管理部分接收测量部件输出的电功率信号,计算出各种所需的电量:如多费率电量、最大需量等,并且管理显示、时钟、通信接口、数据存储器等部件。一般由单片机或嵌入式计算机构成其核心。它是电子式电能表的大脑,指挥其他部分完成工作。在本节将介绍单片机以及主要接口电路。
单片微型计算机简称为单片机,它是把组成微型计算机的各功能部件:中央处理器(CPU)、随机存储器 (RAM)、只读存储器 (ROM)、I/O接口电路、定时器/计数器以及串行通信接口等部件制作在一块集成电路中,构成一个完整的微型计算机。一般构成单片机的集成电路为超大规模集成电路,因为在很小的一块硅片上要集成很多的器件。
单片机中的只读存储器可以用来存放程序,它可以成为一个独立的控制器件运行,广泛应用于实时控制、数据采集、电器设备控制电路等方面。单片机从诞生起其发展非常迅速,从20世纪70年代开始,经历了4位、8位、16位到32位机的历程,其性能和运行速度提高非常快,应用范围越来越广,已经深入到我们生活和生产的各方面。由于其超小型化、抗干扰能力强、易于开发使用、工作可靠、价格低廉等优点,可以预计其发展前景不可估量。(www.xing528.com)
图4.9所示为某单片机的构成原理框图。图中:CPU单元相当于人体的大脑,它处理各种数据和信息。总线相当于人体的经络,把从各部分电路获得的数据和信号传送到大脑,同时也将大脑发出的数据和信号下发到各部分电路中。程序存储器中存放事先编好的程序,它将控制CPU和各部分电路的动作。数据存储器起到数据暂存的目的,以备CPU随时取用。其他电路完成各自的特殊任务:如I/O (输入/输出)接口完成外部端口信号输入和内部信号输出到端口的功能;定时器将内部时钟进行分频,完成特定时间间隔的定时。
图4.9 单片机构成原理框图
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