数据采集系统与微机的接口.ppt

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1、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）多路开关MUX、测量放大器、采样-保持、模数转换、微机接口、应用软件数据采集系统组成（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。硬件接口：为两个设备提供物理连接，利用硬件技术来完成接口的设备称为接口电路。微处理器（微机）的接口电路，在于解决微机系统与外部世界的连接。数据线、缓冲

2、、锁存、地址译码、片选、读/写、中断…软件接口：为两个程序之间提供通信。协议、驱动程序、应用程序…一数据采集系统对微机接口的要求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

3、采集系统对微机接口的要求：（1）具有能与系统总线相连接的数据缓冲器和多根数据线。由于接口电路是挂在系统总线上的，只有接口电路为三态输出时才不会对数据产生影响。传输数据在接口电路被激活之前先保存在数据缓冲器内。（2）应有地址译码和片选功能，以便微机能通过寻址对其进行访问。（3）应有地址或数据锁存功能。因为外部设备送到接口电路的信息，微机不一定有空读取，此时接口应把信息暂时锁存，以待微机空闲时读取。（4）具有中断请求和处理的功能，以便微机能通过中断来读取或输出信息。二常用接口芯片在外设接口电路中，常用缓冲器、数据收发器和锁存器等器

4、件对传输过程中的信息进行放大、隔离以及锁存。。。。。。（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～8Q，2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。若锁存信号C＝0时，数据被锁存，译码显示电路稳定显示锁存的数据。三态输出的八缓冲

5、器和线驱动器；8个输入端，分为两路—1A1～1A4，2A1～2A4；8个输出端，分为两路—1Y1～1Y4，2Y1～2Y4；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。（2）8位三态单向驱动器74LS24474LS244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

6、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—A8，B1—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74LS243，Intel8286、8287等。（3）8D三态双向缓冲器74LS24574LS245八总线收发器逻辑电路和引脚图使能方向控制DIR传送方向00B→A01A→B1

7、×隔开74LS245的真值表应用举例（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

8、、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微机与多路模拟开关MUX接口电路微机与ADC接口电路地址译码器接口电路微机与DAC接口电路。。。。。。片选信号1．微机与多路模拟开关MUX接口电路多路模拟转换开关常采用8路模拟转换开关CD4051