивается актуальное время и он находится в режиме ожидания) необходимо:
— нажать клавишу (пульсирует дисплей часов действительного времени)
— нажимая клавиши уставить соответствующее время.
Чтобы завершить ввод действительного времени необходимо повторно нажать клавишу .

9. Просмотр рабочего времени барабана и вакуум-насоса массажера

Во время простоя массажера (высвечивается действительное время) нажать клавишу . На дисплее TIME STEP/CLOCK (ВРЕМЯ ЦИКЛА/ЧАСЫ) высвечивается количество часов работы вакуум-насоса.
На дисплее TIME PHASE и TIME PHASE II (ВРЕМЯ ФАЗЫ I и ВРЕМЯ ФАЗЫ II) высвечивается количество часов работы барабана массажера.

10. Просмотр заданных параметров технологической программы — монитор

Для высвечивания заданных параметров технологической программы без возможности их изменения нажать клавишу (будут высвечиваться заданные параметры технологического процесса).
Возврат в предыдущее состояние происходит автоматически спустя определённое в функции F12 SET-UP время или после повторного нажатия клавиши .

11. Разгрузка

Условия разгрузки, т.е. скорость вращения барабана и направление вращения установлены производителем массажера. Для осуществления операции разгрузки необходимо:
— нажать клавишу (переход на ручную работу)
— нажать клавишу .
Для завершения процесса разгрузки надо повторно нажать клавишу .

Основные этапы цикла разработки микропроцессорного контроллера

Технические требования начинают цикл проектирования микропроцессорного контроллера. Особенностью именно микропроцессорных контроллеров является то, что возможности их программирования подвигают заказчика заложить максимально широкие функции управления, чтобы иметь возможность использовать контроллер для управления целой гаммой аналогичных устройств. Критерием выбора должна служить экономическая целесообразность любого увеличения объема аппаратных средств, и максимальное улучшение показателя цена/функциональные возможности. На этом этапе явно или неявно формулируются требования к типу используемого микропроцессора или микроконтроллера.

Этап разработки алгоритма управления является наиболее ответственным, т.к. ошибки этого этапа обнаруживаются при испытаниях законченного изделия и приводят к дорогостоящей переработке всей системы управления. Прорабатывается несколько вариантов алгоритма, обеспечивающих выполнение технических требований с использованием наработанных ранее функционально-топологических модулей. Основные варианты отличаются соотношением объема программного обеспечения и аппаратуры. Критерием выбора является максимальное увеличение программы и уменьшение аппаратуры при обеспечении заданных показателей быстродействия и надежности в полном диапазоне эксплуатационных воздействий. Часто определяющим требованием является возможность размещения кода управляющей программы во внутренней памяти микроконтроллера, что позволяет обеспечить ее защиту. На этом этапе окончательно определяется тип микропроцессорной БИС и важнейших схем обрамления (flash-памяти, ПЛИС, программируемых интерфейсов, АЦП и т.п.).

На этапе разработки структуры микропроцессорного контроллера окончательно определяется состав имеющихся и подлежащих разработке аппаратных модулей, протоколы обмена между модулями, типы разъемов. Поскольку контроллер встраивается в изделие, выполняется предварительная проработка конструкции плат. В части программного обеспечения определяется состав и связи программных модулей, язык программирования. На этом этапе также производится выбор средств проектирования и отладки.

Содержание этапов разработки исходного текста программы, трансляции и отладки логических связей на модели существенно зависит от используемых системных средств. Ресурсы 8- разрядных микроконтроллеров достаточны для поддержки программирования на языках высокого уровня. Это позволяет использовать все преимущества структурного программирования, разрабатывать программное обеспечение с использованием раздельно транслируемых модулей. Языки уровня ассемблера используются при необходимости обеспечить контролируемые интервалы времени. Наиболее мощным средством разработки программного обеспечения для контроллеров являются интегрированные кросс- системы программирования на языках высокого уровня типа Паскаль, Си. Паскаль, например, включает редактор текста, компилятор с редактором связей, библиотеку стандартных функций периода выполнения и символический отладчик. Такие системы позволяют резко сократить затраты времени на создание и коррекцию программного обеспечения.

Другой внутренний цикл, выполняемый параллельно, составляют этапы создания аппаратуры: разработка общей принципиальной схемы и разводка топологии плат, монтаж макета и его автономная отладка. Эти этапы можно считать завершенными после того, как начинает работать магистраль микропроцессорной системы и через нее можно обратиться к памяти и блокам ввода/вывода. Время выполнения этих этапов зависит от имеющегося набора опробованных функционально-топологических модулей и квалификации разработчика. Распространенными системами проектирования, используемыми на этапе ввода принципиальной схемы и разработки топологии являются PCAD (ACCEL EDA) и OrCad. Эффективность их использования значительно зависит от имеющегося объема библиотек используемых элементов.

Этап совместной отладки аппаратуры и программного обеспечения в реальном масштабе времени является самым трудоемким и обязательно требует использования таких высокопроизводительных средств (development tools), как схемный эмулятор, эмулятор ПЗУ, логический анализатор и генератор программируемых последовательностей. Выбор одного из перечисленных средств обусловлен используемым методом отладки. Этап завершается, когда аппаратура и программное обеспечение совместно обеспечивают выполнение всех шагов алгоритма работы системы. В конце этапа код программы управления «зашивается» с помощью программатора и проверяется работа контроллера без участия эмулятора. Отладка на этом этапе ведется в лабораторных условия с питанием от источника, обеспечивающего максимальную защиту аппаратуры. Часть внешних источников информации может моделироваться.

Этап интеграции контроллера в изделие заключается в повторении работ по совместной отладке аппаратуры и управляющей программы, но при работе в собственном отсеке изделия, питании от штатного источника, с информацией от штатных устройств и датчиков. Осложнения, как правило, возникают из-за электромагнитной несовместимости исполнительных устройств с микропроцессорной системой управления. Много времени на этом этапе уходит на ликвидацию одиночных сбоев. Эту проблему можно решить с помощью программного резервирования, но только при наличии резерва памяти программ. На этом же этапе проводится и калибровка прибора с занесением параметров во flash-память.

Испытания изделия с микропроцессорным контроллером можно разделить на комплексные и специальные. Особенностью комплексных испытаний является то, что для наблюдения за микропроцессорным контроллеров в реальных условиях не всегда применимы лабораторные средства отладки. Автономные отладочные средства менее развиты и при этом существенно дороже. Специальные испытания (на электромагнитную совместимость, климатические и т.п.) проводятся по обычным методикам.

После успешного проведения испытаний появляется файл с окончательной версией кода управляющей программы для программатора или для завода-изготовителя микроконтроллеров, который осуществляет масочное программирование внутренней памяти программ.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

1.2. Структура микропроцессорного контроллера

Важнейшим звеном рассмотренных в разделе 1.1 структур микропроцессорных систем является микроконтроллер, который является сложным техническим устройством, предназначенным для обработки цифровой информации.

Рис. 1.3

Рис. 1.4

Обычно микропроцессорного контроллера строится на базе выбранного типа микропроцессора, лучшим образом обеспечивающего требуемые функции микропроцессорной системы в целом. Типовая структура микропроцессорного контроллера изображена на рис. 1.4.

Контроллер состоит из двух основных частей: ядра и модуля ввода-вывода. Ядро микропроцессорного контроллера составляют микропроцессор, системный контроллер (СК) и устройства памяти. В структуре МК микропроцессор играет главную роль: осуществляет арифметическую и логическую обработку данных, поступающих от внешних устройств (ВУ) системы, и совместно с системным контроллером управляет потоками информации между всеми устройствами МС. Связь микропроцессора с объектом управления осуществляется через УСО и шины системы: шину данных (ШД), шину адреса (ША) и шину управления (ШУ). Подключение УСО к шине данных системы осуществляется через порты ввода-вывода системы, которые обычно входят в состав интерфейса системы. Интерфейс — совокупность программных и аппаратных средств, обеспечивающих обмен информацией между МП и ВУ.

Информация о состоянии объекта управления передается к МП через УСО и шину данных. По этому же направлению передаются управляющие сигналы от МП к объекту управления. Поэтому шина данных МК двунаправленная. Ее разрядность обычно соответствует разрядности арифметико-логического устройства (АЛУ) микропроцессора и определяет диапазон представляемых двоичных цифровых чисел.

Обращение к ВУ системы осуществляется через адрес, присвоенный каждому ВУ. Адрес ВУ представляет собой цифровой двоичный код, который передается в направлении МП->ВУ. Передача адреса системы осуществляется через однонаправленную шину адреса. Разрядность ША адреса в системах с различными микропроцессорами может составлять 8, 16, 32 двоичных разряда. Чем больше разрядность ША, тем больше количество адресов можно закодировать: для n-разрядной ША объем адресного пространства системы V=2n. Для 16-разрядной ША объем адресного пространства V=216=210*26=64*1024=64K. Шина управления системы служит для передачи системных управляющих сигналов от МП к ВУ и в обратном направлении. Причем ШУ устроено так, что по каждому ее проводу передается управляющий сигнал только в одном направлении. Формирование системных управляющих сигналов, обеспечивающих необходимые операции между МП и ВУ, осуществляется в системном контроллере за счет использования некоторых сигналов управления МП. Поэтому СК можно считать первичным управляющим устройством системы или первичным автоматом. Важнейшей задачей первичного автомата является обеспечение правильного взаимодействия между всеми устройствами МК.

Для хранения программ и данных ядро микроконтроллера содержит ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), ПЗУ (постоянное ЗУ) и РПЗУ (репрограммируемое ЗУ). ПЗУ используется только для хранения программ управления. Эти программы, разработанные и отлаженные на специальных средствах отладки, заносятся в ПЗУ в заводских условиях, и пользователь изменять их не может. РПЗУ отличается тем, что пользователь может изменять его содержание, т.е. позволяет производить программирование микроконтроллеров. ОЗУ используется для хранения данных, необходимых для выполнения основной программы управления. Обращение к ячейкам памяти адресное. Адреса (n — разрядные двоичные числа) выставляются на шину адреса счетчиком команд (PC) микропроцессора. Часть разрядов ША поступает непосредственно к микросхемам памяти, а остальные,(старшие) разряды используются в схеме дешифрации ДШ для выборки микросхем памяти. Таким образом, каждый адрес на ША определяет позицию микросхемы и конкретную ячейку внутри нее.

Любой алгоритм управления микроконтроллерной системой реализуется управляющей программой, которая представляет собой цифровые двоичные коды, размещенные в ячейках ПЗУ. Для того чтобы определить, что должен делать МП в определенный момент времени, он должен извлечь код операции из ячейки памяти, где этот код хранится. Процедура чтения кода операции реализуется следующим образом: МП выставляет на ША адрес ячейки памяти, на ШУ формируется системный управляющий сигнал ЧТ.ЗУ (чтение памяти) и данные (содержимое ЗУ) через ШД поступают в МП. После определения кода операции происходит выполнение самой операции: либо пересылка данных между МП и ячейками памяти, либо пересылка данных между МП и ОУ. В последнем случае данные будут передаваться в направлении МП -> ШД -> модуль ввода-вывода -> УСО -> ОУ или в обратном направлении.

Особенностью управляющих контроллеров является то, что в его состав не входят средства отладки программ, так как основной набор программных модулей, составляющих библиотеку программ МК, заносится в его память в заводских условиях и изменению не подлежит. Пользователь имеет только возможность из имеющегося набора программных модулей составить конфигурацию контура Направления. Для этой цели МК снабжается пультом управления, с помощью которого оператор, используя специальные команды на панели пульта управления, осуществляет выбор требуемого алгоритма управления.

По оценкам специалистов [8], существует ограниченное число программных модулей, комбинация которых позволяет синтезировать алгоритм управления любой степени сложности.
Возрастающая степень интеграции цифровых микросхем определила появление в настоящее время промышленных микроконтроллеров, реализованных на одном кристалле. На кристалле такого контроллера, кроме микропроцессора, находятся модуль памяти, интерфейсные схемы и даже таймер. По сути такие контроллеры — это однокристальныме ЭВМ малой производительности. Примерами перепрограммируемых однокристальных МК являются контроллеры серии К1816, К145. Разработка микропроцессорных систем на базе однокристальных МК сводится к разработке устройства сопряжения с объектом и программного обеспечения. Система команд однокристальных микроконтроллеров(ОМК) позволяет организовать сложную управляющую систему с большим количеством внутрипрограммных ветвлений в соответствии с целью управления и состоянием первичных преобразователей. Существующая возможность перепрограммирования ОМК и их малые габариты создают предпосылки для создания компактных встраиваемых в оборудование цифровых управляющих систем.