23、工业过程控制中的微计算机技术与CIM系统应用

工业过程控制中的微计算机技术与CIM系统应用

一、微计算机编程基础

微计算机技术在工业过程控制领域带来了巨大变革，它能提供可嵌入仪器的小容量计算机系统。计算机系统运行基于二进制数据，单个二进制数据为“位（bit）”，一组位构成“字（word）”，8位的字就是“字节（byte）”，字节在微计算机中应用广泛。

数字计算机系统包含输入/输出、算术逻辑单元、控制电路和存储器。大型计算机使用数千个组件，具备大容量内存和高运行速度；而微计算机系统则是构建在单个电路板或芯片上的小型单元，用于处理类似中央计算机的特定应用。

微计算机采用十进制、二进制、八进制和十六进制数制，数制的基数表示其使用的离散数字数量，且几乎所有数制都有位值。

微处理器是计算机的主要控制部分，被缩小到单个集成电路芯片上。芯片的算术逻辑单元（ALU）实现算术功能，累加器是临时寄存器，用于存储待ALU处理的操作数；数据寄存器临时存储可访问数据的内存地址；程序计数器保存程序中下一条待执行指令的地址；指令解码器在从内存取出指令后对其进行解码；顺序控制器维持微处理器执行事件的逻辑顺序；总线是一组向寄存器提供字的导体路径。

大多数微计算机系统使用辅助内存单元来扩展操作能力。内存可用于数据的访问和检索，读写内存允许将数据存入特定内存单元，并在需要时取出；只读内存包含永久存储或很少更改的数据，如永久程序数据；可擦除可编程只读存储器（EPROM）则可使用电能或紫外线擦除存储的数据。

微计算机系统有一些基本功能，如定时、取指执行、读内存、写内存、输入/输出传输和中断操作。

编程是为计算机开发一系列可接受的指令，使其执行规定的操作或功能。硬连线程序通过电路构建实现；