數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與微機(jī)的接口(編輯修改稿)
2025-06-22 12:07 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 出一組同步的鋸齒波和正弦波信號(hào) D/A轉(zhuǎn)換器接口電路設(shè)計(jì)－ 12位 DAC 1)無(wú)三態(tài)輸入緩沖器、 12位 DAC 數(shù)據(jù)分兩次寫入 , 外加兩級(jí)輸入緩沖器 左對(duì)齊 : D15 ?D 12 D11 ?D8 D7 ? ? D0 12位有效數(shù)據(jù) D15 ? ? D8 D7 ?D4 D3 ?D0 12位有效數(shù)據(jù) 右對(duì)齊 : AEN IOW A0～9 D0～7 PC插槽 譯碼電路 C D0～7 Q0～7 C D0～7 Q0～7 C D0～3 Q0～3 12位 DAC D0～7 D8～ 11 A 第二級(jí) 第一級(jí) Y0 Y1 右對(duì)齊 D0～3 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù) 123H MOV AX,0123H OUT P0,AL MOV AL,AH OUT P1,AL 2)有三態(tài)輸入緩沖器 12位 DAC — DAC1210 內(nèi)部有兩級(jí)緩沖器 ,左對(duì)齊方式輸入。數(shù)據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與DAC0832類似。 Io1 Io2 DAC1210的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8位輸入 寄存器 4位輸入 寄存器 12位 DAC 寄存器 amp。 amp。 amp。 LE1 LE2 CS WR1 WR2 XFER 12位 D/A 轉(zhuǎn)換器 LE3 B1/B2 D4～ 11 D0～3 必須先寫高 8位 后寫低 4位 (寫入時(shí)令 B1/B2=0) 112128/ 1 0400B B W RWRX F E R W R? ? ?????高 位 寫 入 條 件 ：且 CS低 位 寫 入 條 件 ：CS打 開 第 二 級(jí) 緩 沖 ：應(yīng)用舉例 —將數(shù)據(jù) 123H送給 DAC1210進(jìn)行轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換程序段 MOV BX,1230H MOV DX,341H MOV AL,BH OUT DX,AL。 寫入高 8位 MOV DX,340H MOV AL,BL OUT DX,AL； 寫入低 4位 MOV DX,342H OUT DX,AL ； 開始轉(zhuǎn)換 A/D轉(zhuǎn)換器 (ADC):將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的 線性 電路器件 按速度分 : 超高速 (?330ns) 次超高速 (330ns～ ) 高速 (～ 20181。s) 中速 (20181。s～ 300181。s) 慢速 (300181。s) 按原理分 直接轉(zhuǎn)換型 :逐次逼近 (較高分辨率及速度 )、 并聯(lián)比較 間接轉(zhuǎn)換型 :積分型 (抗干擾、高分辨率、但速度慢 )、電壓 /頻率 、 電壓 /脈寬 按分辨率分 :4位、 8位、 10位、 12位 ? 3．微機(jī)與 ADC的接口電路 1） ADC的主要參數(shù) 分辨率 :ADC能轉(zhuǎn)換成的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)。位數(shù)越多 ,分辨率越高 轉(zhuǎn)換時(shí)間 :從輸入啟動(dòng)信號(hào)到轉(zhuǎn)換結(jié)束 ,得到穩(wěn)定的數(shù)字量所需的時(shí)間 精度、線性度： 同 DAC 2） ADC的外部特性 模擬信號(hào)輸入線 :單通道 /多通道 數(shù)字量輸出線 :分辨率 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)線 :啟動(dòng)方式 轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài)線 :查詢 /引發(fā)中斷 /請(qǐng)求 DMA 脈沖啟動(dòng)電平啟動(dòng) 必備 信號(hào)線 ADC必須由外部啟動(dòng) STS=0 CE.(R/C=0).CS AD574 CC SC ADC1210 STATUS下降沿 CONVCMD ADC1131J BUSY=1 START ADC7570 INTR ADC0804 DR B/C=0 AD570 EOC START ADC0809 轉(zhuǎn)換結(jié)束狀態(tài) 啟動(dòng)信號(hào) 芯片型號(hào) 3)ADC與微處理器的接口方法 ① ADC與 CPU的連接 分辨率 :是否高于系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的寬度 數(shù)據(jù)輸出結(jié)構(gòu) :是否有三態(tài)緩沖功能 啟功方式 :脈沖啟動(dòng) (讀寫脈沖 )/電平啟動(dòng) (經(jīng)鎖存 ) 數(shù)據(jù)傳送方式 :查詢、中斷、 DMA、板上 RAM方式 ② ADC接口的主要操作 發(fā)啟動(dòng)轉(zhuǎn)換信號(hào) 取回“轉(zhuǎn)換結(jié)束”狀態(tài)信號(hào) 讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果 進(jìn)行通道選擇 :多通道 ADC 發(fā)采樣 /保持 (S/H)控制信號(hào) :高速變化信號(hào) 必須完成 ④ ADC接口電路的結(jié)構(gòu)形式 直接 與 CPU相連 —— 有三態(tài)緩沖能力 采用 中小規(guī)模 邏輯芯片與 CPU相連 利用 通用并行接口 芯片與 CPU相連 采用 GAL器件 ③ ADC數(shù)據(jù)的傳送 查詢方式 中斷方式 DMA方式 :高速 ADC 板上 RAM方式 :超高速 ADC 4)查詢方式 A/D轉(zhuǎn)換器接口電路設(shè)計(jì) ① 有三態(tài)輸出鎖存器、 12位 ADC— AD574A AD574A的主要特性 —— 分辨率可選 (8位 /12位 ),單通道 ,逐次逼近型 ,負(fù)脈沖啟動(dòng) ,轉(zhuǎn)換時(shí)間 25181。s。 硬件連接 Y0 Y1 AEN IOW A0～9 D0～7 PC插槽 譯碼電路 Y2 amp。 D7 D4～7 D8～ 11 D0～ 3 STS CS A0 AD574A amp。 R/C CE IOR 12/8 A Y0:310H,Y1:311H,Y2:312H 軟件編程 數(shù)據(jù)采集程序段 MOV CX,64 LEA DI,BUF MOV DX,312H OUT DX,AL MOV DX,310H IN AL,DX AND AL,80H JNZ WAIT MOV DX,311H IN AL,DX AND AL,0FH MOV [DI],AL MOV DX,312H IN AL,DX MOV [DI+1],AL ADD DI,2 LOOP NEXT 。啟動(dòng)轉(zhuǎn)換 。STS=1,等待 。讀取低 4位 。讀取高 8位 NEXT: WAIT: 對(duì) 312H寫 ,啟動(dòng)一次 12位轉(zhuǎn)換 對(duì) 310H讀 ,取回 STS(D7位 ) 對(duì) 311H讀 ,讀回低字節(jié) (D4～ D7) 對(duì) 312H讀 ,讀回高字節(jié) 可寫入任意值 12位轉(zhuǎn)換 ,數(shù)據(jù)分兩次讀出 ,查詢方式 ,采集 64個(gè)數(shù)據(jù)左對(duì)齊存入 BUF為首址的內(nèi)存。 ② 無(wú)三態(tài)輸出鎖存器、 12位 ADC— ADC1210 AEN IOR A0～9 D0～7 PC插槽 Q0～7 D0～7 Q0～3 D0～3 ADC1210 D0～7 D8～ 11 A 右對(duì)齊 D0～3 D7 Q7 譯碼電路 Y0 ?1 Y1 Y2 ?1 ?1 SC CC IN D7 G G LS244 設(shè) Y0～ Y2的地址為 330H～ 332H ?對(duì) 332H讀 ,啟動(dòng)一次轉(zhuǎn)換 ?對(duì) 330H讀 ,取回 CC(D7位 ) ?對(duì) 331H讀 ,讀低 8位 ?對(duì) 330H讀 ,讀高 4位 (D0～ D3) SC:啟動(dòng)信號(hào) ,負(fù)脈沖有效 。 CC:轉(zhuǎn)換結(jié)束 ,低有效 外加輸出鎖存器 采集一個(gè)數(shù)據(jù) ?BX MOV DX,332H 。 啟動(dòng)轉(zhuǎn)換 OUT DX
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