2系统硬件结构原理

2.1微处理器单元

微处理器单元以单片机为核心构成一个小的控制系统。美国某公司生产的低功耗、CMOS、全静态8位新一代高性能微型单片计算机。 该单片机采用了先进的RISC指令结构，仅有35条指令(精减指令集)，使得编程十分简洁。同时,采用了哈佛结构即程序和数据安排在不同的存储区且用不同的总线存取，这种结构较之程序和数据取自同一存储区的冯•诺伊曼结构具有更高的速度。

将程序和数据总线分开可允许指令与8位数据的宽度不同且超过8位，指令代 码是14位宽，这就使所有指令都为单字节。14位宽的程序存储区存取总线在一个 单周期内读取一条14位指令，因此所有指令除程序跳转指令外均只需1个单周期。 1个两级流水作业可同时读取和执行指令。这些特点使得微处理器和其 它同类型的8位微处理器相比可达到2： 1的代码压缩和4： 1的速度提高。

为28脚PDIP封装，有192字节的RAM、2K字节EPROM和22个I/O 口，此外还包括3个定时器/计数器、2个捕捉/比较/PWM模块和2个串行口。同步串行口可设定为3线SPI或2线FC方式，串行通信口可设定为同步或异步方式，还提 供有5通道高速8位A/D转换通道。自带上电复位、上电定时器和振荡器起振定时 器，以及片内RC振荡器的看门狗定时器、程序代码保护、省电的sleep方式、两线串 行在线编程、I/O 口能提供或吸纳高达25mA的电流并具有输入过电压保护。这些特 征使得利用单片机构成控制系统能够有效地减少外部元件，降低成本，增 加系统可靠性和减少功耗。

2.2显示单元

采用LED指示灯来指明输入输出状态以及对缺包缺纸信号的捕捉及跟踪剔出 情况，使系统运行情况一目了然，同时也便于调试和维护。

3系统的软件设计

系统应用程序主要由主程序、中断服务程序及各种子程序组成。为便于程序分 析使用，系统软件釆用了结构化模块程序设计方法，各模块间采用子程序调用连接， 使整个系统有机地成为一体。

1. 主程序。在主程序模块中,对系统I/O 口、内部工作寄存器、定时器0、定时器 1、PWM模块及看门狗定时器进行初始化，并设置某些标志位。其程序框图如3所 刀' O
2. 中断服务程序。中断服务程序监视双包脉冲DP上下沿的变化，在DP的上 升沿检测传感器G1、G2送来的信号，判定是否有缺纸，如果有缺纸则设置相应的标 志位为1,如果没有缺纸则检测传感器M1、M2送来的信号，判定是否有缺包;如果有 缺包则设置相应的标志位为1,如果没有缺包则调用486检测子程序判定是否有缺 包，如果有缺包则调用缺包剔出子程序。在DP的下降沿检测传感器G1、G2送来的 信号，判定是否有缺纸,如果有缺纸则设置相应的标志位为lo中断服务程序还完成 跟踪移位功能，主要是釆用串行移位的方法来实现。

4系统功能与特点

①由于釆用了光纤传感器，使机械改动很小，同时由于光纤传感器检测的准确性 及较强的抗干扰能力保证了系统的可靠性及准确性;②利用了原有的剔除装置，与原 系统充分兼容，且保留了原机的缺包检测器，在生产一般卷烟时具有双重检测作用； ③系统安装方便,很少改动原机，且结构简单，维护方便，参数调整灵活;④输入输出 接口都带有LED指示,各种状态一目了然。

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