數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)微機(jī)原理課設(shè)(完整版)
【正文】 220011330100440101550110660111771000881001991010A1011bE1100CH1101dL1110EP1111F全黑表3 ICM7218芯片譯碼方法(五) LED（Light Emitting Diode）顯示器（七段數(shù)碼管）LED顯示器在許多的數(shù)字系統(tǒng)中作為顯示輸出設(shè)備，使用非常廣泛。MODE=“0”,選擇8X8位SRAM。并可多個(gè)ICM7218并聯(lián)使用。每組端口在某種工作方式下，并不要求各信號(hào)同為輸入或同為輸出，而是可以分別指定。 A1 A0 0 0 讀寫(xiě)A口 0 1 讀寫(xiě)B(tài)口 1 0 讀寫(xiě)C口 1 1 寫(xiě)控制寄存器② 與I/O設(shè)備交換數(shù)據(jù)引腳◆PA0~PA7：A口的8位輸入/輸出線。B口：8位輸出鎖存、8位輸入緩沖。 （當(dāng)BUF=1時(shí)），M/S=1為主片、M/B=0為從片。若主片的IR0IR7的某個(gè)引腳上連接從片8259，則ICW3的該位為1。 IC4在8088/8086系統(tǒng)中恒為1。8259根據(jù)接收命令字的端口號(hào)，特征位及順序決定命令字的屬性。 (4)中斷請(qǐng)求信號(hào)觸發(fā)方式選擇 a）邊沿觸發(fā)方式。2) 8259A的工作方式 (1) 優(yōu)先級(jí)方式選擇 a)全嵌套方式：固定優(yōu)先級(jí),IR0最高,IR7最低。 ◆216。IRn被響應(yīng)，ISRn被置1；IRn處理結(jié)束， ISRn置0。2）中斷系統(tǒng)的組成微處理器應(yīng)有處理中斷請(qǐng)求的機(jī)制與相關(guān)硬件電路：接收請(qǐng)求，響應(yīng)請(qǐng)求，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序，處理完返回。START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入一個(gè)高電平，才能打開(kāi)輸出三態(tài)門(mén)，輸出數(shù)字量。圖2 ADC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖圖3 ADC0809管腳圖3．外部引腳功能 ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝，如圖3所示。考慮到設(shè)計(jì)指標(biāo)要求8路模擬輸入，可采用的A/D轉(zhuǎn)換器有多種如：AD57ADC080ADC0804等，但是ADC0809本身具有8路模擬輸入端，不需要多路開(kāi)關(guān)，考慮節(jié)省硬件開(kāi)支故采用ADC0809作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器。 電容陣列逐次比較型AD在內(nèi)置DA轉(zhuǎn)換器中采用電容矩陣方式，也可稱為電荷再分配型。其優(yōu)點(diǎn)是速度較高、功耗低，在低分辯率（12位）時(shí)價(jià)格便宜，但高精度（12位）時(shí)價(jià)格很高。1）積分型（如TLC7135）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)具有功能：（1）數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)按照選定的采樣周期，對(duì)輸入到系統(tǒng)的模擬信號(hào)進(jìn)行采樣，稱為數(shù)據(jù)采集。同時(shí)，將計(jì)算機(jī)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示或打印，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)某些物理量的監(jiān)控。 在本次設(shè)計(jì)中，我們采用8259作為中斷控制器，8255作為并行接口，ADC0809作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器。初期的單片AD轉(zhuǎn)換器大多采用積分型，現(xiàn)在逐次比較型已逐步成為主流。這類(lèi)AD速度比逐次比較型高，電路規(guī)模比并行型小。5）電容陣列逐次比較型其原理是首先將輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率，然后用計(jì)數(shù)器將頻率轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。 2．內(nèi)部結(jié)構(gòu) ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A／D轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示，它由8路模擬開(kāi)關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8路開(kāi)關(guān)樹(shù)型D/A轉(zhuǎn)換、逐次逼近型寄存器、三態(tài)輸出鎖存器等其它一些電路組成。 ◆START： A／D轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)，輸入，高電平有效。 ◆GND：地。中斷優(yōu)先級(jí)判別功能，響應(yīng)優(yōu)先級(jí)別最高的請(qǐng)求?！魞?yōu)先權(quán)裁決器：對(duì)請(qǐng)求源與正在被服務(wù)的中斷級(jí)進(jìn)行比較，裁決出優(yōu)先級(jí)最高者。圖4 8259內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖（2） 8259的外部引腳信號(hào) 圖5 8259外部引腳圖8259的主要引腳信號(hào)說(shuō)明 ◆D7D0：雙向數(shù)據(jù)總線, 與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線連接。輸入時(shí)為SP，硬接線確定主從（主片SP接高電平）；輸出時(shí)為EN，作為DB緩沖允許。 d)優(yōu)先級(jí)特殊循環(huán)方式：編程指定最低優(yōu)先級(jí)，其它同c)。 a)自動(dòng)結(jié)束方式：8259收到后自動(dòng)把中斷在服務(wù)寄存器ISRn位清0（適用于單片8259和中斷無(wú)嵌套的情況）。該請(qǐng)求信號(hào)必須在中斷服務(wù)程序中的中斷結(jié)束命令執(zhí)行前予以撤消，否則會(huì)引起不應(yīng)有的第二次中斷。（a）ICW1的格式與定義：芯片控制 LTIM=1中斷請(qǐng)求電平觸發(fā), LTIM=0中斷請(qǐng)求邊沿觸發(fā)。 （c）ICW3的格式和定義：在多片8259系統(tǒng)中，其格式和含義依主片、從片而定。 （d）ICW4的格式和定義：工作方式設(shè)定 SFNM=1特殊全嵌套、SFNM=0非特殊全嵌套。內(nèi)部組成及引腳功能如圖圖7 8255內(nèi)部組成（1） 與CPU接口部分 緩沖器：8位雙向三態(tài)緩沖器。◆RD:讀信號(hào)線，當(dāng)這個(gè)輸入引腳為低電平時(shí)，允許8255通過(guò)數(shù)據(jù)總線向CPU發(fā)送數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息，即CPU從8255讀取信息或數(shù)據(jù)。專(zhuān)用聯(lián)絡(luò)信號(hào)線。 ICM7218是MAXIM公司生產(chǎn)的7段共陰極LED數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)芯片,每一片ICM7218最多可以驅(qū)動(dòng)8位LED數(shù)碼管。C—— +60。這樣連續(xù)重復(fù)8次就完成SRAM中的顯示數(shù)據(jù)。電阻取值越小，電流大，LED會(huì)更亮，但要注意長(zhǎng)時(shí)間過(guò)熱使用燒壞LED。顯示字符共陰極段碼共陽(yáng)極段碼顯示字符共陰極段碼共陽(yáng)極段碼03FHC0HC39HC6H106HF9HD5EHA1H25BHA4HE79H86H34FHB0HF71H8EH466H99H在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通過(guò)速率（吞吐時(shí)間）中， A/D 轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間占有相當(dāng)大的比重。七、主要參考資料《微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)》 裘雪紅、顧新 西安電子科技大學(xué)出版社 《高性能模數(shù)與數(shù)模轉(zhuǎn)換器件》 劉書(shū)明、劉斌 西安電子科技大學(xué)出版社《微型計(jì)算機(jī)
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