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1、微型计算机原理及接口技 术课程设计学院：学院： 信息工程学院信息工程学院专业：专业： 电子信息工程电子信息工程班级：班级： 24030801学号：学号： 2323姓名：姓名： 龙显洋龙显洋指导教师：李伟指导教师：李伟第一部分第一部分课程设计任务书课程设计任务书课题名称课题名称 微型计算机原理及接口技术课程设计微型计算机原理及接口技术课程设计 数数据采集系统设计据采集系统设计学院学院(部部) 信息工程学院信息工程学院 专专 业业 电子信息工程专业电子信息工程专业 班班 级级 1 1 月月 4 4 日至日至 1 1 月月 9 9 日共一周日共一周20112011 年年 1 1 月月 9 9 日日一
2、、设计内容（论文阐述的问题）一、设计内容（论文阐述的问题）设计一个数据采集系统基本要求：要求具有 8 路模拟输入输入信号为 0500mV 采用数码管 8 位，显示十进制结果输入量与显示误差=1000OR.CS RESET A1 A0 WR RDPC0PC7PB0PB78255D7D0IN0 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7Ref(+)Ref(-) START CLOCKECOADD-A ADD-B ADD-CADC0809D7-DOCSRESETALE.=1000ORD7D0SEGaSEGgDIGIT1DIGIT8WR MODEICM7218INTA INT5VOE123
3、45678ABCD87654321DCBATitleNumberRevisionSize D Date:9-Jan-2011 Sheet of File:E:ProtelLibrarySchProtel DOS Schematic Libraries.ddbDrawn By:AD016A88 AD115A97 AD214A106 AD313A115 AD412A124 AD511A133 AD610A142 AD79A1539A16/S338 NMI17A17/S437 INTR18A18/S536 A19/S635RD32S0/DEN26 WR/LOC29S1DT/R27 HOLD31S2I
4、O/M28 HLDA30ALEQS025 MN/MX33INAQS124 SSO34 TEST23CLK19 READY22RESET21U?20PIND011D110D29D38D47D56D65D74A027CS1RD3WR2SP/EN16INT17INTA26IR018IR119IR220IR321IR422IR523IR624IR725CAS012CAS113CAS215U?20PININ-026msb2-121 2-220 IN-1272-319 2-418 IN-2282-58 2-615 IN-312-714 lsb2-817 IN-42 EOC7 IN-53 ADD-A25 I
5、N-64ADD-B24 ADD-C23 IN-75 ALE22ref(-)16ENABLE9 START6 ref(+)12CLOCK10U?20PIN+5D034D133D232D331D430D529D628D727PA04PA13PA22PA31PA440PA539PA638PA737PB018PB119PB220PB321PB422PB523PB624PB725PC014PC115PC216PC317PC413PC512PC611PC710RD5WR36A09A18RESET35CS6U? 20PIN32184U?A20PINR?1KR? 10K32184U?A20PINR?1KR?
6、10K32184U?A20PINR?1KR? 10K32184U?A20PINR?1KR? 10K32184U?A20PINR?1KR? 10K32184U?A20PINR?1KR? 10K32184U?A20PINR?1KR? 10K32184U?A20PINR?1KR? 10K-5D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515Q616Q719OE1LE11D617D718U?10K1A121A241A361A482A1112A2132A3152A417A818A916A1014A1112A129A137A145A1531G12G19U?10K1A121A2
7、41A361A482A1112A2132A3152A417A818A916A1014A1112A129A137A145A1531G12G19U?10KRD WRIO/MD03Q02 D14Q15 D27Q26 D38Q39 D413Q412 D514Q515 Q616 Q719OE1 LE11D617 D718U? 10KA19 A18 A17 A16A7A6A5A4A3A2A1A0A02A13A24A35A46A57A68A79B018B117B216B315B414B513B612B711E19DIR1U?10KA7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0DB7 DB6 DB5 DB4
8、DB3 DB2 DB1 DB082558259ADC08098088+5A1B2C3E14E25E36Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77U?20PIN12 3U?A20PIN12 3U?A20PINSEGc1DIGIT115 SEGe2DIGIT216 SEGb3DIGIT517 D.p4DIGIT818 ID65Vdd19 ID56DIGIT420 ID77DIGIT721 WR8DIGIT622MODE9 ID410SEGf24ID111 ID012SEGg25 ID213SEGa26 ID314GND27DIGIT323SEGd28ICM7218ICM7218
9、20PIN12U?A20PIN123U?A 20PINDPgfedcbaa bfcgdeDPY123 4 5 6 7a b c d e fg8dpdpD9DS?20PINa bfcgdeDPY123 4 5 6 7a b c d e fg8dpdpD9DS?20PINa bfcgdeDPY123 4 5 6 7a b c d e fg8dpdpD9DS?20PINa bfcgdeDPY123 4 5 6 7a b c d e fg8dpdpD9DS?20PINa bfcgdeDPY123 4 5 6 7a b c d e fg8dpdpD9DS?20PINa bfcgdeDPY123 4 5
10、6 7a b c d e fg8dpdpD9DS?20PINa bfcgdeDPY123 4 5 6 7a b c d e fg8dpdpD9DS?20PIN图 14 硬件连接图四、软件编程四、软件编程 开始初始化8259初始化8255初始化ICM7218转换完成？否向8259发出中 断信号是给ADC0809赋 通道初值开始转换8259向CPU发 送中断请求信 号并提供中断 服务子程序的 IP、CS将转换后数据 送往8255B口CPU从8255B口 读入A/D转换后 的数据将读入数据送 入ICM7218和内 存，译码显示指向下一个通 道，修改数据 区指针8通道转换 完成？结束是否图 15 （a
11、）主程序流程 代码及说明STACK SEGMENT STACKDB 256 DUP(?) STACK ENDSDATA SEGMENT DATAORG 2000HAREA DB 200 DUP(?)DATA ENDSCODE SEGMENT CODEASSUME DS: DATA CS:CODE SS:STACKCODE ENDSSTART: MOV AL,F5H ；初始化 8259 8259 地址范围为80H83H 这里用 80H 和 81HMOV DX,80H ；ICW1:边沿触发，单片使用，需要ICW4OUT DX,ALMOV AL,40H ；ICW2 初始化MOV DX,81HOUT
12、DX,ALMOV AL,00H ；ICW3 初始化MOV DX,81HOUT DX,ALMOV AL,07H ；ICW4 初始化MOV DX,81HOUT DX,ALMOV AL,82H ；初始化 8255 8255 地址范围为 84H87H，MOV DX,87H B 口输入OUT DX,ALMOV AL, 80H ；初始化 ICM7218，ICM7218 写模式地址范围为 8CH8FH 均可MOV DX，8CH ICM7218 定义为后跟显示数据，译码，10 进制译码，正常显示OUT DX,ALMOV AX,DATA ；数据段寄存器赋值MOV DS,AXLEA DI,DATA ；地址指针指向
13、 DATA 数据缓冲区MOV BL,08H ；大循环计数-通道个数LOP1: MOV CX,18H ；每个通道采样 24 个数据MOV AH,00H ；初始通道选择，ADC 通道选择的地址范围为 88H 到 8BH 均可，这里选用MOV DX,88H 88HLOP2：MOV AL,AH ；AD 转换开始OUT DX,AL ；选择通道 0 为起始通道PUSH DX ；保存通道地址MOV DX,86H ；转换后数据送入 8255B 口，将数据读入读入 CPU。8255B 口地址为 86HIN AL,DXMOV DI,AL ；将数据存数内存INC DI ；修改缓冲区指针MOV DX,90H ；将数据
14、送入 ICM7218，ICM7218 写显示数据的地址为 90H 到 93H 均可这里选90HOUT DX,ALINC AH POP DXLOOP LOP2 ；采样 24 次DEC BL ；修改大循环计数数值JNZ LOP1 ；当 BL 不为 0 时跳转到 LOP1 HLT五、误差分析 在数据采集系统中存在各种的误差，只要明白误差的产生，才能更加的减小误差和消除误差。数据采集系统的误差主要包括模拟电路的误差，采样误差和转换误差。一、采样误差 ( 一 ) 采样频率引起的误差 ( 二 ) 系统的通过速率与采样误差 二、模拟电路的误差 ( 一 ) 模拟开关导通电阻 Ron 的误差 ( 二 ) 多路模
15、拟开关泄漏电流 Is 引起的误差 ( 三 ) 采样保持器衰减率引起的误差 ( 四 ) 放大器的误差 三、 A/D 转换器的误差 A/D 转换器是数据采集系统中的重要部件，它的性能指标对整个系统起着至关 重要的作用，也是系统中的重要误差源。选择 A/D 转换器时，必须从精度和速 度两方面考虑选用 A/D 转换器要考虑它的位数、速度及输出接口。 ( 一 ) A/D 转换器的静态误差 1. 量化误差 2. 失调误差 3. 增益误差 4. 非线性误差 ( 二 ) A/D 转换器的速度对误差的影响 A/D 转换器速度用转换时间来表示。在数据采集系统的通过速率（吞吐时间） 中， A/D 转换器的转换时间占有相当大的比重。选用 A/D 转换器时必须考虑 到转换时间满足系统通过率的要求，否则会产生较大的采样误差。 A/D 转换器 接转换速度可分为高速、快速和低速三类。高速 A/D 转换器的转换时间小于 1u
