185590. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés vezérelhető áramirányító elemekből felépített áramirányítók gyújtásvezérlésére
185 590 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés vezérelhető áramirányítóelemekből (tirisztorokból vagy tranzisztorokból) felépített áramirányítók elemeinek gyújtásvezérlésére, amely legalább mikroprocesszorból, óragenerátorból, címdekóderből, memóriából, busz- f> rendszerből, legalább három hardver-szoftver vezérlésű számlálóból, gyűrűsszámlálóból, vezérlőjelképzőből és szinkronjelképzőből áll. A mikroprocesszoros irányítási rendszerekben a jelfeldolgozás binárisan kódolt, idő és érték szerint 10 kvantált jelekkel végzett soros aritmetikai és logikai műveletek során megy végbe. A számítási folyamat soros jellegéből adódó eredő műveleti idő szabja meg a lehetséges legkisebb ciklusidő, ezzel a rendszer lehetséges legnagyobb mintavételezési frekvenciáját, vagy- i rí is az időbeli kvantáltság mértékét. Az érték szerinti kvantáltság mértékét a jelérzékelők, valamint a mikroprocesszor bitszámából adódó jelfelbontás szabja meg. A rendszer üzeme szempontjából a minél nagyobb mintavételezési frekvencia (ill. a minél na- 20 gyobb frekvenciájú beavatkozási lehetőség) és a minél nagyobb jelfelbontás a kedvező. Ezek kielégítése azonban egymással ellentétes követelményeket támaszt. A nagyobb jelfelbontásból adódó nagyobb bitszám következtében nő ugyanis a műveleti idő, ami 25 viszont a mintavételezési frekvenciát, ill. a beavatkozási határfrekvenciát korlátozza. Áramirányítós rendszerekben a fenti szempontok szerint kritikus hely az áramirányítók gyújtása és a gyújtási időpont szinkronizálása. A szinkronozás 30 pontossága, a gyújtási szög felbontása és a gyújtás ismétlési frekvenciája alapvetően megszabja az egész rendszer jóságát, dinamikáját, valamint az áramirányítóelemek védelmét megszabó áramszabályozási kör működését. 35 A szinkronozás, a gyújtásszögmeghatározás és a gyújtási szög beállítása olyan módszereket igényel, amely a szinkronozáshoz és a gyújtási szög meghatározásához nagy jelfelbontást és nagy pontosságot tesz lehetővé, ugyanakkor nagy lehet a gyújtás ismétlési .->0 frekvenciája is. A fenti feladatokat korszerűen mikroprocesszorra alapozott digitális áramkörökkel lehet elvégezni. Ilyen gyújtásvezérlő például az a kapcsolási elrendezés, amely a találmányunktól eltérően legalább 45 négy hardver-szoftver vezérlésű számlálót tartalmaz és felhasználja a mikroprocesszor két megszakításkérő bemenetét, A szinkronozás és a gyújtásvezérlés felépítése olyan, hogy a szinkronozási és a gyújtási időpontokban a megszakításkérő bemeneteken át prog- 50 ramok futását váltja ki. Ez nem kedvező, mert — a több gyújtási csoportból álló áramirányítós rendszerekben sok hierarchikus szintű és főleg a gyújtási és a szinkronizálási időpontokban nehezen szervezhető programrendszer alakul ki; 55 — a kevés megszakítási bemenettel rendelkező mikroprocesszorok (pl. Z 80) alkalmazásakor járulékos megszakításvezérlő integrált áramköri elemre van szükség; — a gyújtási jel ismétlési frekvenciáját korlátozza a ,30 gyújtásvezérlő alprogram futási ideje. Ennek a rendszernek további hátránya az is, hogy a gyújtás vezérlő alprogram a gyújtási információt a gyújtandó áramirányítóelemek számának megfelelő számú csatornán át adja ki a mikroprocesszor kimé- 65 neti pontján keresztül, így a nagyszámú vezeték miatt romlik a rendszer zavarérzékenysége. A találmány célja olyan mikroprocesszoros gyújtásvezérlő kialakítása, amely a hivatkozott találmány szerinti kapcsolási elrendezés előnyös tulajdonságait, nagy szinkronozási pontosságát és gyújtási szög felbontását megtartja, de kiküszöböli annak hátrányos tulajdonságait. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a felsorolt hátrányos tulajdonságok mindegyike megszűnik akkor, ha a kapcsolási elrendezés olyan felépítésű, hogy a szinkronozás és a gyújtás elvégezhető a megszakításkérő bemeneteken át kiváltott, rögzített időbeli helyzetű, periodikusan ismétlődő alprogramok lefutása nélkül. A rögzített helyzetű alprogramok elmaradása miatt egyszerűbb a program struktúrája, megbízhatóbb a működés és a program futási idejével nincs korlátozva a gyújtás ismétlési frekvenciája. Kevesebb megszakításkérő bemenetű mikroprocesszor is alkalmazható. A gyújtási információ átviteléhez kevesebb jelvezetékre van szükség, így a zaj érzékenység is csökken. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés tehát alkalmas a kitűzött cél elérésére. A feladat találmány szerinti megoldásában a mikroprocesszor buszrendszerére a címdekóder bemenete az első egyenirányú buszon, a memória belső busza az első kétirányú buszon, az első hardver-szoftver vezérlésű számláló belső busza a második kétirányú buszon, a második hardver-szoftver vezérlésű számláló belső busza a harmadik kétirányú buszon, a harmadik hardver-szoftver vezérlésű számláló belső busza a negyedik kétirányú buszon át csatlakozik, a címdekóder első kimenete a memória címkiválasztó bemenetére, második kimenete az első hardver-szoftver vezérlésű számláló címkiválasztó bemenetére, harmadik kimenete a második hardver-szoftver vezérlésű számláló dmkiválasztó bemenetére, negyedik kimenete a harmadik hardver-szoftver vezérlésű számláló címkiválasztó bemenetére van kötve, az óragenerátor órajel kimenete a mikroprocesszor órajelbemenetére és a memória órajelbemenetére, valamint az első-harmadik hardver-szoftver vezérlésű számláló órajelbemeneteire csatlakozik, a mikroprocesszor kimeneti portjának első csatornája a gyűrűsszámláló első bemenetére, a mikroprocesszor kimeneti portjának második csatornája a gyűrűsszámláló második bemenetére, az első hardver-szoftver vezérlésű számláló kimenete a gyűrűsszámláló harmadik bemenetére csatlakozik, a gyűrűsszámláló kimenete a második egyirányú buszon át a vezérlőjelképző bemenetére, a vezérlőjelképző kimenete a harmadik egyenirányú buszon át az áramirányító vezérelhető elemeinek vezérlőelektródáira van kötve, a szikronjelképző kimenete pedig a harmadik hardver-szoftver vezérlésű számláló kapuzó bemenetére csatlakozik. A rövid impulzussal gyújtó első kiviteli alaknál az első hardver-szoftver vezérlésű számláló kimenete a monostabil multivibrátor bemenetére is kapcsolódik, a monostabil multivibrátor kimenete pedig a gyűrűsszámláló negyedik bemenetére csatlakozik. A rövid impulzussal gyújtó második kiviteli alaknál a negyedik hardver-szoftver vezérlésű számláló órajelbemenete az óragenerátor kimenetére, belső busza az ötödik kétirányú buszon át a mikroprocesszor buszrendszerére, címkiválasztó bemenete a cimdekóder 2
