Микроконтроллеры в копирах и принтерах.

Микроконтроллеры в копирах и принтерах.

Микроконтроллер (рис. 1) может управлять раз­личными устройствами, узлами, механизмами и принимать от них данные при минимуме дополнительных узлов, так как большое число периферийных схем уже имеется непосредственно на кристалле микроконтроллера. Это позволяет уменьшить размеры конструкции и снизить потребление энергии от источника питания. Для сравнения: при использовании традиционных микропроцес­соров приходится все необходимые схемы сопряжения с другими устройствами реализовывать на дополнительных компонентах, что увеличивает массу, размеры и потребление электроэнергии. Типичные схемы, присутствующие в микро­контроллерах перечислены ниже.

Рис. 1. Структурная схема микроконтроллера

Центральное процессорное устройство (ЦПУ) является основой любого микроконтроллера. Оно принимает из памяти программ коды команд управляющей программы из ПЗУ, декодирует их и выполняет. ЦПУ состоит из регистров, арифмети­ко-логического устройства (АЛУ) и цепей управления.

 Память управляющих программ (ПЗУ). Здесь хранятся коды команд управляющей программы, последователь­ность которых формирует программу для микроконтроллера, реализующую алгоритм работы аппарата на втором уровне управления.

 Оперативная память. Здесь хранятся переменные управляющей про­граммы (константы, определяющие предельные значения температуры, временных интервалов; фиксируются состояния датчиков, переключателей, клавиш пульта управления аппарата и буферизируется информация для вывода на индикаторы пульта (дисплей); результаты вычислений и у большинства микроконтроллеров здесь расположен стек.

 Тактовый генератор. Формирует тактовые импульсы для системы, генератор определяет скорость рабо­ты микроконтроллера.

 Цепь сброса. Осуществляет начальный «сброс» системы. Эта цепь служит для правильного запуска микроконтроллера.

 Последовательный порт – последовательный интерфейс микрокон­троллера, который позволяет обмениваться данными с внешними устройствами (и форматером) при малом количестве проводов (возможны и другие интерфейсы SPI, I²C и др.).

 Цифровые порты ввода/вывода. С помощью этих портов микроконтроллер принимает сигналы с цифровых датчиков (типа «включен/выключен») и выдает управляющие сигналы на исполнительные механизмы аппарата (см. рис. 1).

 Таймер. Используется для отсчета временных интервалов.

 Сторожевой таймер. Это специальный таймер, предназначен­ный для предотвращения сбоев программы. Процессор с определенным интервалом записывает в сторожевой таймер константу и таймер начинает отсчет заданного временного ин­тервала. Если программа не перезапишет в него константу до истечения определенного ин­тервала времени, сторожевой таймер досчитает до нуля и выдаст сигнал в цепь сброса, которая осуществляет начальный «сброс» системы перезапустит микроконтроллер. Таким образом, программа должна давать сторожевому таймеру сигнал — все в порядке. Если она этого не сделала, значит, по ка­кой-либо причине произошел сбой.

Аналоговые порты ввода/вывода. Обеспечивают прием аналоговых сигналов с датчиков (температуры и датчиков количества тонера и др.) и вывод аналоговых сигналов, определяющих, например, изменение смещения на узле проявки.                                                                                       

 Запуск и управление источниками питания блока HVT тоже осуществляется сигналами от микропроцессора, находящегося на плате контроллера.