計(jì)算機(jī)接口設(shè)計(jì)ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-01 19:34 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2多路轉(zhuǎn)換器又稱(chēng)多路開(kāi)關(guān)。在分時(shí)檢測(cè)時(shí)，利用多路開(kāi)關(guān)可將各個(gè)輸入信號(hào)依次地或隨機(jī)地連接到公用放大器或 A/D 轉(zhuǎn)換器上。為了提高過(guò)程參數(shù)的檢測(cè)精度，對(duì)多路開(kāi)關(guān)提出了較高的要求，例如接通電阻要很小、開(kāi)路電阻要很大、切換速度要快、壽命長(zhǎng)、工作可靠 等。 華北科技學(xué)院 2多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的類(lèi)型 多路開(kāi)關(guān)有兩類(lèi)：一類(lèi)是機(jī)械觸點(diǎn)式，如干簧繼電器、水銀繼電器和機(jī)械振子式繼電器；另一類(lèi)是電子式開(kāi)關(guān)，如晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管及集成電路開(kāi)關(guān)等。 機(jī)械觸點(diǎn)式開(kāi)關(guān) 電子式開(kāi)關(guān) 優(yōu)點(diǎn)是接觸電阻小、斷開(kāi)時(shí)阻抗高、工作壽命長(zhǎng)；缺點(diǎn)是體積大、工作頻率不高 (最大 400Hz)、剩磁效應(yīng)影響觸點(diǎn)斷開(kāi)。 優(yōu)點(diǎn)是工作頻率高、開(kāi)關(guān)速度快、體積小、壽命長(zhǎng)；缺點(diǎn)是導(dǎo)通電阻大、不完全隔離，影響小信號(hào)的測(cè)量精度。 華北科技學(xué)院 2下圖是集成多路轉(zhuǎn)換器與單片機(jī) 8031的接口電路圖 分析其控制邏輯關(guān)系。 華北科技學(xué)院 2為什么要采樣保持？ 模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器完成一次完整的轉(zhuǎn)換過(guò)程需要一定的時(shí)間，我們叫轉(zhuǎn)換時(shí)間。對(duì)變化快的模擬信號(hào)來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)換時(shí)間將引起轉(zhuǎn)換誤差，這個(gè)誤差我們叫孔徑誤差。信號(hào)頻率越高，孔徑誤差也就越大。為了在滿(mǎn)足轉(zhuǎn)換精度的條件下，提高信號(hào)允許的工作頻率，需要在模 /數(shù)轉(zhuǎn)換前加入采樣保持器。 2選擇采樣保持器時(shí)主要需要考慮的因素： 輸入信號(hào)范圍、輸入信號(hào)變化率、多路轉(zhuǎn)換器的切換速度、采集時(shí)間等。若輸入模擬信號(hào)變化緩慢、模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度相對(duì)很快，可以不用采樣保持器。 華北科技學(xué)院 2 A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)： 1)轉(zhuǎn)換時(shí)間和轉(zhuǎn)換速度。 轉(zhuǎn)換時(shí)間是 A/D完成一次轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)間。轉(zhuǎn)換時(shí)間的倒數(shù)即為轉(zhuǎn)換速率。 2)分辨率。 A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率習(xí)慣上用輸出二進(jìn)制位數(shù)或 BCD碼位數(shù)表示。 12位 AD的分辨率為 1/2^12。 3） A/D轉(zhuǎn)換精度。 A/D轉(zhuǎn)換精度定義為一個(gè)實(shí)際 A/D轉(zhuǎn)換器與一個(gè)理想 A/D轉(zhuǎn)換器在量化值上的差值，可用絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差表示。 ADC0809是一種 8路模擬輸入、 8位數(shù)字輸出的 逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換器。其內(nèi)部由 8路模擬開(kāi)關(guān)、地址鎖存與譯碼器、A/D轉(zhuǎn)換器和三態(tài)輸出鎖存器 組成。模擬開(kāi)關(guān)的作用是允許 8路模擬量分時(shí)輸入，共用 A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器的作用是用于鎖存 A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量，當(dāng) OE端為高電平時(shí)，才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)。 華北科技學(xué)院 3結(jié)合下圖說(shuō)明 ADC0809的工作過(guò)程 華北科技學(xué)院 ADC0809的工作過(guò)程如下：首先輸入 3位地址 ， 并使ALE=1， 將地址存入地址鎖存器中 。 此地址經(jīng)譯碼選通 8路模擬輸入之一到 AD轉(zhuǎn)換器 。 START上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位 。 下降沿啟動(dòng) A/D轉(zhuǎn)換 ， 之后 EOC輸出信號(hào)變低 ， 指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行 。 直到 A/D轉(zhuǎn)換完成 ， EOC變?yōu)楦唠娖?， 指示 A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束 ， 結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器 ， 這個(gè)信號(hào)可用作中斷申請(qǐng) 。 當(dāng) ENABLE輸入高電平時(shí) ， 輸出三態(tài)門(mén)打開(kāi) ， 轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線(xiàn)上 。 華北科技學(xué)院 3 8位 AD轉(zhuǎn)換芯片，基準(zhǔn)電壓為 5V，若輸出的數(shù)字量為 0x7F，則輸入模擬量電壓值為 。 華北科技學(xué)院 圖 ADC0809與 8031的接口邏輯 ADC0809的 8位數(shù)字量輸出端 D0~D7，直接與單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線(xiàn)連接，單片機(jī)的 /RD或 /WR控制對(duì)ADC0809的讀寫(xiě)。 8路模擬量輸入端IN0~IN7，輸入待采集的模擬信號(hào)。A、 B、 C：模擬量輸入通道地址選擇線(xiàn)，其 8種編碼分別對(duì)應(yīng) IN0~IN7。 3 ADC0809與單片機(jī)的接口 華北科技學(xué)院 單片機(jī)控制 ADC時(shí)，可采用 查詢(xún)和中斷控制 兩種方式。查詢(xún)方式是單片機(jī)把啟動(dòng)信號(hào)送到 ADC之后執(zhí)行別的程序，同時(shí)對(duì) 0809的 EOC引腳 的狀態(tài)進(jìn)行查詢(xún)，以檢查 ADC變換是否已經(jīng)結(jié)束，如查詢(xún)到變換已經(jīng)結(jié)束，則讀入轉(zhuǎn)換完畢的數(shù)據(jù)。
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