基于epp模式的數(shù)據(jù)采集卡系統(tǒng)設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2025-06-15 14:13本頁面
【正文】 809有8路輸入，所以可以進(jìn)行8路采集。由于一般的A/D轉(zhuǎn)換器要求正極性電壓輸入，因此需要把雙極性信號(hào)轉(zhuǎn)換成單極性信號(hào)，此處采用一個(gè)加法電路來實(shí)現(xiàn)，就是用一個(gè)負(fù)信號(hào)電源加在圖51中的運(yùn)放U2的輸入端構(gòu)成。模擬部分主要由運(yùn)算放大電路組成，包括反向比例放大電路和加法電路，如圖51所示。（5） 時(shí)鐘產(chǎn)生和控制電路主要由石英晶體振蕩電路和時(shí)鐘控制部分組成，石英晶體振蕩電路產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)；時(shí)鐘控制部分主要控制時(shí)鐘的關(guān)斷、設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換器和地址發(fā)生器的時(shí)鐘延時(shí)。由于在數(shù)據(jù)采集過程中計(jì)算機(jī)需要對(duì)采集的某些過程進(jìn)行控制，因此需要輸出控制信號(hào)到外設(shè)。（3） 地址發(fā)生器為存儲(chǔ)器提供地址信號(hào)，當(dāng)數(shù)據(jù)存取滿后，地址發(fā)生器將產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)脈沖，該觸發(fā)脈沖一是關(guān)斷時(shí)鐘產(chǎn)生電路的時(shí)鐘輸出，二是通知計(jì)算機(jī)可以將存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)通過總線緩沖器讀入到計(jì)算機(jī)中。（2） 信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸出8位數(shù)字信號(hào)，經(jīng)鎖存器后輸入到RAM暫時(shí)存儲(chǔ)。5V的電壓；采集卡的存儲(chǔ)器容量為64kb；觸發(fā)方式采用軟件觸發(fā)；采樣頻率為100Khz，采用查詢方式；如果存儲(chǔ)器的內(nèi)存存儲(chǔ)滿后，通過計(jì)算機(jī)并口把存儲(chǔ)器的內(nèi)容讀入計(jì)算機(jī)。圖31 ADC0809封裝圖圖32 ADC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 設(shè)計(jì)要求與原理本設(shè)計(jì)的主要目的是通過學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)并行接口的EPP通信協(xié)議掌握數(shù)據(jù)采集卡的設(shè)計(jì)原理與方法，因此必須對(duì)計(jì)算機(jī)接口通信進(jìn)行充分理解，以及掌握數(shù)據(jù)采集的方法與原理。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,如果轉(zhuǎn)換結(jié)束,要讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果,則只要在OE 引腳上加一個(gè)正脈沖,ADC0809 就會(huì)將轉(zhuǎn)換結(jié)果送到數(shù)據(jù)總線上。內(nèi)部的三態(tài)緩沖器由OE 控制,當(dāng)OE 為高電平時(shí),三態(tài)緩沖器打開,將轉(zhuǎn)換結(jié)果送出。有8 個(gè)模擬量的輸入端,可引入8 路待轉(zhuǎn)換的模擬量。ADC0809芯片性能特點(diǎn)介紹ADC0809是一個(gè)逐次逼近型的A/D 轉(zhuǎn)換器,外部供給基準(zhǔn)電壓。 向基地址+0SPP數(shù)據(jù)端口寫基地址+1EPP狀態(tài)端口讀基地址+2EPP控制端口寫基地址+3EPP地址端口讀/寫基地址+4EPP地址端口讀/寫基地址+5EPP數(shù)據(jù)端口讀/寫基地口+6未定義（32位傳輸）讀/寫基地址+7未定義（32位傳輸）讀/寫表23[7] EPP狀態(tài)端口寄存器WAITINTRUSER1USER2USER3TMOUTWAIT：Wait狀態(tài)位（1有效）；INTR：中斷請(qǐng)求狀態(tài)位（1有效）；USER1～USER3：用戶自定義；TMOUT：保留（）超時(shí)標(biāo)志位（）。表22CPU實(shí)現(xiàn)從外設(shè)讀數(shù)據(jù)的操作步驟如下：①程序?qū)ο鄳?yīng)EPP端口寄存器執(zhí)行讀操作；②nDStrb(nAStrb)置低（如果nWait為低）；③主機(jī)等待nWait為高，確認(rèn)數(shù)據(jù)發(fā)送成功；④主機(jī)從并行口引腳讀取數(shù)據(jù)；⑤nDStrb(nAStrb)置高；⑥EPP讀操作周期結(jié)束。CPU實(shí)現(xiàn)向外設(shè)寫數(shù)據(jù)的操作步驟如下：①程序?qū)PP數(shù)據(jù)寄存器執(zhí)行寫操作；②nWrite置低；③CPU將有效數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)總線上；④nDStrb(nAStrb)變低（只要nWait為低）；⑤主機(jī)等待nWait變高，確認(rèn)數(shù)據(jù)發(fā)送成功；⑥EPP寫周期結(jié)束。EPP利用硬件自動(dòng)握手實(shí)現(xiàn)主機(jī)與外設(shè)之間的高速雙向數(shù)據(jù)傳輸，軟件只須對(duì)相應(yīng)端口寄存器進(jìn)行讀/寫操作。表21 常用的EPP協(xié)議的信號(hào)定義及描述[3] EPP信號(hào)名EPP信號(hào)方向EPP信號(hào)描述對(duì)應(yīng)引腳nwrite輸出低電平寫，高電平讀1ndatastb輸出低有效，進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫14Naddstb輸出低有效，進(jìn)行地址讀寫17ninit輸出低有效，復(fù)位外設(shè)16intr輸入外設(shè)中斷，外設(shè)對(duì)主機(jī)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求10nwait輸入握手信號(hào),低表示開始一個(gè)周期,高表示結(jié)束一個(gè)周期11AD[0…7]輸入雙向數(shù)據(jù)/地址總線2…9用戶定義雙向用戶可以靈活定義12用戶定義輸入用戶可以靈活定義13用戶定義輸入用戶可以靈活定義15GND信號(hào)地18…25 Epp操作時(shí)序原理PC機(jī)通常有兩個(gè)打印并行口基地址，一個(gè)為378H，另外一個(gè)為278H。所有的并行口傳輸方法都利用了聯(lián)鎖的握手信號(hào),這可以允許外圍設(shè)備控制其本身操作所需的建立時(shí)間。EPP 數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議允許外設(shè)可以以適合它處理或儲(chǔ)存數(shù)據(jù)能力的速率接收數(shù)據(jù),這就保證了數(shù)據(jù)完整性和防止數(shù)據(jù)丟失。EPP 協(xié)議是一種與標(biāo)準(zhǔn)并行口兼容且能完成雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議。作為一個(gè)提供高性能并口連接的方法,它仍與SPP 兼容。目前USB接口有兩種：。USB接口具有傳輸速度更快，支持熱插拔以及連接多個(gè)設(shè)備的特點(diǎn)。 USB接口介紹USB 即“Universal Serial Bus”，中文名稱為通用串行總線。RS422是一種單機(jī)發(fā)送、多機(jī)接收的單向、平衡傳輸規(guī)范，被命名為TIA/EIA422A標(biāo)準(zhǔn)。RS232采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。通常COM 1 使用的是9 針D 形連接器，也稱之為RS232接口，而COM 2 有的使用的是老式的DB25 針連接器，也稱之為RS422接口，不過目前已經(jīng)很少使用。串行口不同于并行口之處在于它的數(shù)據(jù)和控制信息是一位接一位地傳送出去的。雖然現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)接口向著USB方向發(fā)展，但是在工業(yè)控制領(lǐng)域，并口通信技術(shù)仍然有著大規(guī)模的應(yīng)用。⑸、ECP模式：Extended Capabilities Port擴(kuò)展功能并行接口，允許PC機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)塊⑶、Byte模式：8bit雙向傳輸，速率在50KB/s 到150KB/s之間⑵、Nibble模式：從PC機(jī)到外設(shè)8bit數(shù)據(jù)線，反向4bit數(shù)據(jù)線。目前計(jì)算機(jī)基本上都配有并口。目前，并行接口主要作為打印機(jī)端口，采用的是25 針D 形接頭。計(jì)算機(jī)接口簡(jiǎn)介接口類型指的是電子白板與電腦系統(tǒng)采用何種方式進(jìn)行連接。各種類型信號(hào)采集的難易程度差別很大。在計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用的今天，數(shù)據(jù)采集的重要性是十分顯著的。為現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的真實(shí)性、有效性、實(shí)時(shí)性、可用性提供了保證。一種具有現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、處理功能的自動(dòng)化設(shè)備。數(shù)據(jù)采集含義很
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