К промежуточному уровню можно отнести одноплатные контроллеры на основе 8 — и 16-разрядных микроконтроллеров. Такие контроллеры имеют типовую конфигурацию процессорного ядра и интерфейсов ввода-вывода с минимальными дополнениями в виде схем, поддерживающих отладку. Отлаженная при производстве аппаратная компонента сокращает трудозатраты пользователя, от которого требуется только разработать и отладить управляющую программу. Отладка производится с помощью инструментальной ЭВМ, к которой одноплатный контроллер обычно подсоединяется через последовательный интерфейс. После завершения отладки одноплатный контроллер может использоваться в автономном режиме в качестве встроенного модуля управления прибором или установкой. Преимущества типовых одноплатных контроллеров перед промышленными проявляются при необходимости иметь небольшую партию изделий, стоимость и энергопотребление которых существенно ограничены. При массовом производстве на смену типовым приходят заказные контроллеры.
В качестве примера средств этого класса рассмотрим систему проектирования для семейства MCS-96, которая включает одноплатный контроллер ЕС196Кх и интегрированный пакет программирования-отладки на языках Ассемблер или Паскаль-96. В режиме отладки система работает с инструментальным персональным компьютером типа РС/АТ286/386/486/Р5.
Контроллер представляет собой отлаженную аппаратную платформу, разработчику остается только создать программное обеспечение (ПО) и пор-тировать его на плату. После завершения процесса отладки контроллер способен самостоятельно управлять приборами и оборудованием. Его важной особенностью является тестопригодность при эксплуатации — служебный разъем, через который производится портирование ПО, позволяет проверить выполнение рабочей программы. Контроллер может выступать в роли тестирующего блока для всего изделия. Для этого нужно вернуться к режиму отладки и загрузить в контроллер программу функционального тестирования узлов системы управления и оборудования.
Плата контроллера изображена на 4.10. Она выполнена в виде набора функционально-топологических модулей, часть которых связаны с соответствующим программным модулем или файлом программирования.
Набор модулей следующий:
процессорный модуль, включающий БИС микроконтроллера со схемой рестарта и схемой обслуживания АЦП;
модуль рабочей памяти;
модуль поддержки отладочного режима;
модуль общего управления;
модуль последовательного порта пользователя со схемой согласования уровней;
модуль индикации.
На стр. 330-332 приведена принципиальная одноплатного контроллера ( 4.11).