2係統硬件結構原理

2.1微處理器單元

微處理器單元以單片機為核心構成一個小的控製係統。美國某公司生產的低功耗、CMOS、全靜態8位新一代高性能微型單片計算機。 該單片機采用了先進的RISC指令結構，僅有35條指令(精減指令集)，使得編程十分簡潔。同時,采用了哈佛結構即程序和數據安排在不同的存儲區且用不同的總線存取，這種結構較之程序和數據取自同一存儲區的馮•諾伊曼結構具有更高的速度。

將程序和數據總線分開可允許指令與8位數據的寬度不同且超過8位，指令代 碼是14位寬，這就使所有指令都為單字節。14位寬的程序存儲區存取總線在一個 單周期內讀取一條14位指令，因此所有指令除程序跳轉指令外均隻需1個單周期。 1個兩級流水作業可同時讀取和執行指令。這些特點使得微處理器和其 它同類型的8位微處理器相比可達到2： 1的代碼壓縮和4： 1的速度提高。

為28腳PDIP封裝，有192字節的RAM、2K字節EPROM和22個I/O 口，此外還包括3個定時器/計數器、2個捕捉/比較/PWM模塊和2個串行口。同步串行口可設定為3線SPI或2線FC方式，串行通信口可設定為同步或異步方式，還提 供有5通道高速8位A/D轉換通道。自帶上電複位、上電定時器和振蕩器起振定時 器，以及片內RC振蕩器的看門狗定時器、程序代碼保護、省電的sleep方式、兩線串 行在線編程、I/O 口能提供或吸納高達25mA的電流並具有輸入過電壓保護。這些特 征使得利用單片機構成控製係統能夠有效地減少外部元件，降低成本，增 加係統可靠性和減少功耗。

2.2顯示單元

采用LED指示燈來指明輸入輸出狀態以及對缺包缺紙信號的捕捉及跟蹤剔出 情況，使係統運行情況一目了然，同時也便於調試和維護。

3係統的軟件設計

係統應用程序主要由主程序、中斷服務程序及各種子程序組成。為便於程序分 析使用，係統軟件釆用了結構化模塊程序設計方法，各模塊間采用子程序調用連接， 使整個係統有機地成為一體。

1. 主程序。在主程序模塊中,對係統I/O 口、內部工作寄存器、定時器0、定時器 1、PWM模塊及看門狗定時器進行初始化，並設置某些標誌位。其程序框圖如3所 刀' O
2. 中斷服務程序。中斷服務程序監視雙包脈衝DP上下沿的變化，在DP的上 升沿檢測傳感器G1、G2送來的信號，判定是否有缺紙，如果有缺紙則設置相應的標 誌位為1,如果沒有缺紙則檢測傳感器M1、M2送來的信號，判定是否有缺包;如果有 缺包則設置相應的標誌位為1,如果沒有缺包則調用486檢測子程序判定是否有缺 包，如果有缺包則調用缺包剔出子程序。在DP的下降沿檢測傳感器G1、G2送來的 信號，判定是否有缺紙,如果有缺紙則設置相應的標誌位為lo中斷服務程序還完成 跟蹤移位功能，主要是釆用串行移位的方法來實現。

4係統功能與特點

①由於釆用了光纖傳感器，使機械改動很小，同時由於光纖傳感器檢測的準確性 及較強的抗幹擾能力保證了係統的可靠性及準確性;②利用了原有的剔除裝置，與原 係統充分兼容，且保留了原機的缺包檢測器，在生產一般卷煙時具有雙重檢測作用； ③係統安裝方便,很少改動原機，且結構簡單，維護方便，參數調整靈活;④輸入輸出 接口都帶有LED指示,各種狀態一目了然。

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