【精选】数据采集系统与微机的接口.ppt

第三章数据采集系统—数据采集系统与微机的接口—数据采集系统主要实现从现场采集数据由微处理器分析处理或显示打印为现场操作者提供操作指导等功能。数据采集系统组成（1）数据采集系统组成（2）数据采集系统与微机之间的接口（interface)：实现微机（微处理器）与多路开关、采样保持电路、ADC等部件之间信息的传输。一个基本的外设接口“外设接口”是“CPU”与“外设”之间传递信息的控制电路。是“CPU”与“外设”之间传送信息的一个“界面”、一个连接部件。外设接口一边通过CPU的三总线（或微机总线）同CPU连接一边通过三种信息—数据信息、控制信息和状态信息—同外设连接。外设接口的功能（1）转换信息的格式（2）提供联络信号（3）协调定时差异（4）进行译码选址（5）实现电平转换（6）具备时序控制（7）最好可编程序数据采集系统对微机接口的要求：二常用接口芯片（1）8位3态D锁存器74LS3738D锁存器具有三态驱动输出由8个D门组成8个输入端1D～8D、8个输出端1Q～8Q2个控制端OC和C。8D型锁存器74LS373功能表举例：在许多设备中常需要显示计数器的计数值计数值通常以8421BCD码计数并以七段数码显示器显示。问题：如果计数器的计数速度高人眼则无法辨认显示的字符。措施：在计数器和译码器之间加入锁存器就可控制数据显示的时间。三态输出的八缓冲器和线驱动器；8个输入端分为两路—1A1～1A42A1～2A4；8个输出端分为两路—1Y1～1Y42Y1～2Y4；分别由2个门控信号和控制；和为低芯片工作Y=A；74LS244缓冲器主要用于三态输出的存储地址驱动器、时钟驱动器和总线定向接收器和定向发送器等。74LS244缓冲后输入信号被驱动输出信号的驱动能力加大了。常用的缓冲器还有74LS240和74LS241等。74LS244缓冲器逻辑电路和引脚图74LS244的端口地址由P2.7决定故端口地址可取7FFFH通过下列指令可从该端口输入数据。MOVDPTR#7FFFH；DPTR指向74LS244端口MOVXA@DPTR；输入数据74LS245是一种三态输出的8总线收发器。该收发器有16个双向传送的数据端即A1—A8B1—B8另有二个控制端——使能端方向控制端DIR。该芯片的功能如表所示。74LS245通常用于数据的双向传送、缓冲和驱动。常用的数据收发器还有74LS243Intel8286、8287等。74LS245八总线收发器逻辑电路和引脚图使能应用举例（1）74LS373、245、244在PC/XT机中的应用8088发出的地址总线、数据总线和控制总线要经过一些总线接口器件变成系统总线中的对应信号；8288总线控制器是控制总线的接口器件；地址总线和数据总线的接口部件为：1.地址锁存器74LS373；2.地址缓冲器74LS244；3.数据收发器74LS245。（2）用于一般的总线驱动电路8086系统中存储器和I/O接口较多须在CPU总线和系统总线之间加接总线驱动电路要求在加接驱动电路后CPU仍能进行常规的存储器读写、I/O读写、中断响应、总线请求响应以及在RESET有效时的相应操作。二典型数据采集系统的微机接口电路片选信号4D型触发器74LS175用作通道译码控制器：（1）RD=1CP=0时输出处于保持状态MUX与微机总线隔离。（2）RD=1CP由0—>1Q=D数据总线的通道选择码被加至多路开关八选一译码器输入端。实现D/A转换器和微型计算机接口技术的关键是数据锁存问题。有些D/A转换器芯片本身带有锁存器但也有些D/A从转换器芯片本身不带锁存器。此时一些并口芯片如821274LS273及可编程的并行I/O接口芯片8255A均可作为D/A转换的锁存器。A/D和D/A与微机的接口有串行接口和并行接口之分。本章主要介绍并行D/A和A/D转换的并行接口。目前大多数A/D转换器（高速）都内含采样保持器所以此处不考虑采样保持器。（1）D/A转换器及其连接特性VFS2）DAC的连接特性（2）D/A转换器与微处理器的接口方法（3）D/A转换器接口电路设计－以DAC0832为例DAC0832的工作方式CSDAC0832的数字量输入锁存和D／A转换输出分两步完成。首先将数字量输入到各路D／A转换器的输入寄存器然后控制各路D／A转换器使各路D／A转换器输入寄存器中的数据同时进入DAC寄存器并转换输出。所以在这种工作方式下DAC0832占用两个I／O地址输入寄存器和DAC寄存器各占一个I／O地址。应用：多个模拟